Введение, Режим резания и геометрия срезаемого слоя - Режимы резания

Резание технологический трение

От современных машин требуются высокие эксплуатационные и технико-экономические характеристики, надежность работы. Проходя путь технологической обработки от исходного материала до готовой детали в машине, изделие подвергается обработке различными технологическими методами.

Одной из главных задач современного машиностроения является развитие, совершенствование и разработка новых технологических методов изготовления деталей машин. Одно из главных мест в технологическом процессе изготовления изделий занимает обработка металлов резанием.

При обработке резанием около 20% материала превращается в отходы (стружку), тем не менее, изготовление высокоточных деталей осуществляется только лишь чистовыми и отделочными методами обработки резанием, объем которых непрерывно возрастает.

Режим резания и геометрия срезаемого слоя

Режим резания - совокупность величины элементов: глубины резания, подачи и скорости резания.

Рассмотрим элементы режима резания на примере процесса точения (Рис. 1).

элементы режима резания и геометрия срезаемого слоя при точении

Рисунок 1. Элементы режима резания и геометрия срезаемого слоя при точении

Скорость резания V - это расстояние, пройденное точкой режущей кромки инструмента относительно заготовки в направлении главного движения в единицу времени. Скорость резания имеет размерность м/мин или м/сек. При точении скорость резания равна м/мин

Где Dзаг - наибольший диаметр обрабатываемой поверхности заготовки, мм; n - частота вращения заготовки в минуту.

Подачей S называют путь точки режущей кромки инструмента относительно заготовки в направлении движения подачи за один оборот или один ход заготовки или инструмента.

Подача в зависимости от технологического метода обработки имеет размерность:

Мм/об - для точения и сверления;

Мм/об, мм/мин, мм/зуб - для фрезерования;

Мм/дв. ход - для шлифования и строгания.

По направлению движения различают подачи: продольную Sпр, поперечную Sп, вертикальную Sв, наклонную Sн, круговую Sкр, тангенциальную Sт и др.

Глубиной резания t называют расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями заготовки, измеренное перпендикулярно последней. Глубину резания относят к одному рабочему ходу инструмента относительно обрабатываемой поверхности. Глубина резания имеет размерность мм. При точении цилиндрической поверхности глубина резания определяется по формуле:

Где d - диаметр обработанной цилиндрической поверхности заготовки, мм.

Глубина резания всегда перпендикулярна направлению движения подачи. При подрезании торца глубиной резания является величина срезаемого слоя измеренная перпендикулярно к обработанному торцу. При прорезании и отрезании глубина резания равна ширине канавки, образуемой резцом.

Глубина резания и подача являются технологическими величинами, которыми оперируют в производственных условиях (при нормировании). Для теоретических исследований имеют значение геометрические величины срезаемого слоя: ширина, толщина и площадь срезаемого слоя.

Шириной срезаемого слоя "b" называется расстояние в мм между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное по поверхности резания.

,

Где - главный угол в плане.

Толщиной срезаемого слоя "a" называется расстояние в мм между двумя последовательными положениями поверхности резания за один оборот обрабатываемой детали, измеренное перпендикулярно к ширине срезаемого слоя

.

Площадь срезаемого слоя "f" равна

, мм2.

Эта площадь сечения срезаемого слоя называется номинальной. Действительная площадь срезаемого слоя будет меньше номинальной за счет гребешков, оставляемых резцом на обработанной поверхности. Высота и форма остающихся гребешков влияет на шероховатость обработанной поверхности.

Параметры процесса резания - это переменные, используемые для описания и анализа процесса резания. К ним относят множество размеров обработанной поверхности (линейные, угловые), множество параметров шероховатости; основное время, непосредственно затраченное на резание То, стойкость инструмента Т, эффективную мощность резания, скорость резания, геометрические параметры резцов и т. д.

Основное технологическое время обработки То - это время, затрачиваемое непосредственно на процесс изменения формы, размеров и шероховатости обрабатываемой поверхности заготовки. Для токарной обработки

,

Где - путь режущего инструмента относительно заготовки в направлении подачи; l - длина обработанной поверхности, мм; - величина врезания () и перебега резца (1-2), мм;

I - число рабочих ходов резца, необходимое для снятия материала, оставленного на обработку;

N - частота вращения заготовки, об/мин;

S - подача, мм/об.

Производительность обработки Q - количество деталей, обрабатываемых за определенное время Т (смена, час).

,

Где Тк время обработки детали.

Если норма выработки или производительность определяются за час, то

, шт./час.

Время обработки детали

,

Где tшт - штучное время, затрачиваемое на каждую деталь;

Tп. з. - подготовительно-заключительное время, отнесенное к одной детали.

,

Где Тп. з. - подготовительно-заключительное время на обрабатываемую партию деталей; N - число деталей в партии.

,

Где to - основное (технологическое) время, затрачиваемое на резание;

Tв - вспомогательное время, необходимое для установки и снятия детали, измерения ее, управления станком и др.;

Tоб - время обслуживания станка и рабочего места, отнесенное к одной детали;

Tп - время перерывов на отдых и естественные надобности, отнесенное также к одной детали.

Отдельные составляющие штучного времени определяются по нормативно-справочным данным.

Элементы режима резания назначают следующим образом:

    1 сначала выбирают глубину резания. При этом стремятся весь припуск на обработку снять на один проход режущего инструмента. Если по технологическим причинам необходимо сделать два прохода, то при этом на первом проходе снимают 80% припуска, при втором 20%; 2 выбирают величину подачи. Рекомендуют назначать наибольшую допустимую величину подачи, учитывая требования точности и шероховатости обработанной поверхности, а также режущие свойства материала инструмента, мощности станка и другие факторы; 3 определяют скорость резания по эмпирическим формулам. Например, для точения

Где СV - коэффициент, зависящий от обрабатываемого и инструментального материалов и условий резания;

Т - стойкость резца в минутах;

M - показатель относительной стойкости;

XV, YV - показатели степеней.

4. по найденной скорости определяется число оборотов шпинделя станка и по паспорту станка выбирается ближайшее меньшее

, об/мин.

К параметрам режима резания относят также основное (технологическое) время обработки: время, затрачиваемое непосредственно на процесс резания:

мин,

Где L = L + y + Y1 - путь режущего инструмента в направлении подачи, мм;

L - длина обработанной поверхности, Y = T * ctgЦ - величина врезания резца, Y1 = 1...3 мм - выход (перебег) резца, I - число рабочих ходов резца.

Похожие статьи




Введение, Режим резания и геометрия срезаемого слоя - Режимы резания

Предыдущая | Следующая