Види розрахунку режимів різання
Приступаючи до визначення режиму різання, слід пам'ятати, що у залежність від характеру вихідної інформації та обсягу поставленої завдання, розрахунки режимів різання можна розділити втричі типу: загальний, інструментальний, приватний.
Загальний розрахунок полягає в тому, що необхідно вибрати обладнання, інструмент та призначити такі режими різання, щоб забезпечити найменший основний (машинний) часТ0 при потрібній якості обробки. Вихідна інформація включає в себе креслення деталі з технічними вимогами, дані про матеріал, розміри заготівлі, програму випуску. Загальний розрахунок зустрічається порівняно рідко, в основному під час проектування нових та корінної реконструкції старих заводів.
Інструментальний розрахунок передбачає вибір раціонального поєднання інструменту та режимів різання, що забезпечує найменший основний часТ0. У вихідну, додатково до інформації про виріб включена інформація про обладнання, а отже, призначений режим різання повинен бути відкоригований відповідно до паспортних даних верстата.
Приватний розрахунок полягає у призначенні раціональних режимів різання на заданому верстаті інструментом, матеріал та геометричні параметри якого попередньо обговорені. Таким чином, у вихідну інформацію для приватного розрахунку включені дані про оброблювану деталь, обладнання та інструмент. Вибрані елементи режимів різання повинні бути перевірені за необхідними обмеженнями. Такий тип розрахунку у виробничих умовах є найпоширенішим. Тому в даному навчальному посібнику викладено методику виконання приватних розрахунків.
Для приватного розрахунку режимів за всіх видів обробки потрібно користуватися єдиною послідовністю: насамперед призначатитой елемент режиму (глибина різанняt), який найменшою мірою впливає на основне економічне обмеження (стійкість інструментуТ).
Розмір глибини різанняtпри нормованій величині припуску пов'язані з числом проходів інструмента. Як видно із залежності:
для скорочення основного (машинного) часу доцільно призначати режим різання із мінімальним числом проходів. Чорнову обробку рекомендується вести за один прохід, якщо це допускається розглянутими раніше обмеженнями на величину глибини різанняt.При розділенні обробки на чорнову та чистову, на чистовий прохід залишають 0,20…0,25% величини припуску.
Другим по порядку елементом режиму різання призначається подачаsз урахуванням раніше обраної глибини різання, необхідних обмежень та можливостей верстата.
За двома призначеними елементами режиму різанняtіs, з урахуванням обраного з таблиць значення стійкості інструментуT, використовуючи залежності, розраховують допустиму швидкість різанняvт, м/хв. У цьому закінчується другий етап розрахунку режимів різання( нагадаємо, перший етап становить вибір інструмента).
Третім етапом служать перевірочні розрахунки призначених елементів режиму різання рядом обмежень (за потужністю верстата, міцності і жорсткості ріжучого інструменту та інших.).
Існує також видозмінна методика послідовного визначення елементів режиму різання. Її на відміну від викладеного методу у тому, що обидва розрахунку, основний і перевірочний, об'єднані. Таке об'єднання забезпечує задоволення критерію оптимальності, зокрема найменшого основного (машинного) часу Т0, хв, у самому ході розрахунку. Як випливає із залежності:
оптимізаціяТ0досягається при найбільшій хвилинній подачі.
Таким чином, ця методика, яку можна назвати методикою призначення режиму найбільшої хвилинної подачіsм, зводиться до того, що для кожної конкретної операції потрібно знайти в процесі розрахунку оптимальне поєднання значень подачі та швидкості різання, що забезпечує на даному верстаті найбільшу хвилинну подачу та найвищу продуктивність обробки з урахуванням усіх обмежень, що накладаються на режим різання.
При розрахунку режимів різання необхідно використовувати довідкову та нормативну літературу. При цьому треба мати на увазі, що в основу вітчизняних довідників та керівних нормативів за режимами різання на універсальних верстатах покладено результати експериментальних досліджень, виконаних на основі єдиної методики РФ. Ця методика базується на двох основних положеннях:
- всі стійкі залежності отримані по кривим максимального лінійного зносу по задній поверхні інструменту за час експерименту, причому його значення не перевищує прийнятого критерію - нормованої величини допустимого зносу. Відповідний час різання і є табличним значенням стійкості даного інструменту.
-всі досліди проведені за методом однофакторного експерименту, де досліджуваний показник процесу (наприклад, стійкість інструменту), який є функцією багатьох факторів (оброблюваного та інструментального матеріалів елементів режиму різання, характеристик інструментів, мастильно-охолоджуючих рідин), досліджується в кожній серії експериментів залежно лише одного змінного чинника (наприклад, від швидкості різання), тоді як інші параметри процесу штучно зберігаються незмінними. Ці однофакторні експерименти проводяться в порівняно обмеженому інтервалі швидкостей,при різанні найпоширеніших матеріалів. У цьому інтервалі стійкі залежності задовільно піддаються графоаналітичній обробці в логарифмічних координатах і апроксимації найпростішою статечною функцієюy=cxm . Досліди показали, що не тільки стійкі, але й інші емпіричні залежності (силові, температурні, технологічні та ін) в цьому інтервалі з достатнім наближенням виражаються статечними функціями.
Розраховані за отриманими емпіричними залежностями у вивченому діапазоні, згруповані за певними ознаками та класифіковані цифрові дані наведені у таблицях довідників та нормативів. У відповідних розділах довідників наведено значення поправочних коефіцієнтів, що враховують відмінності конкретних умов обробки від нормативних (стандартних).