Режимы резания при точении – принципы их грамотного расчета

1 Режим резания – что это такое?

Под таким режимом понимают комплекс из нескольких элементов, которые определяют условия осуществления операции резания. Его расчет производят так, чтобы была обеспечена самая производительная и экономически целесообразная обработка поверхности детали по показателям шероховатости и точности.

Режимы резания включают в себя следующие моменты:

• скорость резки;
• время стойкости рабочего приспособления, используемого для выполнения операции;
• подача и глубина резания;
• мощность и сила процесса.

Расчет режима резания можно проводить на основании справочных и нормативных документов, коих российская школа обработки разнообразных металлов собрала немало. Суть такого метода заключается в выборе требуемых значений из специальных таблиц. Подобный расчет гарантирует подбор оптимальных показателей всех элементов, а значит, обеспечивает и максимально эффективное выполнение операции резания.

Фото таблицы для расчета режимов резания

Но он является очень громоздким. Специалисту необходимо проанализировать и сопоставить огромные массивы информации. При этом абсолютно все режимные характеристики напрямую связаны между собой. Как только один из них изменяет свое значение, остальные также становятся иными. Понятно, что в производственных условиях использовать табличную схему подбора режимов не всегда разумно.

В ряде случаев целесообразнее использовать расчетную (иногда ее называют аналитической) схему выбора режима. Ее смысл состоит в том, что специалист, применяя эмпирические формулы, производит расчет всех требуемых ему показателей. Абсолютно точное выполнение расчетов по аналитической методике обеспечивается тогда, когда известны такие паспортные характеристики токарного станка либо иного металлообрабатывающего агрегата:

• частота вращения шпинделя;
• мощность двигателя;
• величины подач.

На фото - таблица характеристик токарных станков для точения заготовок

Если точных технических параметров оборудования нет, допускается осуществление приблизительного расчета. В этом случае в формулы подставляются справочные значения.

2 Тонкости определения элементов режима резания

Любой расчет начинается с того, что специалист подбирает глубину проведения операции резания. После этого устанавливается необходимая подача и только в последнюю очередь скорость процесса. Расчет выполняется именно в такой последовательности потому, что скорость оказывает наибольшее влияние на стойкость и показатель износа резца станочного оборудования, а глубина – наименьшее.

Все составляющие режима подбираются с учетом максимального использования потенциала станка и рабочего инструмента, применяемого для резания. По данной причине "идеальным" режим будет только в том случае, если специалист изучит геометрические размеры резца, материал, из которого он изготовлен, а также материал, использованный для выпуска обрабатываемой детали.

Фото рабочего инструмента для резания при точении

Сначала следует определить величину шероховатости заготовки. И на основании этого подобрать оптимальный способ обработки ее поверхности – данные берутся из таблицы, где указывается конкретный инструмент, рекомендованный для резания заготовки. На практике для выполнения отделочных операций (они считаются очень тонкими и ответственными) обычно берут резцы, произведенные из твердых инструментальных сталей. Они отлично подходят для обработки деталей на высокой (более 500 метров в минуту) скорости.

3 Схема выбора режима резания – основные требования

Глубина операции определяется в наибольшей степени показателем припуска на обработку заготовки. Этот самый припуск всегда стараются убрать за один-единственный проход режущего инструмента (если речь идет о черновой процедуре). Если же осуществляется чистовая обработка, срезание припуска добиваются за несколько проходов. При этом каждый последующий проход должен иметь меньшую глубину, нежели предшествующий ему.

Величина подачи (расстояние кромки резца, которое он проходит за оборот детали) подбирается в зависимости от категории необходимой чистоты обработки. Подача может быть нескольких видов:

• минутная;
• на оборот режущего инструмента;
• на один зуб резца.

На фото - резцы для токарного станка

Максимальные величины подачи обычно назначают для чернового резания, минимальные – для чистового. Конкретный показатель определяется периодом стойкости резца, мощностью привода металлорежущего агрегата, прочностью и жесткостью обрабатываемой системы. В большинстве случаев расчет величины подачи вести нет необходимости, так как в паспорте каждого станка они четко указаны.

Под упомянутым выше периодом стойкости принято понимать время функционирования рабочего инструмента без остановок между последовательными переточками. Стандартный ряд такого периода включает величины от 15 до 120 минут с шагом в 15 минут. Скорость операции рассчитывается на базе всех указанных значений по специальным формулам, которые незначительно отличаются друг от друга в зависимости от варианта точения (фасонное, поперечное, продольное). Разрешается, как мы уже говорили, брать скорость и из таблиц.

Фото продольного точения

Добавим, что полученный режим резания обязательно требуется проверить по прочности:

• резцедержателя;
• устройства подач станка;
• мощности агрегата.