2 Табличный метод расчёта оптимального режима резания

2.1 Определение подач табличным способом

По карте 13 /1/ для черновой обработки стали резцом с размерами державки 16×25 мм² при точении детали диаметром 104 мм с глубиной резания 2,5 мм выбираем рекомендуемую подачу в пределах 0,8…1,2 мм/об. Принимаю

S = 0,8 мм/об.

Подача, допустимая шероховатостью поверхности. По карте карте 14 /1/ рекомендуется подача S = 0,8…0,9 мм/об. Принимаю S = 0,9 мм/об. Поправочный коэффициент в зависимости от предела прочности обрабатываемого материала K_Ms = 1, тогда Sr₀ = 0,9·1 = 0,9 мм/об.

Подача, допустимая прочностью державки резца, выбирается по карте 16 /1/ для обработки стали прочностью σ_в =78 кгс/мм² с глубиной резания 2,5 мм и сечением 16×25 державки резца. S =1,7 мм/об. Выбранная подача умножается на поправочный коэффициент в зависимости от вылета резца K_L3 = 1. Следовательно, S_п.р = 1,7 мм/об.

Подача, допустимая прочностью пластины из твердого сплава выбирается по карте 17 /1/. Принимаем S_п.п. = 1,6 мм/об. 1,9 2,3

Подача, допустимая по жесткости крепления детали выбирается по карте 18 /1/ и принимается S = 2,3 мм/об. Поправочными коэффициентами в зависимости от длины детали – K_Ls = 1 от угла  - K_S = 1; от класса точности - K_S = 1,0; уточняется выбранная подача S_ж.и = 2,3·1·1·1· = 2,3 мм/об;

По результатам расчетов в качестве технологической подачи выбираем наименьшую, S_тех = 0,8 мм/об, которая равна фактической подаче по паспортным данным станка S_Ф = 0,8 мм/об.

При проверка подачи по усилию, допустимому механизмом подачи станка - Q, должно выполняться условие Р_Х ≤ Q. По карте 20 /1/ определяем силу подачи Р_Х, соответствующую 92 кг.

Поправочные коэффициенты, уточняющие силу Р_Х определяются в зависимости от угла  - K_Рz = 1,8 и от угла  - K_Pz = 0,75. В результате получаем Р_Х = 92∙1,8·0,75 = 124,2 кг. По паспорту станка Q_м.п = 308 кгс. Следовательно,

P_X < Q_м.п, выбранная подача удовлетворяет заданному условию. .

2.2 Выбор скорости резания

После выбора глубины резания и подачи по карте 23 /1/ определяем скорость резания V_таб = 90 м/мин при условии: σ_в = 78 кгс/мм²; t = 2,5 мм;

S = 0,8 мм/об;  = 45⁰.

Найденное значение скорости резания V_таб корректируется с помощью поправочных коэффициентов в зависимости от периода стойкости резца K_Tv = 1 при Т = 60 мин; от состояния поверхности детали – K_Пv = 1, без корки; от марки твердого сплава Т15К6 – K_Uv = 1.

С учетом коэффициентов получаем V₁ = 90·1·1·1 = 90 м/мин.

По установленной скорости резания определяем число оборотов

n₁ = 1000·V₁/π·D об/мин, или n₁ = 1000·90/3,14 ·104 = 275,6 об/мин.

Найденное число оборотов n₁ корректируем по паспорту станка. Принимаем фактическое число оборотов n_ф = 300 об/мин. Находим соответствующую этому числу оборотов фактическую скорость резания:

V_ф = π∙D∙n_ф/1000 м/мин

V_ф=3,14·104·300/1000 = 97,9 м/мин.

2.3 Проверка выбранного режима резания

По карте 26 /1/ определяем мощность резания N_e, которая составляет

N_e= 5,8 кВт при условии σ_в = 78 кгс/мм²; t = 2,5 мм; S = 0,8 мм/об; V = 97,9 м/мин. Выбранную мощность уточняем с помощью поправочных коэффициентов в зависимости от угла  - K_N =1; от угла  - K_N = 1, N_е = 5,8∙1∙1=5,8 кВт.

Согласно паспортным данным, мощность на шпинделе станка N_ш при работе с числом оборотов шпинделя n = 480 об/мин составляет N_ш = 6 кВт.

Мощность на шпинделе станка больше мощности резания, следовательно, установленный режим по мощности осуществим.

Также выбранный режим резания должен удовлетворять условию 2М_с.р. ≤ 2М_кр. По карте 25 /1/ определяем двойной крутящий момент при резании, который составляет 2М_с.р= 5 кгм при условии σ_в = 78 кгс/мм²; t = 2,5 мм;

S = 0,8 мм/об; D = 104 мм. Согласно паспортным данным, двойной крутящий момент равен 2М_кр = 2∙4,5=9 кгм. Двойной крутящий момент, определяемый по карте, меньше двойного крутящего момента на шпинделе станка, определяемому по паспорту станка, следовательно, установленный режим по крутящему моменту осуществим.

Определим основное время: t_o = L/n·S_{макс.факт} мин. Подставив значения, получим t_o = 603,5/300·0,8 = 1,6 мин.

Оптимальный режим резания записывается в следующем порядке:

Глубина резания: t = 2,5 мм;

Подача: S = 0,8 мм/об;

Число оборотов: n = 300 об/мин;

Скорость резания: V = 97,9 м/мин;

Основное время: t_o = 1,6 мин.

Для сравнения результаты расчетов режима резания двумя методами сводим в таблицу 2.

Таблица 2

Режим резания	Методы расчета режима резания
	аналитический	табличный
Глубина резания t, мм	2,5	2,5
Подача S, мм/об	0,87	0,8
Число оборотов n, об/мин	230	300
Скорость резания V, м/мин	75,4	97,9
Основное время t0, мин	3,016	1,6