Режимы резания при токарной обработке

Режимы резания при токарной обработке

Токарная обработка считается самой распространённой слесарной операцией. Точение является многофункциональным способом черновой и чистовой отделки заготовок. Эффективность техпроцесса, оптимальная себестоимость и высокое качество деталей обеспечивается за счёт оптимизации работы в целом и путём рационального подбора режимов обработки.


Что такое режимы резания?

Под этим термином принято понимать комплекс элементов и критериев, которые определяют условия выполнения токарной операции. Технологический маршрут обработки деталей состоит из нескольких переходов. Для каждого из них необходимо подобрать тип оборудования и оснастки, определить режимы обработки, выполнить чертёж и установить размеры. Все эти расчёты выполняются в целях минимизации затрат на обработку и обеспечения максимального качества. Если расчёты выполнены неправильно, увеличивается вероятность поломки режущего инструмента во время обработки или повреждения детали, что влечёт за собой убытки.

Глубина, подача, скорость – это основные критерии, без определения которых невозможно добиться качественной обработки. Кроме того, в расчёты могут быть включены припуски, масса заготовки, частота вращения шпинделя и прочие элементы, оказывающие влияние на процесс точения. При расчётах необходимо обеспечить наиболее производительный и экономически целесообразный способ обработки по показателям точности и шероховатости.

Расчет режимов резания при токарной обработке можно производить несколькими способами:

  • аналитическим;
  • табличным;
  • с использованием специальных программ.

Самый простой и точный – аналитический, который выполняется с использованием эмпирических формул. Аналитический метод позволяет выполнить точные расчёты на основании паспортных характеристик токарного станка или другого обрабатывающего агрегата. К таким характеристикам относятся мощность двигателя, частота вращения шпинделя, величина подачи. Специалисту просто необходимо включить требуемые показатели в формулы. Если точных характеристик нет, можно выполнить приблизительный расчёт на основании табличных данных.

Второй способ – табличный, при котором оптимальные режимы рассчитываются на основании справочных и нормативных документов. Такие расчёты гарантируют подбор оптимальных критериев для всех этапов обработки, что позволяет обеспечить максимальную эффективность операции. Но есть у табличного способа и недостатки: специалисту необходимо проанализировать массу информации, учитывая все характеристик обработки и любое изменение значений. В производственных условиях это не всегда удобно.

Также для расчётов могут быть использованы компьютерные программы, что значительно упрощает процесс вычисления.

Особенности определения режимов резания

Определение режимов резания начинается с подбора глубины обработки. После этого определяется подача и скорость. Расчёты выполняются в такой последовательности, и связано это с тем, что именно скорость оказывает наибольшее влияние на показатели износа резца, при этом глубина обработки влияет на устойчивость инструмента в наименьшей степени.

Все параметры режима обработки устанавливаются с учётом максимальных возможностей токарного оборудования и инструмента. Вообще существует множество видов резцов, которые классифицируются по следующим критериям:

  • по типу обработки;
  • по материалу;
  • по типу конструкции.

Для достижения идеального результата необходимо учесть размеры резца и материал, из которого изготовлен инструмент и обрабатываемая деталь.

Назначение режимов обработки невозможно без определения параметров шероховатости заготовки и выбора режущего инструмента. Оптимальные режимы обработки рассчитываются на основании табличных данных, где указан рекомендуемый инструмент для конкретных материалов. Так, режимы резания чугуна устанавливаются с учётом твёрдости и прочности материала. Для обработки чугунных заготовок используются сверхтвёрдые инструменты. Для обработки хрупких металлов выбираются инструменты с наименьшими значениями. Кроме того, важно понимать, что при точении деталь нагревается и при высокой скорости обработки она может деформироваться.

После этого выбирается вид обработки: черновая или чистовая. Режимы резания для них существенно отличаются. Для выполнения отделочных операций, которые считаются очень ответственными и тонкими, обычно используются резцы из твёрдых инструментальных сталей. Они лучше всего подходят для обработки заготовок при высокой скорости (более 500 м/мин). Чистовое точение выполняется при наименьших допустимых значениях обработки. Количество проходов определяется с учётом толщины срезаемого слоя.

Глубина срезаемого слоя за один проход – важнейший критерий расчётов. Определяется она показателем припуска на обработку заготовки. Если ведётся черновая обработка, припуск обычно убирается за один проход. При чистовой обработке припуск снимается за несколько проходов, при этом каждый последующий проход имеет меньшую глубину.

Величина подачи – расстояние кромки резца, которое он проходит за оборот детали. Определяется она в зависимости от необходимой чистоты обработки. Типы подачи:

  • минутная;
  • на один зуб резца;
  • на оборот инструмента.

Для черновой обработки устанавливаются максимальные величины подачи, для чистовой – минимальные. При подборе критериев подачи учитываются стойкость резца и мощность привода.

Скорость резания зависит от типа выполняемой операции. Например, обрезание торцов выполняется при достаточно высокой скорости. Определяется данный критерий по формулам или с использованием табличных данных.

Режимы резания при токарной обработке, назначенные аналитическим или табличным способом, нуждаются в проверке. Все полученные путём расчётов значения не должны превышать показатели, указанные в паспорте оборудования. Данные необходимо проверить по критериям прочности резцедержателя, устройства подачи станка и мощности агрегата. Если расчётные данные превышают паспортные, их необходимо скорректировать.


Вернуться к списку