Разработка технологического процесса механической обработки заготовки обычно завершается установлением технологических норм времени для каждой операции.
При выборе режимов обработки необходимо придерживаться определенного порядка, т.е. при назначении и расчете режима обработки учитывают тип и размеры режущего инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип оборудования и его состояние. Следует помнить, что элементы режимов обработки находятся во взаимной функциональной зависимости, устанавливаемой эмпирическими формулами. При расчете режимов резания сначала устанавливают глубину резания в миллиметрах. Глубину резания назначают по возможности наибольшую, в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности и технических требований на изготовление детали. После установления глубины резания устанавливается подача станка. Подачу назначают максимально возможную, с учетом погрешности и жесткости технологической системы, мощности привода станка, степени точности и качества обрабатываемой поверхности, по нормативным таблицам и согласовывают с паспортными данными станка. От правильно установленной подачи во многом зависит качество обработки и производительность труда. Для черновых технологических операций назначают максимально допустимую подачу.
После установления глубины резания и подачи определяют скорость резания по империческим формулам с учетом жесткости технологической системы.
Аналитический расчет режимов резания производится с учетом необходимых поправочных коэффициентов на какую-нибудь обрабатываемую поверхность, указанную руководителем проекта по справочной литературе [16].
Расчет режимов резания аналитическим методом должен производиться не более чем на одну-две операции. Для остальных операций технологического процесса механической обработки детали режимы резания определяются по табличным нормативам соответствующей учебной и справочной литературы.
При наружном продольном точении скорость резания определяется по формуле
v= Kv , (3.28.)
где Cv – постоянная величина для скорости резания; Т – среднее значение стойкости резца, мин;
m, xv, yv – показатели степени; Кv – общий поправочный коэффициент на скорость резания.
Кvопределяется по формуле:
Кv=Кmv Кnx Киv Кφv Кφ1v Кzv Кgv(3.29.)
где - Кmv– качество обрабатываемого материала;
Кnx – состояние поверхности заготовки;
Киv – материал режущей части инструмента;
Кφv Кφ1v Кzv Кgv – параметры инструмента.
Значения указанных коэффициентов приведены в учебной и технической справочной литературе.
Частота вращения шпинделя станка определяется по формуле:
nр= , (3.30.)
где v – скорость резания, м/мин; D – диаметр заготовки, мм.
В процессе определения режимов резания необходимо частоту вращения шпинделя станка, подачу или число двойных ходов скорректировать по паспорту станка. В справочной литературе и каталогах на металлорежущие станки обычно указывается минимальная nmin и максимальная nmax частота вращения шпинделя станка, двойных ходов (nmin дв.ход, nmaxдв.ход ) и подача (Smax, Smin), поэтому необходимо производить расчет промежуточных указанных значений.
После установления частоты вращения шпинделя определяют действительную скорость резания
vд= , (3.31.)
где nп – паспортное значение частоты вращения шпинделя , мин-1;
D – диаметр заготовки, мм.
Затем определяется мощность, затрачиваемая на процесс резания:
Nрез=Pzvд 10-3, (3.32.)
где Pz – тангенциальная составляющая силы резания.
Следует проверить достаточность мощности привода станка для выполнения процесса резания по формуле:
Nрез≤ Nшп , (3.33.)
где Nшп - мощность на шпинделе, кВт.
Мощность на шпинделе станка
Nшп = Nст ŋ (3.34.)
где ŋ – к.п.д. станка.
В зависимости от методов обработки расчет параметров режимов резания может изменяться.
Методика расчетов режимов резания при многоинструментальной обработке на токарных многошпиндельных и многорезцовых автоматах и полуавтоматах, сверлильных, фрезерных и других металлорежущих станках имеет ряд отличий от расчетов одноинструментальной обработки, поэтому рекомендуется использовать специальную методику расчетов.