Расчет режимов резания при механической обработке металлов и сплавов - часть 3

учитывающий материал режущей части резца; 

К

- коэффициент, учиты-вающий 

главный угол в плане резца; 

К

r

 - коэффициент, учитывающий вели-чину радиуса при 

вершине резца(принимается во внимание только для резцов из быстрорежущей 
стали). Коэффициент 

К

mv

 рассчитывается:  

    при обработке сталей             

 

    при обработке серого чугуна 

 

    при обработке ковкого чугуна 

 

где 

- предел прочности материала заготовки, Мпа; 

НВ

 - твёрдость мате-риала 

заготовки, Мпа.  
    Значения показателей 

n

v

 

и коэффициентов K

nv, 

K

иv

, K

s

, K

r

 приведены в табл. 8, 9, 

10, 11 Приложения. 

 

    При обработке медных сплавов с содержанием свинца  10% K

mv

=4, а с 

содержанием свинца  15% K

mv

=12,0.

 

 

При обработке силумина с 

Мпа, НВ 60 и дюралюминия 

=400-

500 Мпа, HB 100

 

принимать K

mv

=0,8. Если дюралюминий имеет 

Мпа

, 

 

НВ 100, а силумин 

Мпа, НВ 65, то 

K

mv

=1,0.

  

    Для проверки возможности реализации 

V

P

 на выбранном станке определяется 

расчётная частота вращения шпинделя 

n

p

 1/мин:  

 

   
где 

D

o

 - диаметр заготовки до обработки. 

 

    Полученная n

p

 сравнивается с имеющимися на станке значениями. Если расчётная 

частота не совпадает с одной из ступеней, то для дальнейших расчётов принимается 
та ступень (n

ст

), которая является ближайшей меньшей к n

p

, т.е. должно 

выдерживаться условие n

ст

n

p.

  

    По принятому значению n

ст

 определяется фактическая скорость резания

 

 

V

ф

, м/мин:  

                                        (4.8)  

В дальнейших расчётах используются только 

n

ст

 

и 

V

ф.

  

   
        Сила резания 

Р, Н

 раскладывается на составляющие силы, направленные по 

осям координат станка (тангенциальную 

Р

z

, радиальную 

P

y

 и осевую 

Р

x

). При 

наружном продольном и поперечном точении, растачивании, отрезании, прорезании 
пазов и фасонном точении эти составляющие рассчитываются по формуле:  

                     (4.9)  

    При отрезании, прорезании и фасонном точении 

t

 - длина режущей кромки резца.  

    Постоянная 

С

р

 и показатели степени 

x, y, n 

для каждой из составляющих силу 

резания приведены в табл.12 Приложения.  
    Поправочный коэффициент 

К

р

 представляет собой произведение ряда 

коэффициентов, учитывающих условия резания:  

                                        

 

    Численные значения коэффициентов приведены в табл. 13,14 Приложения.  
    Главной составляющей силы резания является 

Р

z

, по которой рассчитывается 

мощность, необходимая для снятия стружки. Поэтому расчётным путём достаточно 
определить только 

Р

z

, а остальные составляющие можно установить по формулам:  

;                                 (4.10)  

                                 (4.11)  

    Осевая сила 

P

x

 (сила подачи) сравнивается по паспорту станка с наибольшей 

допускаемой механизмом подачи и в случае превышения последней, требует 
повторного расчёта режимов резания.  
   
    М о щ н о с т ь р е з а н и я. Вначале рассчитывается эффективная мощность 
резания:  

квт                             (4.12)  

    Затем определяется потребная мощность на шпинделе станка:  

квт                                       (4.13)  

где 

ст

 - К.П.Д. станка.  

    Для выводов об эффективности рассчитанных режимов для принятого станка 
устанавливается коэффициент его использования по мощности:  

                                             (4.14)  

где 

N

cт

 - мощность главного электродвигателя станка (по паспорту).  

   Величина коэффициента К не должна превышать единицы. Наиболее рациональное 
значение К=0,85-0,9.

 

 

    В случае отклонения 

К

 от рациональной величины, необходимо вновь рассчитать 

режимы резания скорректировав при этом параметры, устнавливаемые автором 
расчётов (

S, t, T

, тип станка и др.)  

     
   Основное технологическое время - время в минутах, затрачиваемое 
непосредственно для снятия заданного припуска. Оно определяется по формуле:  

                                     (4.15)  

где 

L

 - расчётная длина обработки, мм (см. рис. 4.1); 

i

 - количество проходов.  

мм                                  (4.16)  

где 

l

 - чертёжный размер обрабатываемой поверхности, мм; 

l

1

 - величина врезания 

резца, мм; 

l

2

 

- величина перебега, резца, мм.  

мм ;                               

мм,  

где  - величина главного угла в плане резца.  
   

4.2. Строгание  

    Строгание (рис.4.2) с точки зрения стружкообразования имеет общие черты с 
точением.     При этом виде обработки используется инструмент сходной формы и с 
одинаковой геометрией режущей части.  
    При строгании обрабатываются плоскости или линейные поверхности 
профильного сечения с прямолинейными образующими. При этом 
предусматривается простейшая принципиальная кинематическая схема резания, 
используются только одно главное движение - прямолинейно направленное.  
    Строгальные станки (табл.44 Приложения) осуществляют главное движение в 
горизонтальной плоскости. Протяжённость пути движения резца ограничивается 
настройкой станка. Совершив рабочий путь резания, резец или заготовка, пройдя в 
обратном направлении такое же расстояние, возвращается в исходное положение.  

 

   

Рис.4.2. Схема срезания припуска строгальным резцом:  

V

px

- рабочий ход; 

V

xx

- холостой ход.  

     

    Полный цикл работы строгального станка состоит из равных по длине рабочего и 
холостого ходов. Это даёт основание вести счёт пройденного пути или времени 
работы станка по двойным ходам.  
    После каждого двойного хода механизм привода главного движения станка 
отключается и включается механизм подачи (

S)

, который выражается в мм/дв.ход. 

После завершения подачи снова включается механизм привода главного движения и 
осуществляется очередной двойной ход.  
    
    Глубина резания 

t

, мм и число проходов предопределяется припуском на 

обработку и мощностью станка. Они устанавливаются, как и при точении.  
    При черновом строгании необходимо стремиться к тому, чтобы весь припуск снять 
за один проход.  
    Подача 

S

, мм/дв.ход при черновом строгании выбирается максимально 

допустимой из табл.3 Приложения в соответствии с глубиной резания, сечением 
державки резца, прочностью режущей пластинки. При чистовом строгании - по 
табл.5 Приложения, а при отрезании пазов - по табл.6 Приложения. 

 

   
    Скорость резания V

p

, м/мин при строгании плоскостей проходными резцами, при 

прорезании пазов и отрезании рассчитывается по соответствующим формулам для 
точения (4.1 - 4.6). При этом вводится дополнительный поправочный коэффициент 
(K

yv

) в формулу 4.3, учитывающий ударную нагрузку на резец. При продольном 

строгании K

yv

=1,0; а при поперечном - K

yv

=0,8.

  

    После определения скорости резания рассчитывается число двойных ходов в 
минуту:  

дв.ход/мин,                              (4.17)  

где 

V

p

 - расчётная скорость резания, м/мин; 

L

 - расчётная длина хода резца, мм;  

m

- отношение скорости рабочего хода резца к скорости холостого хода.Обычно 

принимается 

m=

0,75.  

мм,                                                   (4.18)  

где 

l

1

 - длина обрабатываемой поверхности, мм; 

l

2

 - пробег резца в обе стороны, мм.  

                                   При  l

1

100 мм l

2

= 35 , мм  

                                   при 101  l

1 

200 l

2

=50 мм,  

                                   при 201  l

1 

300 l

2

= 60 мм.  

    Рассчитанная величина 

n

p

 корректируется по паспорту станка и принимается 

ближайшая меньшая ступень, т.е. 

n

ст

 n

p

. В случае бесступенчатого регулирования 

скорости ползуна станка, проверяется возможность реализации на нём 

П

р

, а 

n

ст

 

принимается на 5-10% меньше

 П

р

.  

    После корректировки устанавливается фактическая скорость резания: