Какой инструмент использовать
Такой, что обеспечит:
- • необходимую форму и геометрические параметры заготовки;
- • достаточное качество готовой поверхности;
- • технологичность и безопасность процесса выпуска;
- • минимальные энергетические затраты при хорошей производительности;
- • экономичный расход дорогих и/или редких материалов;
- • ремонтопригодность изделия.
Выше мы уже писали, что длина обработки (резания) и подача на оборот при точении зависят лезвия, поэтому его тоже нужно рассмотреть подробнее. Сделаем это прямо сейчас, сгруппировав все разнообразие вариантов по главным признакам и выделив их особенности.
Схема расчетов
Перед выполнением расчетов операции резания необходимо определить, какой тип режущего инструмента будет использоваться в данном случае. При токарной или абразивной обработке хрупких материалов выбирают оснащение с минимальными показателями. Следует не забывать, что во время работы деталь обычно довольно сильно нагревается. Если скорость обработки будет очень высокая, она может деформироваться, что приведет к ее непригодности.
Процесс резания металла
Обязательно учитывается, какая обработка будет осуществляться – чистовая или черновая. В первом случае подбирают рабочие параметры, которые обеспечат максимальную точность
Специалисты обращают внимание и на толщину срезаемого слоя. В зависимости от данной характеристики выбирается количество проходок для выполнения обрезки на специальном оборудовании
Глубина
Глубина является одним из важнейших параметров для обеспечения качества изготовленных заготовок. Она определяет толщину срезаемого слоя за одну проходку. При выполнении подрезки торца за глубину принимают диаметр детали.
Учитывается количество проходов, что определяется припусками на обработку:
Изменение обрабатываемого диаметра
- 60% на черновую;
- 20–30% на получистовую;
- 10–20% на чистовую.
Для определения глубины обрезки цилиндрических заготовок используется следующая формула:
k=(D-d)/2, где к – глубина обрезки, D – первоначальный диаметр, d – получаемый диаметр.
При определении режимов резания при работе с плоскими деталями вместо диаметров используют длину. Принято считать, что при черновой обработке глубина должна составлять больше 2 мм, получистовой – 1–2 мм, чистовой – меньше 1 мм. Данный параметр зависит от требований к качеству деталей. Чем меньше класс точности, тем больше проходов необходимо выполнить для достижения необходимых свойств изделий.
Схема черновой обработки металла
Подача
Пример построения траектории движения резца
Под подачей подразумевают величину перемещения резца за один оборот заготовки. При выполнении черновой обработки данный параметр может иметь максимально возможные значения. На завершительном этапе работ значение подачи определяется с учетом квалитета шероховатости. Данная характеристика зависит от глубины обрезки и габаритов заготовки. Чем меньше размеры, тем она ниже. При большой толщине срезаемого слоя выбираются минимальные параметры подачи.
Чтобы облегчить работу специалистам, разработаны специальные таблицы. Там указаны значения подачи при разных условиях режима резанья. Для выполнения точных расчетов иногда необходимо знать размер державки резца.
Если резанье выполняется с существенными ударными нагрузками, значения с таблицы необходимо умножать на коэффициент 0,85. При работе с жаропрочной конструкционной сталью подача не должна быть больше 1 мм/об.
Подачи при черновом наружном точении
Скорость
Скорость резания – это один из важнейших показателей, который определяется на этапе расчетов перед выполнением основных работ. Ее значения зависят от проводимых операций. Обычно отрезание торцов происходит при максимально возможной скорости. Сверление или точение имеют совсем иные требования к данному рабочему параметру. Поэтому для качественного выполнения поставленных задач необходимо знать следующее:
Таблица для расчета режимов резания
- тип выполняемой слесарной операции;
- вид применяемого токарного инструмента;
- материал, из которого изготовлена заготовка.
При традиционной токарной обработке скорость определяется путем умножения диаметра заготовки на количество ее оборотов за минуту и на π. Полученное значение необходимо разделить на 1000. Также скорость резанья можно определить, используя стандартные таблицы для режимов резанья.
Проверка выбранных рабочих характеристик
Когда глубина, подача и скорость определены, их необходимо проверить. Полученные рабочие параметры не должны быть больше нормативных значений, которые указаны в паспорте эксплуатируемого токарного станка.
Обязательно необходимо определить мощность оборудования. Для этого силу обрезки умножают на ее скорость и делят на 1000. Полученное значение сравнивают с тем, что указано в паспорте станка. Если рассчитанные по формулам параметры больше, необходимо корректировать глубину, подачу и скорость, чтобы избежать повреждения оборудования и инструментов.
Выбор материала резца при токарной обработке
Характеристика режимов работы
Расчет операции резания выполняется с использованием специальных справочных и нормативных документов, которых на данный момент существует немало. Необходимо тщательно изучить представленные таблицы и выбрать в них подходящие значения. Правильно выполненный расчет гарантирует высокую эффективность применяемого режима обработки детали и обеспечивает достижение лучшего результата.
Основные виды токарных работ по металлу
Но такой метод расчета является не всегда удачным, особенно в условиях производства, когда нецелесообразно тратить много времени на изучение таблиц с огромным числом значений. Установлено, что все величины режимов резания взаимосвязаны между собой. Если изменить одно значение, закономерно, что все остальные характеристики обработки станут иными.
Поэтому очень часто специалисты предпочитают применять расчетную или аналитическую методику определения режимов резания. Используются специальные эмпирические формулы, при помощи которых определяются все необходимые нормы. Чтобы расчеты по данной методике были абсолютно точными, необходимо знать следующие параметры токарного станка:
- частота вращения шпинделя;
- величины подач;
- мощность.
На современных производствах для выполнения подобных расчетов используют специальное программное обеспечение. Специалисту достаточно ввести известные данные, после чего компьютер выдаст вычисляемые величины. Применение программ для расчетов существенно облегчает работу специалистов и делает производство более эффективным.
Устройство токарного станка
Правильно смешивайте препараты
Некоторые действующие вещества хорошо сочетаются с другими химикатами. Но это характерно не для всех пестицидов. Чтобы избежать нежелательной химической реакции, внимательно изучите свойства веществ, которые вы хотите соединить.
Некоторые химические вещества усиливают или нейтрализуют действие друг друга, поэтому их нужно использовать по отдельности
Так, нельзя совмещать фосфорорганические препараты с бордоской жидкостью, так как в ее состав входит известь (щелочь), которая при соединении с фосфором пагубно влияет на растения.
Что такое баковые смеси, или Как правильно смешивать пестицидыУмеете ли вы составлять баковые смеси?
Выбор режима на практике
Расчет режимов резания при токарной обработке производится специалистами отдела главного технолога предприятия или технологического бюро цеха. Полученные результаты заносят в операционную карту, в которой приводится последовательность этапов, перечень инструмента и режимы изготовления требуемой детали на конкретном токарном станке. Заводские и цеховые технологи рассчитывают параметры технологического процесса и выбирают соответствующие инструмент и оснастку, используя конструкторские чертежи, эмпирические формулы и табличные показатели из технологических справочников. Но на практике реальные условия точения могут отличаться от нормативных по следующим причинам:
- снижение точности оборудования в результате износа;
- отклонения в геометрических размерах и физических характеристиках заготовки.
- несоответствие характеристик материала расчетным.
Элементы резания при токарной обработке
Поэтому для уточнения расчетных технологических режимов применяют метод пробных проходов: точение небольших участков поверхности с подбором режимов и последующим замером геометрии и качества поверхности. Главные недостатки такой отладки технологического процесса — это возрастание трудозатрат и сверхнормативное использование производственных ресурсов. Поэтому его используют только в особых случаях:
- единичное изготовление без операционной карты;
- определение точности работы токарного оборудования перед запуском партии;
- работа с неполноценными заготовками (брак и неточность размеров);
- обточка литейных и кованых заготовок, не прошедших предварительную обдирку;
- запуск в производство изделий из новых материалов.
При первом запуске в производство нового изделия, обрабатываемого на автоматизированном оборудовании, также производят пробное точение и подбирают вручную режимы резания. Токарный станок с ЧПУ выполняет все операции по программе, поэтому оператор не всегда может корректировать параметры его работы.
https://youtube.com/watch?v=Rkrd3WZ9X5Y
Кроме углеродистых сталей на токарном оборудовании обрабатывают такие металлы как легированная сталь, чугун, титан, сплавы алюминия, бронза и другие сплавы меди. Помимо этого, такую обработку используют для точения материалов с низкой температурой плавления и воспламенения, таких как пластики и дерево. При работе с пластмассами токарные станки чаще всего применяют при обработке деталей из фоторопласта, полистирола, полиуретана, оргстекла, текстолита, а также эпоксидных и карбомидовых композитов. Все перечисленные группы материалов имеют свои особенности расчета и практического применения режимов точения. Это хорошо видно на примере токарной обработки нержавейки — самого распространенного после углеродистой стали конструкционного материала.
Нержавеющая сталь характеризуется низкой теплопроводностью, вязкостью, коррозионной стойкостью, сохранением прочности и твердости при высоких температурах, а также неравномерным упрочнением. Кроме того, в состав некоторых сортов нержавеющей стали входят легирующие добавки повышенной твердости с абразивными характеристиками. Поэтому при работе с ней на практике применяют специальные режимы точения и методы охлаждения и смазки детали.
Токарная обработка
Для решения этой проблемы применяют резцы со стружколомом. Для отвода тепла и смазки обрабатываемой поверхности в рабочую зону подается специальная СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости) на основе олеиновой кислоты. Это уменьшает нагрев заготовки и снижает износ резца. В последнее время все чаще применяют современные методы, которые также уменьшают износ инструмента: направление в рабочую зону ультразвуковых волн и подвод к металлу слаботочных импульсов.
Методика назначения режимов резания
Назначение режимов резания основывается на определении глубины, подачи и скорости резания, при которых будет обеспечена наиболее экономичная и производительная обработка поверхности (при условии выполнения заданных технических требований) по точности и шероховатости обработанной поверхности.
Вначале выбирается глубина резания, затем максимально допустимая подача, а потом определяется скорость резания. Такой порядок выбора элементов режима резания определяется тем, что на количество выделяемого при резании тепла, а следовательно, на износ и стойкость резца глубина резания влияет в наименьшей, а подача и особенно скорость резания — в наибольшей степени.
Элементы режима резания должны выбираться так, чтобы режущие свойства инструмента и возможности металлорежущего станка (его мощность и другие динамические и кинематические характеристики) были использованы в достаточной степени. Поэтому для выбора оптимальных режимов резания необходимо знать не только материал обрабатываемой заготовки, но и материал и геометрические параметры резца, допустимую величину его износа, а также характеристики станка, намеченного для выполнения обработки.
Глубина резания в основном определяется припуском на обработку, который по возможности стремятся удалить за один проход.
Величина подачи определяется требуемым классом чистоты обработки. Величина подачи должна быть больше допустимой этим условием, а также жесткостью обрабатываемой заготовки, жесткостью и прочностью резца и прочностью механизмов станка. Определив силы резания, возникающие при выбранных глубинах резания и подачи, можно путем расчета проверить (на основе зависимостей, известных из сопротивления материалов) соответствие выбранного сечения стружки прочности и жесткости детали, резца и прочности механизма подачи станка.
Практически обычно такие расчеты производить приходится не часто, так как в соответствующих нормативах по выбору режимов резания даны значения подач в соответствии с размерами резцов и характеристик металлорежущих станков.
Скорость резания выбирается в соответствии с определенными значениями глубины резания, подачи и стойкости режущего инструмента, геометрических параметров режущей части. Скорость резания назначается по соответствующим нормативам режимов резания или подсчитывается по эмпирическим формулам.
После выбора всех трех элементов режима резания проверяется их соответствие мощности станка по формуле
N ст = (Pz * v)/(60*102*η) квт,
где Рz — сила резания в н (кГ);
v— скорость резания в м/мин;
η — коэффициент полезного действия станка.
Обычно в нормативах по режимам резания имеются готовые таблицы для определения мощности резания (без учета к. п. д. станка) при определенных значениях выбранного режима резания.
Основное время при точении и строгании.
Основное (технологическое) время при строгании и долблении плоскостей (рис. 297, а, б и в) определяется по формуле
Т0 = B / n ּ S ּ i мин,
где В — ширина строгания в мм; n— число двойных ходов в мин; S — прямолинейная, периодическая подача в мм/дв. х; i — число проходов, t — глубина резания в мм и h — припуск на обработку в мм.
Число проходов равняется отношению припуска на обработку к глубине резания, т. е.
i = h / t.
Число двойных ходов n, входящее в формулу основного времени, представляет собой число двойных ходов долбяка, равное числу оборотов вращающейся кулисы для долбежных станков, или число двойных ходов ползуна, равное числу оборотов кулисного камня для поперечнострогального станка, или число двойных ходов стола для продольнострогальных станков.
Каждый двойной ход совершается на пути 2L, где L — расчетная длина (рис. 297, а, б и в). Расчетная длина L = l + (l+ l2)мм,
где l — длина обрабатываемой поверхности в мм, l1 + l2 — величина перебега ползуна или стола в зависимости от типа станка в мм. Расчетная длина влияет на число двойных ходов. Величина перебега l1 + l2равна 30 ÷ 70 мм для поперечнострогальных станков и 100 ÷ 400 мм для продольнострогальных станков.
Ширина строгания В (рис. 297, б и в) равна
B = b + (b1 + b2) мм,
где b —ширина обрабатываемой поверхности в мм; b1—путь врезания в мм; b2 — путь перебега резца (обычно 2 ÷ 5 мм).
Путь врезания определяется по формуле
b1 = t ּ ctg φ,
где t — глубина резания в мм, φ — угол наклона главного режущего лезвия резца.
Характеристика режимов резания
Необходимые технологические параметры, используемые при токарной обработке металлов, берут свое начало в теории резания. Основные ее положения применяются конструкторами при проектировании режущих инструментов, металлорежущих станков и приспособлений.
Требуемые режимы обработки точением можно получить двумя способами. В первом случае режимы назначаются, для чего используются табличные данные. Данные регистрировались на протяжении длительного времени на разных этапах обработки различным инструментом.
Читать также: Схема подключения фотореле для уличного освещения
Во втором случае режимы резания рассчитываются по эмпирическим формулам. Этот способ называется аналитическим методом. Считается, что аналитический метод дает более точные результаты в отличие от назначенных параметров.
На сегодняшний день разработчики программного обеспечения предлагают множество программ для расчета режимов обработки. Достаточно ввести в поля известные данные и программа самостоятельно выполнит расчеты и выдаст результат. Это значительно упрощает работу и снижает ее продолжительность.
Для изготовления детали с заданными размерами и необходимой чистотой поверхности необходим чертеж. На его основе разрабатывается технологический процесс обработки с подбором необходимого оборудования и инструмента.
Встречное и попутное фрезерование
Как мы отметили выше, есть две подачи – это движение самого резца, а также перемещение заготовки. Соответственно по отношению друг к другу они могут быть:
- Сонаправлены. При этом получается увеличенная нагрузка на зубья, соответственно, их износ ускоряется. Мощность при этом снижается в среднем на 10% от второго вида перемещения. Это оптимальное решение и подходящий режим для чистового этапа металлообработки.
- Разнонаправлены, то есть обе подачи (резца и заготовки) устроены навстречу друг к другу. Зубья оснастки постепенно, поочередно врезаются в материал, считается, что при этом механическое усилие на каждую режущую кромку распределяется постепенно и пропорционально скорости. Но для финишного этапа работ такая технология не подходит, потому что в ходе нее может образоваться наклеп. Это производится в момент соприкосновения резца с поверхностью из-за встречного направления. Такое явление не только сделает неэстетичным срез, но и увеличит скорость износа рабочего инструмента. Поэтому данный метод в основном применяется при первичной (обдирной) или черновой обработке.
Дополнительные материалы
Во время изготовления, большинство специалистов руководствуются в качестве дополнительного пособия, приведенными ниже показателями. Таблица коэффициента прочности:
| Материал заготовки | Граница прочности | Шкала твердости по Бринеллю | Коэффициент, МПа |
| легированная и углеродистая сталь | варьируется от 400–1100 единиц | – | 1500–2600 |
| чугун, а также серый | – | 1400–2200 | 1000–1200 |
| бронза | – | – | 600 |
| силумин | – | – | 450 |
| дуралюмин | предел прочности от 250 до 350, но часто встречается и выше в зависимости от качества заготовки | – | 600–1100 |
Коэффициент прочности материала:
| Сталь, кг/мм | Значение показателя |
| 50,1–60,1 | 1,61 |
| 60,1–70,3 | 1,27 |
| 70,3–80,1 | 1,1 |
| 80,3–90,1 | 0,87 |
| 90,3–100,1 | 0,73 |
| Чугун, кг/мм | Значение показателя |
| 140,1–160,3 | 1,50 |
| 160,1–180,1 | 1,21 |
| 180,1–200,3 | 1,1 |
| 200,3–220,3 | 0,83 |
Коэффициент стойкости резца:
| Значение стойкости, минуты | Показатель |
| 27–30 | 1,27 |
| 43–46 | 1,11 |
| 57–60 | 1,09 |
| 83–90 | 1,03 |
Основные параметры
Одна из главных задач технологической подготовки производства при токарных работах — это определение рациональных режимов резания. При их расчете должны учитываться особенности обрабатываемого изделия и возможности станочного парка, а также наличие соответствующего инструмента, приспособлений и оснастки. Компоновка узлов и агрегатов токарного станка позволяет реализовать два определяющих вида движения, которые формируют заданную конфигурацию поверхностей детали: вращение заготовки (главное движение) и перемещение резца вглубь и вдоль поверхности детали (подача). Поэтому основными технологическими параметрами для токарного оборудования являются:
- глубина резания;
- подача и обороты шпинделя;
- скорость резания.
Существует взаимовлияние режимов резания и основных элементов производственной экономики. Среди них самые значимые — это:
- производительность оборудования;
- качественные показатели производства;
- стоимость выпускаемых изделий;
- износ оборудования;
- стойкость инструмента;
- безопасность труда.
Понятие о режимах резания
Точение на предельных режимах повышает производительность токарного оборудования. Однако такая работа станков не всегда возможна и целесообразна, т.к. существуют ограничения в виде предельной мощности главного привода, жесткости и прочности обрабатываемых изделий, а также технологических параметров инструмента и оснастки.
При неправильном расчете или подборе технологических параметров работа на высоких скоростях может вызвать повышенную вибрацию и разбалансировку отдельных механизмов токарного станка. Это приводит к понижению точности и повторяемости размеров изделий. Кроме этого повышается риск поломки инструмента и выхода из строя станка.
Глубина
Припуск — это толщина металла, удаляемого токарным резцом с заготовки до достижения ею чистового размера. При обточке и расточке он удаляется поэтапно за заданное число резов. Толщина металла, удаляемого за единичный проход резца, в механообработке носит название глубина резания и измеряется в миллиметрах. В технологических расчетах и таблицах этот параметр обозначают буквой t.
При операциях обточки она равна 1/2 разности диаметров перед и после обточки детали и вычисляется по формуле:
t = (D-d)/2,
где t – глубина резания; D — диаметр заготовки; d – заданный диаметр детали.
При операциях подрезки — это размер слоя металла, удаляемого с торца заготовки за единичный проход резца, а при проточке и отрезке — глубина канавки.
Глубина резания
В идеальном случае на удаление припуска требуется один проход резца. Но в реальности токарный процесс, как правило, включает в себя черновой и чистовой этап обработки (а для поверхностей с повышенной точностью – и получистовой). При хороших характеристиках и форме заготовки обе эти операции выполняются за два-три прохода.
Подача
Подача при токарной обработке — это длина пути при поперечном перемещении режущей кромки резца, совершаемом ей за единичный оборот шпинделя. Ее измеряют в мм/об, в технологической документации обозначают буквой S и подбирают по технологическим справочникам. Величина подачи зависит от мощности главного привода, значения t, габаритов и физических свойств обрабатываемой заготовки. При точении она рассчитывается по формуле:
S=(0,05…0,25) ×t,
При операции точения подача на токарном станке должна устанавливаться на максимально возможное число, но с учетом технологических параметров станка и применяемого инструмента. При операциях по черновому точению она зависит от мощности главного привода и устойчивости детали. А при чистовом точении основным критерием является заданный класс шероховатость поверхности.
Скорость
Скорость резания при токарной обработке — это суммарная траектория режущей кромки резца за единицу времени. Ее размерность — в м/мин, а в таблицах и расчетах ее обозначают буквой v и подбирают по технологической документации или рассчитывают по формулам. В последнем случае расчет происходит в следующей последовательности:
- вычисляется величина t;
- по справочнику выбирается значение S;
- определяется табличное значение vт;
- рассчитывается уточненное значение vут (умножением на корректирующие коэффициенты);
- с учетом скорости вращения шпинделя выбирается фактическое значение vф.
Скорость резания
Этот параметр является одной из основных характеристик производительности металлорежущего оборудования и напрямую влияет на эксплуатационные режимы работы токарного станка, износ инструмента и качество обрабатываемой поверхности.
Токарные станки с ЧПУ
Обработка металлов, дерева, пластмасс производится на станках с ЧПУ. От целесообразности технологического использования зависит коэффициент полезного действия токарных станков. Безопасность и продуктивность обработки определяют режимы резания при сверлении. Амортизационный срок режущих приспособлений находится в прямой зависимости от глубины обработки, от направления подачи комплекса деталей.
Исходя из расчета стоимости станков, оснащенных программным управлением, общее время отработки нового инструмента в заданном режиме резания до притупления его выбирается ниже предложенного в справочниках. А регламент его работы – выше. Токарная обработка представляет собой совокупность характеристик металлорежущих элементов:
- глубина обработки,
- подача, на какую величину перемещается механизм за оборот,
- быстрота вращения и частота.
Высокая продуктивность станков достигается за счет наибольших допустимых значений скорости и глубины резания, а также подачи.
Глубина резания
Это то, на какой слой резец входит в материал. Особенности:
- Зависимость от плотности и других характеристик заготовки.
- При черновой металлообработке врезка большая, а при чистовой и финишной снимается минимальный слой.
- Естественное ограничение – размер режущей кромки.
Правильно выбранный параметр определяет:
- производительность процедуры, скорость обработки;
- внешний вид и качество полученной поверхности.
Не всегда быстро – это максимально глубоко за один раз. Во многих случаях продуктивнее будет сделать 2-3 прохода на меньшее заглубление. Это позволит улучшить срез, а также сохранить целостность резца на более долгий период.
Точение как способ обработки
Токарное дело представляет собой обработку с целью придания цилиндрической поверхности с помощью инструмента при вращении отливки и продвижении резца. Это традиционный довольно простой способ отделки в точении.
Точение представляется как совмещение двух комбинированных движений. Во-первых, это верчение заготовки и, во-вторых, передвижение инструмента. По подбору инструментария, расчету рабочего режима, программированию отделки процесс точения относится к разряду простых процедур. Но форма и материал деталей, тип процесса, условия его выполнения, требования к качеству исполнения, стоимость – этот ракурс разнообразен.
Скорость резания
Черновая обдирка заготовки предполагает вычисление скорости отрезки. Для этого применяют формулу скорости резания: Vc=(pi*Dm*n)/1000. В этой формуле следующие обозначения:
- Vc — скорость отрезки, измеряется как метры в минуту;
- Pi — постоянная, равняется 3,14;
- Dm — максимальный диаметр заготовки, рассчитываемый в миллиметрах;
- n — число оборотов шпинделя в оборотах за одну минуту.
В этой формуле является очевидным, что с ростом диаметра заготовки растет и скорость резания при условии постоянного числа оборотов шпинделя
При токарной обработке также важно учитывать твердость материала обработки и самого резца. Пример: имеется углеродистая сталь с твердостью порядка 200 H
B. Резцы твердого сплава требуют скорости резания 200 метров в минуту.
Согласно формуле для оборотов шпинделя n=(1000*Vc)/pi*Dm, при заготовке в 40 миллиметров и скорости отрезания порядка 100 метров в минуту число оборотов должно составлять 790 оборотов в минуту. В реальных же условиях данный показатель равняется 700 оборотам. Если же заготовка обладает диаметром в два раза больше, то число оборотов уменьшается до 160 в минуту.
Суть процесса
Фрезеровка – это процедура, осуществляемая на специальном станочном оборудовании. В ходе нее происходит снятие слоя (поверхностного или глубинного, внутренней части) с заготовки. В ходе нее может выступать различный материал, наиболее популярные из них – дерево или металл, поэтому в большей степени мы говорим про металлообработку.
Как происходит процесс. На станине закрепляется обрабатываемая деталь. Выбирается подходящая фреза или абразивный материал, например, шлифовальный круг. Оснастка производит вращательные движения вокруг своей оси, а также действия перемещения по двум плоскостям. Одновременно с этим возможно продольное продвижение заготовки навстречу резцу.
Отличие от токарного станка в том, что фрезеровочный подразумевает вращение детали, то есть круглую обработку. А в данном случае можно обтачивать изделия практически любой формы, в том числе – стачивать гладкую поверхность, делать пазы и другие отверстия, в том числе фигурные. Металлообработка может быть двух типов – черновая и чистовая. Конечно, стадий намного больше, но, как правило совершают 2 или 3 прохода. Это позволяет создавать необходимый профиль поверхности, например, канавки или зубцы.
Движение рабочего инструмента имеет прерывистый характер. Интересная особенность, которая отличает фрезеровку от сверления или точения, – это положение каждого зубца в процессе обработки. Они работают, соприкасаются с поверхностью по одиночке, а не все вместе. Это увеличивает нагрузку на каждую из граней резца. И только оптимизация режимов резания при фрезеровании поможет минимизировать воздействие.
Скорость резания чугуна и конструкционных сталей
| Скорость резания (м/мин) при черновом обтачивании серого чугуна твердосплавными резцами Глубина резания, мм | Подача, мм/об | |||||
| 0,3 | 0,5 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | |
| 3 | 138 | 121 | 111 | 100 | 91 | — |
| 4 | 132 | 115 | 107 | 95 | 87 | 80 |
| 6 | 124 | 109 | 100 | 89 | 82 | 76 |
| 8 | — | 104 | 96 | 86 | 78 | 73 |
| 10 | — | — | 93 | 83 | 76 | 70 |
| 12 | — | — | — | 80 | 74 | 68 |
При работе по корке табличные значения скорости резания умножить на коэффициент 0,8.
Значение скорости даны для резцов с главным углом в плане φ=45°; период стойкости принят равным 60мин; φ’>0.
Твердость обрабатываемого материала — НВ 180…200.
Для других условий работы табличное значение скорости резания умножить на поправочные коэффициенты К1.
Скорость резания при чистовом обтачивании серого чугуна твердосплавными резцами
| Глубина резания, мм | Подача, мм/об | |||||
| 0,15 | 0,20 | 0,30 | 0,40 | 0,50 | 0,6 | |
| 1,0 | 167 | 176 | 162 | — | — | — |
| 1,5 | 175 | 165 | 152 | 144 | — | — |
| 2,0 | 168 | 158 | 145 | 138 | 127 | 118 |
Значение скорости резания даны для резцов с главным углом в плане φ=45°; φ’>0; период стойкости принят равным 60мин.
Твердость обрабатываемого материала — НВ 180…200.
Для иных условий работы табличные значения скорости умножить на поправочные коэффициенты К1 приведенные ниже.
Скорости резания (м/мин) при отрезании стали, чугуна и алюминиевых сплавов твердосплавными резцами
| Обрабатываемый материал | Механические характеристики | Подача, мм/об | |||||
| 0,08 | 0,12 | 0,16 | 0,20 | 0,30 | 0,40 | ||
| Сталь конструкционная:углеродистая и легированная | σв.р, МПа440…490500…550560…620630…700710…790800…890900…1000 | 245218193172153136120 | 19317215313612010795 | 153136120107958575 | 1201079585756759 | 95857567595347 | 75675953474237 |
| Алюминиевые сплавы | 300400 | 250212 | 210180 | 195155 | 160128 | 138110 | 132105 |
| Серый чугун | НВ150…156157…164165…172173…181182…190 | 105100958984 | 9589847975 | 8479757066 | 7570666259 | 6662595552 | 6655524946 |
В таблице даны скорости резания при обработке стали резцами с пластинками марки Т5К10 (при использовании Т15К6 умножить на коэффициент 1,54), а так же для чугуна и алюминиевых сплавов твердосплавными пластинками марки ВК8 умножить табличное значение скорости на 0,89.
Скорость резания (м/мин) при обтачивании конструкционных сталей минералокерамическими резцами
| Глубина резания, мм | Подача, мм/об | |||
| 0,16 | 0,22 | 0,30 | 0,70 | |
| 1,1 | 488 | 434 | 385 | — |
| 2,0 | 434 | 385 | 342 | 304 |
| 4,0 | 385 | 342 | 304 | 287 |
| До 7,0 | 323 | 304 | 287 | 270 |
Скорости резания даны для главного угла в плане φ=45°; для φ=60° табличное значение умножить на 0,8 , для φ=90° — на 0,7.
Период стойкости резца принят равным 60мин.
Для измененных условий обработки скорость резания определять с учетом поправочных коэффициентов υ=υтабл.К1К2. Коэффициенты К1 и К2 приведены в таблице ниже.
Поправочные коэффициенты к скорости резания при обработке стали минералокерамическими резцами
| К1 (в зависимости от прочности обрабатываемого материала) | ||
| Обрабатываемый материал | σв, МПа | К1 |
| Сталь | 490…550560…610620…690700…790800…890900…1000 | 1,251,101,000,900,800,70 |
| К2 (в зависимости от периода стойкости) | ||
| Период стойкости резца Т, мин | К2 | |
| Обрабатываемый материал | ||
| Сталь | ||
| углеродистая | легированная | |
| 15 | 1,39 | 1,51 |
| 30 | 1,18 | 1,23 |
| 90 | 0,91 | 0,88 |
| 120 | 0,85 | 0,81 |
| 180 | 0,77 | 0,72 |
Скорость резания (м/мин) при обтачивании серого чугуна минералокерамическими резцами
| Глубина резания, мм | Подача, мм/об | |||
| 0,14 | 0,25 | 0,45 | 0,70 | |
| 1,2 | 434 | 385 | 343 | — |
| 2,2 | 385 | 343 | 304 | 270 |
| 4,0 | 343 | 304 | 270 | 243 |
| 7,0 | — | 270 | 240 | 210 |
Скорости резания даны для периода стойкости резца, равного 60мин, и главного угла в плане φ=45° (при φ=60° табличное значение скорости умножить на 0,7; при φ=90°- на 0,8).
При работе по корке табличное значение скорости умножить на 0,6.
Для других условий обработки скорость резания определять по формуле υ=υтабл.К1К2; значения коэффициентов К1 и К2 приведены ниже в таблице.
Поправочные коэффициенты к скорости резания при обработке серого чугуна минералокерамическими резцами
| Период стойкости Т, мин | 30 | 90 | 120 | 180 |
| Поправочный коэффициент К1 | 1,35 | 0,84 | 0,74 | 0,62 |
| Твердость обрабатываемого материала НВ | 151…165 | 166…181 | 182…199 | 200…219 | 220…240 |
| Поправочный коэффициент К2 | 1,25 | 1,10 | 1,00 | 0,99 | 0,80 |
www.tokar-work.ru
Особенности токарной обработки
Для того чтобы выточить определённую деталь на токарном станке, как правило, используют резцы. Они бывают самых различных модификаций и классифицируются по виду обработки, направлению подачи и форме головки. Кроме того, резцы выполняются из различных материалов: легированная сталь, углеродистая, инструментальная, быстрорежущая, вольфрам, твердый сплав.
Выбор того или иного зависит от материала обрабатываемой детали, её формы и способа обтачивания. Режимы резания при токарной обработке обязательно учитывают эти все нюансы. При точении обрабатываемая деталь закрепляется в шпинделе, он выполняет главные вращательные движения. В суппорте устанавливается инструмент для обработки, и движения подачи совершаются непосредственно им. В зависимости от используемого станка можно обрабатывать как очень мелкие детали, так и крупные.
