Режими різання при токарній обробці: опис, особливості вибору і технологія

Для того щоб звичайну заготівлю перетворити ввідповідну деталь для механізму, використовують токарні, фрезерні, шліфувальні та інші верстати. Якщо фрезерні необхідні для виготовлення більш складних деталей, наприклад, зубчастих коліс, нарізування шліців, то токарні застосовуються для створення більш простих деталей і додання їм необхідної форми (конус, циліндр, сфера). Режими різання при токарній обробці дуже важливі, оскільки, наприклад, для ламкого металу необхідно використовувати меншу швидкість обертання шпинделя, ніж для міцного.

Особливості токарної обробки

Для того щоб виточити певну деталь натокарному верстаті, як правило, використовують різці. Вони бувають самих різних модифікацій і класифікуються по виду обробки, напрямку подачі і формі головки. Крім того, різці виконуються з різних матеріалів: легована сталь, вуглецева, інструментальна, швидкоріжуча, вольфрам, твердий сплав.

Вибір того чи іншого залежить від матеріалуоброблюваної деталі, її форми і способу обточування. Режими різання при токарній обробці обов'язково враховують ці всі нюанси. При точінні обробляється деталь закріплюється в шпинделі, він виконує головні обертальні рухи. В супорті встановлюється інструмент для обробки, і руху подачі відбуваються безпосередньо їм. Залежно від використовуваного верстата можна обробляти як дуже дрібні деталі, так і великі.

Основні елементи

Які елементи режимів різання при токарнійобробці можуть бути використані? Незважаючи на те що точіння - це не завжди дуже легка операція, основні його елементи - це швидкість, подача, глибина, ширина і товщина. Всі ці показники залежать в першу чергу від матеріалу оброблюваної деталі і розміру. Для дуже маленьких деталей, наприклад, швидкість різання вибирають найменшу, оскільки навіть 0,05 міліметрів, які випадково зрізали, можуть призвести до браку всієї деталі.

Крім того, дуже важливими показниками, відяких залежить вибір режимів різання при токарній обробці, є етапи, на яких вона проводиться. Розглянемо основні елементи та етапи металлорезанія більш детально.

Чорнова, напівчистова і чистове обробка

Перетворення заготовки в необхідну деталь -складний і трудомісткий процес. Він ділиться на певні етапи: чорнову, напівчистове і чистову обробку. Якщо деталь нескладна, то проміжний (напівчистової) етап, як правило, не враховується. На першому етапі (чорновому) деталям надають необхідну форму і приблизні розміри. При цьому обов'язково залишають припуски на наступні етапи. Наприклад, дана заготівля: D = 70 мм і L = 115 мм. З неї необхідно виточити деталь, першим розміром якої буде D₁ = 65 мм, L₁ = 80 мм, а другим - D₂ = 40 мм, L₂ = 20 мм.

Чорнова обробка полягатиме в наступному:

1. Підрізати торець на 14 мм.
2. Проточити діаметр по всій довжині на 66 мм
3. Проточити другий діаметр D₂ = 41 мм на довжину 20 мм.

На цьому етапі ми бачимо, що деталь була оброблена в повному обсязі, але максимально наближена до її формою і розміром. А припуск на загальну довжину і на кожен з діаметрів склав по 1 мм.

Чистова обробка даної деталі буде полягати в наступному:

1. Виконати чистове підрізання торця з необхідною шорсткістю.
2. Проточити по довжині 80 мм в діаметр 65 мм.
3. Виконати чистове точіння по довжині 20 мм в діаметр 40 мм.

Як ми бачимо, чистова обробка вимагає максимальної точності, з цієї причини і швидкість різання в ній буде менше.

З чого почати розрахунок

Для того щоб розрахувати режим різання, в першучергу необхідно вибрати матеріал різця. Він буде залежати від матеріалу оброблюваної деталі, виду і етапу обробки. Крім того, більш практичними вважають різці, в яких ріжуча частина знімна. Іншими словами, необхідно підібрати лише матеріал ріжучої кромки і закріпити її в ріжучий інструмент. Найвигіднішими режимом вважається той, при якому витрати на продукцію, що виготовляється деталь будуть найменшими. Відповідно, якщо вибрати не той ріжучий інструмент, він, швидше за все, зламається, а це принесе збитки. Так як же визначити необхідний інструмент та режими різання при токарній обробці? Таблиця, подана нижче, допоможе вибрати оптимальний різець.

Товщина шару, що зрізається

Як вже говорилося раніше, кожен з етапівобробки вимагає тієї чи іншої точності. Дуже важливими ці показники є саме при обчисленні товщини зрізаного шару. Режими різання при токарній обробці гарантують підбір найбільш оптимальних значень для виточування деталей. Якщо ж ними знехтувати і не виконати розрахунок, то можна зламати як ріжучий інструмент, так і саму деталь.

Отже, в першу чергу необхідно вибрати товщинузрізається. Коли різець проходить по металу, він зрізає певну його частину. Товщина або глибина різання (t) - це відстань, яке буде знімати різець за один прохід. Важливо враховувати, що для кожної наступної обробки необхідно виконувати розрахунок режиму різання. Наприклад, слід виконати зовнішнє точіння деталі D = 33,5 мм на діаметр D₁= 30,2 мм і внутрішньо розточування отвору d = 3,2 мм на d₂ = 2 мм.

Для кожної з операцій розрахунок режимів різання притокарній обробці буде індивідуальним. Для того щоб розрахувати глибину різання, необхідно з діаметра після обробки відняти діаметр заготовки і розділити на два. На нашому прикладі вийде:

t = (33,5 - 30,2) / 2 = 1,65 мм

Якщо діаметри мають занадто велику різницю,наприклад 40 мм, то, як правило, її необхідно розділити на 2, і отримане число буде кількістю проходів, а глибина буде відповідати двом міліметрів. При чорновому точінні можна вибирати глибину різання від 1 до 3 мм, а при чистовому - від 0,5 до 1 мм. Якщо ж виконується підрізання торцевої поверхні, то товщина матеріалу, що знімається і буде глибиною різання.

Призначення величини подачі

Розрахунок режимів різання при токарній обробцінеможливо уявити без величини переміщення ріжучого інструменту за один оборот деталі - подачі (S). Її вибір залежить від необхідної шорсткості і ступеня точності оброблюваної деталі, якщо це чистова обробка. При чорнової допустимо використовувати максимальну подачу, виходячи з міцності матеріалу і жорсткості її установки. Вибрати необхідну подачу можна за допомогою таблиці нижче.

Після того як S була обрана, її необхідно уточнити в паспорті верстата.

швидкість різання

Дуже важливими значеннями, що впливають на режимирізання при токарній обробці, є швидкість різання (v) і частота обертання шпинделя (n). Для того щоб обчислити першу величину використовують формулу:

V = (π х D х n) / 1000,

де π - число Пі рівне 3,12;

D - максимальний діаметр деталі;

n - частота обертання шпинделя.

Якщо остання величина залишається незмінною, тошвидкість обертання буде тим більше, чим більше діаметр заготовки. Дана формула підходить, якщо відома швидкість обертання шпинделя, в іншому випадку необхідно використовувати формулу:

v = (C_v х K_v) / (T_m х t х S),

де t і S - вже розрахована глибина різання і подача, а C_v, K_v, T - коефіцієнти, що залежать від механічних властивостей і структури матеріалу. Їх значення можна взяти в таблицях режимів різання.

Калькулятор режимів різання

Хто ж може допомогти виконати розрахунок режимів різання при токарній обробці? Онлайн-програми на багатьох інтернет-ресурсах справляються з цим завданням не гірше людини.

Існує можливість використовувати утиліти якна стаціонарному комп'ютері, так і на телефоні. Вони дуже зручні і не вимагають особливих навичок. В поля необхідно ввести необхідні значення: подачу, глибину різання, матеріал заготовки і ріжучого інструменту, а також всі необхідні розміри. Це дозволить отримати комплексний і швидкий розрахунок всіх необхідних даних.

</ P>>