Раздел 7. Методика выбора режимов резания

Себестоимость обработки, расход инструмента, производительность труда существенно зависят от назначенного режима резания. К режимам резания относят глубину, подачу, скорость резания. Увеличение любого из них ведет к снижению машинного времени, повышая производительность труда, что снижает стойкость инструмента.

Нахождение оптимальных режимов резания осуществляется по следующим критериям: минимальная себестоимость обработки детали, минимальный расход режущего инструмента, максимальная производительность и прочие.

Для одношпиндельных станков расчет режимов резания сводится к последовательному расчету, оптимизирующему глубину резания, подачу и скорость резания исходя из исходных данных:

- операционный эскиз обработки;

- материал детали, его физико-механические параметры (прочность и твердость);

- квалитет точности размера и качества поверхности (класс шероховатости);

- могут быть также при сформированном производстве: технические данные станка, размеры рабочей зоны; вид инструмента и примерный маршрут обработки.

Расчет выполняется в следующей последовательности:

1. Назначение маршрута обработки получения из заготовки готовой детали с назначением квалитетов точности и шероховатости для промежуточных стадий обработки с распределением припуска на обработку по стадиям.

2. Выбор материала, типа и геометрии инструмента.

3. Назначение оптимальной подачи с учетом конкретных условий обработки.

4. Расчет скорости резания исходя из требуемой стойкости инструмента и выбранных t, s.

5. Расчет частоты вращения шпинделя .

Полученное значение корректируют в соответствии с паспортом станка до ближайшего меньшего . Далее производится пересчет скорости резания с фактической частотой вращения шпинделя .

6. Расчет сил резания и мощности резания.

7. Проверка выбранного режима резания по мощности станка .

Данную проверку производят в основном для черновых этапов обработки, где велико сечение срезаемого слоя, а, следовательно, и мощность резания.

1. Расчет основного времени обработки.

Необходимо перевести подачу в минутную подачу .

Далее путь, пройденный резцом, включает длину обработки, длины врезания, подвода и перебега. .

Машинное время обработки .

Раздел 8. Шлифование

Резанием материала абразивным инструментом можно обеспечить точность обработки IT5…7 и шероховатость Ra 0,08…0,25 мкм. В основном используется для чистовых операций, возможно черновые обдирочные операции, с припуском на обработку до 6мм, кругами с большим диаметром 2…3м. Этим обеспечивается высокая производительность и экономичность.

Различают шлифовальные круги, шлифовальные головки, лепестковые шлифовальные круги, ленты, порошки, бруски, хонинговальные головки и прочие.

Основные схемы шлифования.

Различают круглое наружное шлифование продольное и врезное, круглое внутреннее шлифование, бесцентровое шлифование и плоское шлифование периферией и торцом.

При круглом наружном шлифовании (B<L) достигаются наименьшие параметры шероховатости, минимально тепловыделение, лучшее качество шлифуемой поверхности. Осуществляются формообразующие движения вращения круга, вращения детали (круговая подача), движения поперечной и возвратно-поступательной продольной подачи. При шлифовании на проход зажим осуществляют в центрах. При обработке длинных, нежестких деталей используют люнеты, уменьшающие прогиб детали от шлифовального круга.

При врезном шлифовании (B>L) одновременно обрабатывается вся поверхность, метод более производительный. Используют при нем более широкие круги и мощные шлифовальные станки. В данном случае нет движения продольной подачи. Износ круга более влияет на качество детали, и круги выбирают более твердые, которые часто принудительно правят. Применяют при обработке коротких шеек, ограниченных буртами, ступенчатых и фасонных поверхностей, при одновременном шлифовании шейки и торца. Чаще в серийном и массовом производстве.

Бесцентровое круглое шлифование. Обрабатываемая деталь устанавливается на скошенный нож между шлифовальным и ведущим кругами. . Так как трение между деталью и ведущим кругом больше, то он задает вращение детали с определенной скоростью круговой подачи. Существует также два метода: продольное и врезное шлифование. При продольном бесцентровом шлифовании для осуществления движения продольной подачи детали путем поворота оси ведущего круга на определенный угол . Линейный контакт обеспечивается заданием ведущему кругу формы гиперболоида.

При врезном бесцентровом шлифовании угол , для поджатия детали к ножу, ведущий круг цилиндрический.

Поскольку деталь вращается свободно, исключаются деформации детали при зажатии, можно обрабатывать длинные и тонкие детали. Возможно обеспечение точности по IT5-6.

Внутреннее шлифование. Обрабатывают отверстия напроход и врезанием (короткие глухие отверстия, где нет канавок для выхода круга). Характеризуются малой жесткостью шпинделя, малый диаметр шлиф круга, поэтому снимают малые припуски. Диаметр абразивного круга максимально позволительный диаметром отверстия и составляет примерно . При отверстиях меньше 30мм, диаметр круга меньше на 1-3мм, иначе образуется большая поверхность контакта круга с деталью, что приводит к концентрации теплоты и возникновению прижогов.

Плоское шлифование периферией круга и торцом. Периферией более производительное, но большой контакт с деталью и возможен перегрев и назначают малые припуски и большие подачи. При шлифовании торцом во избежание перегрева ось шлифовального круга наклоняют на небольшой угол.