ментов; в) для инструментов, работающих на низких скоростях ре­ зания (например, при ручных работах).

Наиболее употребительной из инструментальных сталей является быстрорежущая.

Легированные стали, незначительно деформирующиеся при тер­ мической обработке, рекомендуются для фасонных инструментов сложной конфигурации, работающих _на низких скоростях резания, а также при нешлифованном профиле.

Углеродистые стали применяются для инструментов, работающих на низких скоростях резания, в частности для мелких и ручных ин­ струментов.

Алмазы применяются для чистовой отделочной обработки при вы­ соких скоростях резания.

При выборе и установлении метода обработки наряду с режущим инструментом указывается и з м е р и т е л ь н ы й и н с т р у ­ м е н т , необходимый для измерения детали в процессе ее обработки или после нее с краткой его характеристикой: наименование, тип, размер.

При единичном производстве, когда размеры деталей, обрабаты­ ваемых на данном станке, весьма разнообразны, применяется изме­ рительный инструмент общего назначения, т. е. такой, которым можно проверять различные размеры; например, линейки, кронциркули, штан­ генциркули, микрометры, нутромеры, глубиномеры, штихмасы, из­ мерительные приборы и т. п. В серийном и массовом производстве с частой повторяемостью деталей одних и тех же размеров применяет­ ся специальный измерительный инструмент — калибры и шаблоны, а также измерительные приспособления, приборы, автоматические устройства.

Измерительный инструмент выбирается в зависимости от вида из­ меряемой поверхности и требуемой точности.

8. Установление режима резания

Прежде чем приступить к расчету режимов резания, надо опре­ делить расчетные (технологические) размеры обрабатываемых по­ верхностей деталей, необходимые для расчета скорости резания и вре­ мени на обработку (см. гл. VII).

Режим резания, устанавливаемый для обработки детали, являет­ ся одним из главных факторов технологического процесса.

Режим резания металла включает в себя следующие определяющие его основные элементы: глубина резания I в мм\ подача а в мм; ско­

механические свойства); форма, размеры и допуски на обработку; допускаемые отклонения от геометрической формы (овальность ко­ нусность, огранка, допускаемые погрешности взаимной координации

ности; требования к состоянию поверхностного слоя (допускаемое упрочнение);

2) сведения о заготовке (чертеж и технические условия): род за­ готовки; величина и характер распределения,припусков; состояние поверхностного слоя (наличие корки, окалины, упрочнения);

3) паспорта станков.

Элементы режимов резания выбираются таким образом, чтобы была достигнута наибольшая производительность труда при наименьшей себестоимости данной технологической операции. Это требование вы­ полняется при работе инструментом рациональной конструкции (пра­ вильно подобранный материал, наивыгоднейшая геометрия, необхо­ димая прочность, жесткость и виброустойчивость, износоустойчи­ вость и др.), а также если станок не ограничивает полного использо­ вания режущих свойств инструмента. Режим резания устанавливают, исходя из особенностей обрабатываемой детали и характеристики ре­ жущего инструмента и станка.

Выбор элементов режима резания неотделим от выбора режущего инструмента с точки зрения его материала, конструкции и геометрии режущей части.

Для достижения наибольшей производительности следует прини­ мать меры к увеличению эксплуатационных возможностей станков.

Кчислу таких мероприятий можно отнести:

1)повышение числа оборотов шпинделей путем смены шкивов, зубчатых колес, электродвигателей привода;

2) повышение мощности и тяговой силы оборудования путем за­ мены электродвигателей, применения натяжных устройств для ремней

Ит. д.;

3)увеличение прочности лимитирующих (наиболее слабых) звеньев механизмов;

4)увеличение жесткости обрабатываемых деталей и надежности их крепления путем применения специальных зажимных устройств и приспособлений;

5)улучшение эксплуатационных свойств режущего инструмента, повышение его прочности и надежности крепления и т.д.

Выбор величин элементов резания и параметров инструмента для точения ведется в следующем порядке:

1) Выбирается глубина резания, устанавливаемая в зависимости от припуска на обработку и числа проходов.

Припуск разбивается на черновой, чистовой и отделочный. Ве­ личина припуска определяется в зависимости от полученных при пре­ дыдущей обработке: величины дефектного слоя (упрочнение, отпуск, прижог и т. д.); микрогеометрии поверхности; погрешностей формы детали; погрешности установки детали для данной операции; допуска на выполнение предыдущей операции.

Необходимо стремиться к уменьшению числа проходов. Припуск под черновую обработку обычно снимается за 1—2 хода. Количество чистовых и отделочных ходов выбирается в зависимости от требуе-

мых точности обработки, класса шероховатости поверхности и со­ стояния поверхностного слоя детали.

2) Выбирается режущий инструмент — устанавливаются его тип, размер, материал и наивыгоднейшая геометрия в зависимости от: а) вида обрабатываемой детали; б) характера обработки; в) материала режущей части инструмента; г) жесткости и виброустойчивости системы.

3) Определяются подачи в зависимости от: а) вида детали и харак­ теристики ее обрабатываемых поверхностей (жесткости, прочности и виброустойчивости, состояния поверхностного слоя, микрогеометрии поверхности); б) режущего инструмента (прочности, жесткости, изно­ соустойчивости и виброустойчивости); в) характеристики станка (проч­ ности механизмов подач, скоростей, жесткости, виброустойчивости и кинематики).

Принимается наибольшая подача, допускаемая вышеуказанным^ ограничивающими факторами. Действительную подачу принимают по паспорту станка, ближайшую к расчетной.

Подача равна

где 5 — подача в мм; ц — сечение стружки в мм2; I — глубина ре­ зания в мм.

4)Выбирается период стойкости режущего инструмента в зави­ симости от типа и размера инструмента, характеристики обрабатывае­ мой детали и условий работы. Средние значения периодов стойкости приводятся в соответствующих нормативах.

5)Определяются скорость резания и число оборотов шпинделя в зависимости от ранее выбранных факторов по формуле

ряда факторов: материала инструмента, обрабатываемого материала, вида обработки (наружное точение, растачивание, подрезание и т. д.), характера обработки (черновая, чистовая, наличия охлаждения и др.

При выборе другого периода стойкости Тх, отличного от Т, ско­

где ш — показатель относительной стойкости.

Величина т при точении резцами колеблется в зависимости от обра­ батываемого материала, материала режущей части, типа резца и усло­ вий работы от 0,1 до 0,3.

Скорость резания о при заданном числе оборотов определяется

Определив расчетное число оборотов, принимают действительное число оборотов по паспорту станка, ближайшее к расчетному; при от­ сутствии паспорта ограничиваются определением расчетного числа обо­ ротов; в этом случае необходимо учитывать знаменатель прогрессии коробки скоростей станка и не изменять числа оборотов при небольшой разнице в диаметрах обработки.

Основное (технологическое) время /0, как было указано ранее, равно

и_ П8

где I — расчетная длина обрабатываемой поверхности в мм; п — чис­ ло оборотов шпинделя станка в мин; з — подача за один оборот шпин­ деля в мм/об; I — число ходов.

' В целях наименьшей затраты времени на обработку необходимо, чтобы произведение пз было максимальным из возможных для дан­

время соответствует наименьшей себестоимости обработки детали, так как повышенный режим работы вызывает увеличение расхода инстру­ мента, затраты времени на подналадку оборудования, смену инстру­ мента и увеличение других затрат.

Исходя из этого, длительность основного времени должна опре­ деляться в соответствии с оптимальным режимом работы оборудования, при котором достигается наибольшая производительность труда при наименьшей себестоимости операции.

6) Определяются составляющие силы резания и крутящий момент. Величины составляющих сил резания определяются по формулам,

известным из курса «Резание металлов».

которыми обычно и пользуются в практике проектирования техноло­ гических процессов, а также и в производственной практике. Однако в отдельных случаях выбранные нормативные величины элементов ре­ зания необходимо подтвердить расчетом.

Для других (кроме точения) видов обработки (сверление, фрезе­ рование, шлифование, зубонарезание, нарезание резьбы) режимы ре­ зания устанавливаются в следующем порядке.

При работе на сверлильных станках сначала определяют подачу, затем по выбранной подаче, диаметру сверла и в зависимости от обрабатываемого материала определяется скорость резания. По уста­ новленной подаче для данного диаметра сверла подсчитывается кру­ тящий момент. Далее по крутящему моменту и числу оборотов (полу­ ченному по скорости резания) определяется мощность на сверле. Подсчитанный крутящий момент на сверле следует сопоставить с крутящим моментом по паспорту станка для того числа оборотов, при котором производится сверление.

Установление режимов резания для цилиндрических, хвостовых и дисковых фрез заключается в определении при заданной глубине ре­ зания, подачи на зуб (в мм/зуб), минутной подачи (в мм!мин), скорости резания (в м!мин), числа оборотов фрезы в минуту, тангенциальной составляющей силы резания [в кГ (н)] и эффективной мощности (в кет), при работе торцовыми фрезами определяют подачу на зуб, ми­ нутную подачу, скорость резания, число оборотов и эффективную мощность.

При установлении режимов резания для шлифования определяют скорость вращения шлифовального круга (в м/сек) в зависимости от обрабатываемого материала, скорость вращения обрабатываемой де­ тали (в м/мин), продольную подачу круга (для обычного метода шли­ фования — в долях круга, для глубинного — в миллиметрах на обо­ рот детали), поперечную подачу — глубину резания (в миллиметрах — при работе круга с продольной подачей, в миллиметрах на оборот из­ делия — при шлифовании в упор), число оборотов стола и глубину шлифования на один оборот (при шлифовании на станках карусель­ ного типа), скорость хода стола (в м/мин) при шлифовании на станках продольного типа.

При нарезании цилиндрических зубчатых колес на фрезерных и зубодолбежных станках определяется минутная подача (в мм/мин)-, скорость резания принимается как постоянная величина для данного обрабатываемого материала.

При нарезании цилиндрических зубчатых колес с прямым и косым зубом на зубофрезерных станках, работающих червячными фрезами, определяются подача (в мм) на один оборот обрабатываемой детали, скорость резания (в м'мин) и эффективная мощность (в кет); при на­ резании на тех же станках червячных зубчатых колес методом ра­ диальной подачи определяется радиальная подача (в мм) на один оборот обрабатываемой детали; скорость резания принимается как постоянная величина для данного материала.

При нарезании цилиндрических зубчатых колес долбяком на зубо­ долбежных станках, работающих по принципу обкатки, определяется