Режимы токарной обработки

Выбор режимов резания осуществляется в такой последовательности: глубина t, подача s, скорость резания и.

При выборе глубины резания следует учитывать, какой вид обработки из двух возможных предстоит выполнять: предварительную или окончательную.

При предварительной обработке стремятся снять припуск за минимальное число рабочих ходов, следовательно, работать с максимально возможной глубиной резания t.

Рис. 6.17. Ограничение глубины резания.

Ограничить такую глубину может протяженность L режущей кромки резца (рис. 6.17):

где ф — главный угол в плане.

Для упорно-проходных резцов ?_max = L, так как главный угол в плане ф равен 90°.

Вторым фактором ограничения глубины резания выступает виброустойчивость технологической системы.

В табл. 6.1 приведены условия возникновения вибраций и даны рекомендации по выходу из них.

Таблица 6.1

Автоколебания и пути выхода из них.

Наиболее существенно влияет на возникновение вибраций, относящихся к автоколебаниям, протяженность L участвующей в резании режущей кромки. Следовательно, вибрации возникают при достижении определенной глубины резания, и эффективным путем выхода из автоколебаний является уменьшение глубины резания.

Выбор предельной глубины резания, ограниченной условиями виброустойчивости, является весьма сложной задачей, требующей от технолога большого практического опыта, так как многое зависит от жесткости технологической системы, состояния станка, зажимного приспособления и резца.

При выборе подачи также учитывают условия выполнения работы. При чистовой обработке необходимо получить на обрабатываемой поверхности определенную шероховатость, которую можно характеризовать средним арифметическим отклонением профиля Ra (мкм) или высотой профиля по десяти точкам Rz (ГОСТ 2789—73).

Используйте следующую формулу для подсчета подачи на оборот заготовки s_Q (мм/об):

где г — радиус при вершине резца, мм.

Например, при необходимости получить шероховатость Ra, равную 1,0 мкм, при работе резцом с радиусом при вершине 1,0 мм нужно использовать подачу 0,14 мм/об, а при уменьшении радиуса при вершине резца до 0,4 мм шероховатость Ra 1,0 мкм может быть достигнута при подаче s₀ = = 0,09 мм/об.

В настоящее время получило распространение использование быстросменных твердосплавных пластин с зачистной кромкой Wiper. На рис. 6.18, а изображена пластина со стандартным скруглением режущей кромки г. На рис. 6.18, б пластина имеет зачистную кромку большого радиуса /?, номинально расположенную со вспомогательным углом в плане, равным нулю. При использовании пластин с кромкой Wiper можно значительно улучшить шероховатость обрабатываемой поверхности, численно снизив высоту микронеровности в два раза.

Рис. 6.18. Пластина с зачистной кромкой.

При предварительной обработке можно работать с большой подачей, не обращая особого внимания на полученную шероховатость, которая может быть выражена высотой микронеровности Rz 80 и даже Rz 120 мкм. Численная связь между параметрами Rz и составляет примерно 4:1, т. е. Rz 80 — это примерно Ra 20. Ограничивает величину подачи прочность твердого сплава или СТМ, материалов весьма хрупких.

Не следует выполнять точение твердосплавными резцами с подачей, превышающей 1,5 мм/об. Только твердые сплавы подгрупп применения 30 и более могут работать с подачей до 2 мм/об. Твердосплавные пластины со сверхтвердыми покрытиями изготавливают с вязкой сердцевиной.

Скорость резания в большой степени зависит от принятого периода стойкости. Увеличение скорости резания только на 25% снижает стойкость в два раза, следовательно, в два раза возрастет расход режущего инструмента.

Оснащение резцов быстросменными неперетачиваемыми пластинами и рост стоимости станков изменили представление о наиболее экономически выгодном значении стойкости. В настоящее время при высокой стоимости станков с ЧПУ оно равно 15 мин, в то время как сравнительно недавно экономически выгодным считался период стойкости 30 мин.

Твердые сплавы без сверхтвердых покрытий работают по конструкционным сталям со скоростями резания 100—140 м/мин. Сверхтвердые покрытия поднимают это значение до 190—320 м/мин.