17 Назначение геометрии инструмента и оптимальных режимов резания при точении, сверлении, фрезеровании.

Выбор заднего угла .Известно, что при обработке сталей больший оптимальный уголсоответствует меньшей толщине срезаемого слоя:sin_опт=0,13/а^0,3.

Для практических целей при обработке сталей рекомендуются следующие значения задних углов: для черновых резцов при S>0,3мм/об -=8; для чистовых резцов приS<0,3 мм/об -=12; для торцовых и цилиндрических фрез -=12…15.

Значение задних углов при обработке чугунов несколько меньше, чем для обработки сталей.

Выбор переднего угла .Передний угол должен быть тем больше, чем меньше твердость и прочность обрабатываемого материала и чем больше его пластичность. Для инструментов из быстрорежущей стали при обработке мягких сталей угол=20…30, сталей средней твердости -=12…15, чугуна -=5…15и алюминия -=30…40. У твердосплавного инструмента передний угол делается меньшим, а иногда даже отрицательным в силу того, что этот инструментальный материал менее прочный, чем быстрорежущая сталь. Однако уменьшениеприводит к росту сил резания. Для снижения сил резания в таком случае на передней поверхности как твердосплавного, так и быстрорежущего инструмента затачивают отрицательную фаску.

Выбор главного угла в плане .При обработке нежестких деталей для уменьшения радиальной составляющей Р_углавный угол в плане следует увеличивать до=90. В отдельных случаях уголназначают из конструктивных соображений. Главный угол в плане влияет также на шероховатость обработанной поверхности, поэтому при чистовой обработке рекомендуется использовать меньшие значения.

Выбор вспомогательного угла в плане ₁. Для отдельных видов инструментов₁колеблется в пределах от 0 до 2…3. Например, у сверл и метчиков₁=2…3, а у отрезного резца₁=1…3.

Выбор угла наклона главной режущей кромки .Рекомендуемые углы для чистовых и черновых резцов из быстрорежущей стали соответственно=0…(-4)и=5…+10, для твердосплавных резцов при работе их без ударов и с ударами соответственно=5…+10и=5…+20.

Назначение оптимальных режимов резания:

1. Прежде всего, выбирают инструментальный материал, конструкцию инструмента и геометрические параметры его режущей части. Материал режущей части выбирают в зависимости от свойств обрабатываемого материала, состояния поверхности заготовки, а также от условий осуществляемого резания. Геометрические параметры инструмента назначаются в зависимости от свойств обрабатываемого материала, жесткости технологической системы, вида обработки (черновой, чистовой или отделочной) и других условий резания.

2. Назначают глубину резанияс учетом припуска на обработку. При черновой обработке желательно назначать глубину резания, обеспечивающую срезание припуска за один проход. Количество проходов свыше одного при черновой обработке следует допускать в исключительных случаях при снятии повышенных припусков. Получистовая обработка часто производится в два прохода. Первый, черновой, осуществляется с глубиной резанияt=(0,6…0,75)h, а второй, окончательный сt=(0,3…0,25)h. Обработка в два прохода в этом случае вызвана тем, что при снятии слоя толщиной свыше 2мм за один проход качество обработанной поверхности низкое, а точность ее размеров недостаточна. При чистовой обработке в зависимости от точности и шероховатости обработанной поверхности глубину резания назначают в пределах 0,5…2,0мм на диаметр, а при обработке с шероховатостью менееRa1,25 – в пределах 0,1…0,4мм.

3. Выбирают подачу (при точении и сверлении – S₀, мм/об; при фрезерованииS_z, мм/зуб).При черновой обработке она устанавливается с учетом жесткости технологической станочной системы, прочности детали, способа ее крепления (в патроне, в центрах и т.д.), прочности и жесткости рабочей части режущего инструмента, прочности механизма подачи станка, а также установленной глубины резания. При чистовой обработке назначение подачи необходимо согласовывать с заданной шероховатостью обработанной поверхности и квалитетом точности, учитывая при этом возможный прогиб детали под действием сил резания и погрешности геометрической формы обработанной поверхности. После выбора нормативной подачи производят проверочные расчеты по формулам: Р_х=, или.

4. Определяют скорость резания. Скорость резания, допускаемая режущим инструментом при определенном периоде его стойкости, зависит от глубины резания и подачи, материала режущей части инструмента и его геометрических параметров, от обрабатываемого материала, вида обработки, охлаждения и других и других факторов.

При данных глубине резания, подаче и периоде стойкости можно рассчитать скорость резания: при точении: ; при сверлении:; при фрезеровании:.

5. При черновой обработке проверяется выбранный режим резанияпо мощности станка. В этом случае должно соблюдаться соотношение:N_рез1,3N_ст. Если окажется, что мощности электродвигателя станка, на котором производится обработка, не хватает, надо выбрать более мощный станок. Если это невозможно, необходимо уменьшить выбранные значенияилиS.

6. Определяют основное время каждого прохода(формулы для его расчета при различных видах обработки приводятся в нормативно-справочной литературе.