Элементы режима резания при точении

Под режимом резания подразумеваются принятые глубина резания, подача и скорость резания, с которыми производится обработка детали.

Глубина резания при обтачивании выбирается в зависимо­сти от припуска на обработку и вида обработки - черновой или чистовой. Припуск на обработку обычно снимают за два хода, из которых первый ход является черновым, а вто­рой - чистовым; в машиностроении при черновой об­работке глубину резания принимают в большинстве случаев от 2 до 5 мм, а при чистовой - 0,5...1 мм.

Подача также зависит от вида обработки: при черновом обтачивании подачу принимают от 0,3 до 1,5 мм/об, а при чи­стовом - от 0,1 до  0,3 мм/об.

Скорость резания выбирают по специально разработанным таблицам в зависимости от качества обрабатываемого мате­риала, материала резца, глубины резания, подачи, охлажде­ния и др.

Выбор оптимальных режимов резания

От выбора оптимального режима резания при точении, т.е.       оптимального сочетания глубины резания, подачи и ско­рости резания, зависят производительность процесса резания и затраты на него.

Выбор глубины резания. Припуск на обработку можно снять за один или несколько рабочих ходов, однако целесообразнее ра­ботать с возможно меньшим количеством ходов. Следует стремиться весь припуск снимать за один проход, если это воз­можно. В противном случае необходимо разделить имеющийся припуск на два или, в крайнем случае, три хода (большее количество ходов применяется очень редко).

Если обрабо­танная поверхность должна быть точной и чистой,   следует весь припуск распределить на один-два черновых хода, оставляя на чистовую обработку глубину резания не больше 0,5...1 мм.

Выбор подачи. Для сокращения основного (машинного) вре­мени  необходимо работать с возможно большей подачей.

При черновой обработке величина подачи ограничивается жесткостью детали, прочностью резца и наиболее слабых звень­ев механизма подачи станка. Для выбора подачи служат специ­альные таблицы, разработанные на основании опытных данных.

При получистовом и чистовом точении величина подачи определяется в зависимости от заданной шероховатости по­верхности, радиуса при вершине резца, выбранной скорости ре­зания.

Выбор скорости резания. Скорость резания, допускаемая ре­жущим инструментом, зависит от механических свойств обраба­тываемого    материала, свойств материала резца, углов заточки резца, его стойкости, глубины резания и подачи, охлаждения и т. п.

Для выбора скорости резания целесообразно пользоваться специальными таблицами, составленными на основании лабо­раторных    исследований и данных практики.

 

Последовательность выбора режимов резания.

Режимы резания выби­рают в следующей последовательности:

1. Задаются глубиной резания в зависимости от припуска на     обработку.

2. Выбирают подачу в зависимости от жесткости детали, станка и резца, требуемой точности и шероховатости обработанной по­верхности и уточняют ее по паспорту станка.

3. Задаются желательной стойкостью резца. Средняя стой­кость резца обычно принимается равной 60 мин.

4. Выбирают скорость резания в зависимости от глубины ре­зания, подачи и стойкости инструмента по таблицам.

5. Уточняют выбранную табличную скорость резания для то­го, чтобы привести ее в соответствие с условиями работы: изме­ненной стойкостью инструмента, охлаждением, работой по кор­ке или окалине, маркой обрабатываемого материала и мате­риала резца, отличающимися от принятых.

6. По выбранной скорости резания и диаметру обрабаты­ваемой   детали определяют число оборотов шпинделя.

7. Полученное число оборотов уточняют по паспорту станка.      Если в паспорте нет требуемого числа оборотов, выбирают наи­более близкое и делают перерасчет скорости резания.

8. По выбранным значениям глубины резания и подачи определяют приблизительно силу ре­зания для данного материала.

9. Определяют момент сопротивления резанию.

10. Из паспорта станка выбирают крутящий момент на шпин­деле для принятого числа оборотов и сравнивают его с момен­том сопротивления резанию.

Если мощность станка мала, умень­шают скорость резания, а если этого недостаточно, то умень­шают сечение среза.

 

Технология обработки деталей на токарных станках

 

Токарная обработка втулок

К классу вту­лок относятся детали со сквозным отверстием ис  наружной гладкой или ступенчатой поверхностью. Втулки широко   исполь­зуются в машинах, Основным техническим требованием боль­шинства втулок является концентричность наружных и внут­ренних    поверхностей и перпендикулярность одной или обеих торцовых поверхностей втулки ее оси.

По форме втулки можно разделить на следующие четыре группы:

1) гладкие;

2) с гладким отверстием и ступенчатой наружной поверх­ностью;

3) с гладкой наружной поверхностью и ступенчатым от­верстием;

4) со ступенчатыми отверстием и наружной поверхностью.

Втулки изготовляют из пруткового материала и заготовок, отлитых из чугуна и цветных металлов и реже кованых и штам­пованных.

За последнее время стали применять втулки из пласт­масс.

 

а) Обработка гладких втулок из проката.

Рассмотрим наиболее характерные примеры обработки гладких  втулок. Та­кие втулки диаметром до 45...50 мм обычно изготовляются   из проката. Последовательность обработки гладкой втулки (Рис.1.39 а) из проката:

- При первой установке отрезать от проката ∅ 45 мм заготовку       длиной 80 мм и закрепить патроне с вылетом на ~ 60 мм.

- Операции выполняемые во второй установке:

1. Подрезать торцевую поверхность заготовки (Рис.1.39 б).

2. Обточить цилиндрическую поверхность на ∅ 40 мм (Рис.1.39 в) на длину 55 мм.

3. Сверлить ∅ 22 мм на длине 58 мм (Рис.1.39 г).

4. Расточить отверстие на ∅ 24 мм на длине 56 мм (Рис.1.39 д).

5. Отрезать деталь на длину 51 мм (Рис.1.39 е).

- При третьей установке подрезается другой торец (Рис.1.39 ж)и           вы­держивается длина 50 мм.

При растачивании отверстия расточным резцом достигают строгой концентричности наружной поверхности втулки к ее отверстию при  обработке их с одной установки.

 При партии втулок 10, 20 шт. и более, т. е. при серийном производстве, такие гладкие втулки обрабатываются за несколько операций с применением упоров и лимбов. В этом случае целесообразно обрабатывать втулки из длинного прутка, если его диаметр меньше диаметра отверстия в шпинделе.

При чистовом обтачивании малой партии гладких втулок иногда  токари применяют самоцентрирующий патрон с расто­ченными «сырыми» кулачками. Растачивают кулачки строго по наружному диаметру закрепляемой втулки.

Время обработки втулки можно уменьшить, если совместить черновое обтачивание наружной поверхности со сверлением отверстия.

 

 

 Рисунок 1.39. Последовательность токарной обработки

 одной гладкой втулки

 

б) Обработка гладких втулок из штучных заготовок.

При серийном производстве гладкие втулки с наружным диаметром более 50...60 мм обрабатывают обычно из штучных заготовок, так как пруток не проходит сквозь отверстие в шпинделе станка. В этом случае пруток предварительно разрезается на мерные заготовки

Для обработки втулок диаметром более 80 мм часто используют    заготовки в виде отливок иреже в виде поковок. Заготовки для таких втулок обычно изготовляют с отверстиями.

При обработке единичных втулок заготовку обычно принимают на 20...30 мм длиннее требуемой длины, чтобы ее можно было установить и закрепить в кулачках патрона за эту удлиненную часть, которую затем отрезают. На рис.1.40 показаны эскизы процесса обработки втулки из   отлитой заготовки.

 

 

Рисунок 1.40. Последовательность токарной обработки

одной втулки из литой заготовки

 

Начинается обработка с подрезания торца (Рис.1.40 а), затем производятся обтачивание (Рис.1.40 б), растачивание (Рис.1.40 в) и отрезание  (Рис.1.40 г). Так как втулка обрабатывается за одну установку, концентричность наружной поверхности к отверстию достигается достаточно высокая (0,03—0,05 мм).

При изготовлении партии аналогичных втулок (диаметром более 100 мм)заготовки отливают с отверстием, но без увеличения их длины на 20 - 30 мм, и обработку производят так, как показано на рис.1.40 в (сверление отверстия в этом случае не требуется).

 

Токарная обработка дисков

К дискам относятся детали, представляющие собой тела вращения с наружным диаметром, превышающим их длину (или толщину) в      несколько раз. К этой группе деталей относятся также заготовки многих зубчатых колес, неширокие шкивы, кольца и др.

Диски могут быть:

 - гладкие и с отверстиями;

 - с наружными поверхностями - гладкими и ступенчатыми;

 - торцовыми по­верхностями - гладкими, ступенчатыми и фасонными.

Заготовкой диска может быть поковка, штамповка, отливка, а иногда отрезок из листового проката или прутка. Гладкий диск небольшого диаметра может быть изготовлен из круглого прутка.

 

Рис.1.41. Последовательность токарной обработки

гладкого диска в индиви­дуальном производстве

Заготовку за­жимают в трехкулачковый патрон; подрезают начисто торец (Рис.1.41 б), обтачивают на ∅ 100 мм на длине 25 мм (Рис.1.41 в)   и снимают фаску (Рис.1.41 г). Затем отрезают диск тол­щиной 21 мм      (Рис.1.41 д), оставляя 1 мм для чистового подрезания торца.

Последними переходами являются чистовое подрезание второго торца (Рис.1.41 е)и снятие фаски 2×45° с этого же торца (Рис.1.41 ж).