Сталь 20 режимы резания
Таблицы скоростей резания и поправочные коэффициенты при чистовой и черновой обточке резцами с пластинами из твердого сплава углеродистой, хромистой, хромоникелевой сталей и стального литья.
Скорость резания (м/мин) при черновом обтачивании резцами с пластинами из твердого сплава углеродистой, хромистой, хромоникелевой сталей и стального литья
| Глубина резания, мм | Подача, мм/об | ||||||
| 0,3 | 0,5 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | |
| 3 | 198 | 166 | 157 | 140 | 127 | - | - |
| 4 | 190 | 160 | 150 | 134 | 122 | 117 | - |
| 6 | 178 | 150 | 141 | 126 | 113 | 112 | 98 |
| 8 | - | 144 | 131 | 121 | 110 | 105 | 94 |
| 10 | - | - | 127 | 117 | 106 | 100 | 90 |
| 12 | - | - | - | 113 | 103 | 98 | 88 |
Значение скорости резания даны для резцов с главным углом в плане φ=45° и φ'>0 . Период стойкости резца принят равным 60мин.
Для измененных условий работы табличное значение скорости резания умножить на поправочные коэффициенты К1 приведенные ниже.
Скорость резания (м/мин) при чистовом обтачивании углеродистой, хромистой, хромоникелевой стали и стального литья твердосплавными резцами
| Глубина резания, мм | Подача, мм/об | |||||
| 0,15 | 0,20 | 0,30 | 0,40 | 0,50 | 0,60 | |
| 1,0 | 270 | 235 | 222 | - | - | - |
| 1,5 | 253 | 220 | 208 | 199 | - | - |
| 2,0 | 244 | 211 | 199 | 191 | 176 | 166 |
Значение скорости резания даны для резцов с твердосплавными пластинами: главный угол в плане φ=45° и φ'>0 , период стойкости принят равным 60мин; σ в.р =700…800 МПа (для обрабатываемого материала).
Для измененных условий работы табличное значение скорости резания умножить на поправочные коэффициенты К1 приведенные ниже .
| К1 (в зависимости от обрабатываемого материала) | ||
| Обрабатываемый материал | Механические характеристики | К1 |
| Сталь | σ в , МПа 400. 500 500. 600 600. 700 800. 900 900. 1000 | 1,65 1,35 1,15 0,88 0,75 |
| Чугун | НВ 120. 140 140. 160 160. 180 200. 220 220. 250 | 1,6 1,34 1,14 0,88 0,77 |
| К2 (в зависимости от периода стойкости резца) | ||
| Обрабатываемый материал | Период стойкости резца Т, мин | К2 |
| Сталь и чугун (обработка резцом с φ'>0 ) | 30 | 1,15 |
| 45 | 1,06 | |
| 90 | 0,92 | |
| 120 | 0,87 | |
| 180 | 0,80 | |
| Сталь (обработка резцом с φ'=0 ) | 20 | 1,16 |
| 30 | 1,08 | |
| 60 | 0,95 | |
| 75 | 0,91 | |
| 90 | 0,88 | |
| К3 (в зависимости от главного угла в плане) | ||
| Главный угол в плане φ, ° | К3 | |
| Обрабатываемый материал | ||
| Сталь | Чугун | |
| 30 | 1,13 | 1,20 |
| 60 | 0,92 | 0,88 |
| 75 | 0,86 | 0,83 |
| 90 | 0,81 | 0,79 |
| К4 (в зависимости от инструментального материала) | ||
| Обрабатываемый материал | Инструментальный материал | К4 |
| Сталь | Т30К4 | 1,40 |
| Т15К6 | 1,00 | |
| Т14К8 | 0,80 | |
| Т5К10 | 0,65 | |
| Чугун | ВК3 | 1,15 |
| ВК6 | 1,00 | |
| ВК8 | 0,83 | |
Скорость резания (м/мин) при черновом обтачивании углеродистой и легированной сталей и стального литья твердосплавными резцами с дополнительной режущей кромкой ( φ'=0 )
| Глубина резания, мм | Подача, мм/об | ||||
| 0,1 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | |
| 3 | 125 | 111 | 101 | 95 | 90 |
| 4 | 120 | 106 | 97 | 91 | 80 |
| 5 | 116 | 103 | 94 | 88 | - |
Значение скорости резания даны для резцов с главным углом в плане φ=45° , период стойкости принят равным 45мин.
Для других условий работы табличное значение скорости резания умножить на поправочные коэффициенты К1.
Скорость резания (м/мин) при чистовом обтачивании стали твердосплавными резцами с дополнительной режущей кромкой ( φ'=0 )
| Глубина резания, мм | Подача, мм/об | |||
| 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 0,5 | 161 | 153 | - | - |
| 1,0 | - | - | 119 | 115 |
Для других условий работы табличные значения скорости резания умножить на поправочные коэффициенты К1.
Режимы резания при токарной обработке и точении: таблицы формул, расчет подачи и скорость
Подготовимся к проведению одной из наиболее распространенных операций. Рассмотрим расчет подачи и режимов резания при токарной обработке. Его важность сложно переоценить, ведь если он проведен правильно, то помогает сделать техпроцесс эффективным, снизить себестоимость производства, повысить качество поверхностей деталей. Когда он выбран оптимально, это самым положительным образом влияет на продолжительность работы и целостность инструментов, что особенно важно в перспективе длительной эксплуатации станков с поддержанием их динамических и кинематических характеристик. И наоборот, если его неверно выбрать и взять не те исходные показатели, ни о каком высоком уровне исполнения продукции говорить не придется, возможно, вы даже столкнетесь с браком.
Режимы резания: что это такое
Это целый комплекс характеристик, задающих условия проведения токарной операции. Согласно технологическим маршрутам, обработка любого элемента (особенно сложного по форме) проводится в несколько переходов, для каждого из которых требуются свои чертежи, размеры и допуски, оборудование и оснастка. Вычислив и/или подобрав все эти параметры один раз для первой заготовки, в дальнейшем вы сможете подставлять их по умолчанию – при выпуске второй, пятой, сотой детали – и таким образом минимизируете время на подготовку станка и упростите контроль качества, то есть оптимизируете процесс производства.
В число основных показателей входит глубина, скорость, подача, в список дополнительных – масса объекта, припуски, частота, с которой вращается шпиндель, и в принципе любая характеристика, влияющая на результат обработки. И важно взять те из них, что обеспечат лучшую итоговую точность, шероховатость и экономическую целесообразность.
Есть несколько способов провести расчет режимов резания при точении:
- • аналитический;
- • программный;
- • табличный.
Первый достаточно точный и до появления мощной компьютерной техники считался самым удобным. По нему все вычисления осуществлялись на основании паспортных данных оборудования: мощность двигателя, частоту вращения шпинделя и другие показатели подставляли в уже проверенные эмпирические выражения и получали нужные характеристики.
С разработкой специализированного ПО задача калькуляции существенно упростилась – все операции выполняет машина, быстрее человека и с гораздо меньшей вероятностью совершения ошибок.
Когда под рукой нет компьютера или формул, зато есть опыт, можно определить подходящие критерии на основании нормативных и справочных данных из таблиц. Но для этого необходимо учитывать все изменения значений, даже малейшие, что не всегда удобно в условиях производства.
Особенности определения режимов резания при точении
В первую очередь нужно выбрать глубину обработки, после нее – подачу и скорость. Важно соблюсти именно такую последовательность – в порядке увеличения степени воздействия на инструмент. Сначала вычисляются те характеристики, которые могут лишь минимально изменить износ резца, в конце те, что влияют на ресурс по максимуму.
Параметры следует определять для предельных возможностей оборудования, в обязательном порядке учитывая размеры, металл исполнения, конструкцию инструмента.
Важным пунктом является нахождение подходящей шероховатости. Плюс, правильнее всего взять лезвие под конкретный материал, ведь у того же чугуна одна прочность и твердость, а у алюминия – совсем другая. Не забывайте также, что в процессе происходит нагрев детали и возрастает риск ее деформации.
Выбор режима резания при точении на токарном станке продолжается установлением типа обработки. Какой она будет, черновой или чистовой? Первая грубая, для нее подойдут инструменты, выполненные из твердых сталей и способные выдержать высокую интенсивность техпроцесса. Вторая тонкая, осуществляется на малых оборотах, со снятием минимального слоя металла.
Глубина определяется количеством проходов, за которые убирается припуск. Подача представляет собой расстояние, преодолеваемое кромкой за вращение заготовки, и может быть одного из трех типов:
- • минутная;
- • на зуб;
- • на оборот.
Скорость в значительной степени зависит от того, какая именно операция выполняется, например, при торцевании она должна быть высокой.
Характеристики режимов резания
Прежде чем подробно рассмотреть все основные параметры, скажем еще несколько слов о методах вычислений. Точнее, о том, как от графики перешли к аналитике и компьютеризации.
По мере совершенствования производства даже самые подробные таблицы оказывались все менее удобными: столбцы, колонки, соотношения – на изучение этого и поиск нужного значения уходило огромное количество времени. И это при том, что основные показатели связаны между собой, и уменьшение/увеличение одного из них провоцировало менять остальные.
Установив столь очевидную зависимость, инженеры стали пользоваться аналитическим способом, то есть продумали эмпирические формулы, и начали подставлять в них частоту вращения шпинделя, мощность силового агрегата и подачу и находить нужные характеристики. Ну а развитие компьютеров и появление вычислительного ПО серьезно упростило задачу и защитило итоговые результаты от ошибок человеческого фактора.
Схема расчетов режима резания на токарном станке
Порядок действий следующий:
- • Выбираете, каким инструментом будете пользоваться в данной ситуации; для хрупких материалов подойдет лезвие со сравнительно небольшими показателями прочности, но для твердых – с максимальными.
- • Определяете толщину снимаемого слоя и число проходов, исходя из актуального метода обработки. Здесь важно обеспечить оптимальную точность, чтобы изготовить изделие с минимальными погрешностями геометрических габаритов и поверхностей.
Теперь переходим к рассмотрению конкретных характеристик, играющих важную роль, и к способам их практического нахождения или изменения.
Глубина резания при токарной обработке на станке
Ключевой показатель для обеспечения качества исполнения детали, показывающий, сколько материала нужно убрать за один проход. Общее количество последних вычисляется с учетом следующего соотношения припусков:
- • 60% – черновая;
- • от 20 до 30% – смешанная;
- • от 10 до 20% – чистовая.
Также свою роль играет то, какая форма у заготовки и что за операция выполняется. Например, при торцевании рассматриваемый параметр приравнивается к двойному радиусу предмета, а для цилиндрических деталей он находится так:
- D и d – диаметры, начальный и итоговый соответственно;
- k – глубина снятия.
Если же изделие плоское, используются обычные линейные значения длины – 2, 1-2 и до 1 мм соответственно. Здесь же есть зависимость от поддерживаемого класса точности: чем он меньше, тем больше нужно совершить подходов для получения результата.
Как определить подачу при точении
Фактически она представляет собой то расстояние, на которое резец передвигается за один оборот, совершаемый заготовкой. Наиболее высока она при черновой обработке, наименее – при чистовой, когда действовать следует аккуратно, и в дело также вступает квалитет шероховатости. В общем случае ее делают максимально возможной (для операции) с учетом ограничивающих факторов, в числе которых:
- • мощность станка;
- • жесткость системы;
- • стойкость и ресурс лезвия.
При фрезеровании отдают предпочтение варианту «на зуб», при зачистке отверстий – рекомендованному для текущего инструмента, в учебных целях – самую распространенную, то есть 0,05-0,5 об/мин.
Формула расчета подачи при точении, связывающая между собой все ее виды, выглядит так:
Сталь 20 режимы резания
Скорость резания дана для обработки заготовки без корки резцами марки Р18 (период стойкости 60мин; φ=45° , радиус закругления 2. 3мм, сечение стержня (мм) 20х30 и 25х25), без охлаждения и без смазочных жидкостей.
Для других условий работы скорость резания корректировать по формуле υ=υтаблК1К2К3К4К5 . Поправочные коэффициенты К брать ниже из таблиц.
| Обрабатываемый материал | Глубина резания, мм | Подача, мм/об | ||||
| 0,1. 0,2 | 0,2. 0,4 | 0,4. 0,6 | 0,6. 1,0 | 1,0. 1,5 | ||
| Серый чугун | 0,5. 1,0 | 46. 35 | 40. 28 | 25 | - | - |
| 1. 3 | 40. 28 | 32. 22 | 28. 19 | 25. 26 | - | |
| 3. 6 | 32. 24 | 28. 20 | 22. 17 | 19. 14 | 16. 12 | |
| 6. 10 | 28. 22 | 24. 18 | 20. 15 | 17. 12 | 14. 10 | |
| Ковкий чугун | 0,5. 1,0 | 67. 47 | 56. 37 | 30 | - | - |
| 1. 3 | 56. 36 | 47. 28 | 37. 23 | 30. 18 | - | |
| 3. 6 | 43. 30 | 36. 23 | 28. 19 | 23. 15 | 18. 12 | |
| 6. 10 | 36. 27 | 30. 21 | 23. 17 | 19. 13 | 15. 11 | |
Скорость резания дана для работы без охлаждения и смазочных жидкостей резцами с сечениями стержня (мм) 25х25 и 20х30, главным углом в плане φ=45° и периодом стойкости 60мин.
При работе по корке табличное значение скорости умножить на 0,85 (для чугунов средней твердости) и на 0,9 (для твердых чугунов).
Для других условий работы скорости резания скорректировать по формуле υ=υтаблК1К2К3К4К5 . Поправочные коэффициенты К брать ниже из таблиц.
| К1 (в зависимости от обрабатываемого материала) | ||
| Сталь углеродистая | σ в.р , МПа 400. 500 500. 700 700. 900 | 2,63 1,70 1,00 |
| Сталь хромистая | 500. 700 700. 900 900. 1100 | 2,20 1,40 1,00 |
| Сталь хромоникелевая | 500. 700 700. 900 900. 1100 | 2,20 1,45 1,00 |
| Чугун серый | HB 150. 160 160. 200 200. 220 | 1,67 1,30 1,00 |
| Чугун ковкий | 120. 140 140. 180 160. 200 | 1,85 1,34 1,00 |
| К2 (в зависимости от периода стойкости резца) | ||
| Период стойкости Т, мин | 30 | 40 | 90 | 120 | 180 | 240 |
| К2 | 1,09 | 1,05 | 0,95 | 0,92 | 0,87 | 0,84 |
| К3 (в зависимости от поперечного сечения стержня резца) | ||||||
| Поперечное сечение стержня резца ВхН, мм | К3 | |
| Обрабатываемый материал | ||
| Сталь | Чугун | |
| 12х12; 10х16 | 0,85 | 0,90 |
| 16х16; 12х20 | 0,90 | 0,94 |
| 20х20; 16х25 | 0,95 | 0,97 |
| 30х30; 25х40 | 1,06 | 1,03 |
| 40х40; 30х33 | 1,12 | 1,06 |
| 40х60 | 1,18 | 1,10 |
| К4 (в зависимости от главного угла в плане) | ||
| Главный угол в плане φ, ° | К4 | |
| Обрабатываемый материал | ||
| Сталь | Чугун | |
| 30 | 1,30 | 1,25 |
| 60 | 0,83 | 0,85 |
| 75 | 0,72 | 0,75 |
| 90 | 0,64 | 0,68 |
| К5 (при работе с охлаждением) | ||
| Обрабатываемый материал | Механические характеристики | К5 |
| Сталь углеродистая | σ в.р , МПа 300. 600 600. 800 800. 900 | |
1,25 1,20 1,15 | ||
| Сталь хромистая и хромоникелевая | 500. 600 600. 800 800. 1100 | |
| 1,25 1,20 1,15 | ||
| Чугун ковкий | НВ 100. 120 120. 160 160. 200 | |
1,20 1,15 1,10 | ||
| Обрабатываемый материал | Глубина резания, мм | Подача, мм/об | ||||
| 0,1. 0,2 | 0,2. 0,4 | 0,4. 0,6 | 0,2. 1,0 | 1,0. 1,5 | ||
| Бронза | 0,5. 1,0 | 214. 123 | 164. 87 | - | - | - |
| 1. 3 | 162. 79 | 123. 56 | 87. 44 | 68. 32 | - | |
| 3. 6 | 105. 60 | 79. 42 | 56. 33 | 44. 24 | 32. 19 | |
| 6. 10 | 79. 49 | 60. 34 | 42. 27 | 33. 20 | 24. 16 | |
| Латунь | 0,5. 1,0 | 329. 189 | 249. 133 | 105 | - | - |
| 1. 3 | 249. 122 | 189. 86 | 133. 67 | 105. 50 | - | |
| 3. 6 | 161. 92 | 122. 65 | 86. 51 | 67. 38 | 50. 29 | |
| 6. 10 | 122. 75 | 92. 52 | 72. 42 | 51. 31 | 36. 24 | |
| Алюминий | 0,5. 1,0 | 778. 447 | 589. 315 | 247 | - | - |
| 1. 3 | 589. 288 | 447. 203 | 315. 159 | 247. 117 | - | |
| 3. 6 | 380. 218 | 288. 154 | 203. 121 | 159. 89 | 117. 69 | |
| 6. 10 | 287. 178 | 218. 126 | 154. 89 | 121. 72 | 89. 57 | |
При работе с охлаждением табличные значения скорости резания умножить: для латуни на 1,15 (при σ в.р=220. 360 МПа ) или на 1,1 (при σ в=360. 480 МПа ); для алюминия на 1,2 (при σ в.р=600. 800 МПа ) или на 1,15 (при σ в=800. 1000 МПа ).
Значения скорости резания даны для резцов с главным углом в плане φ=45° при сечении стержня (мм) резца 25х25 или 20х30, период стойкости принят равным 60мин. Для измененных условий работы табличное значение скорости резания умножить на коэффициенты К2, К3 и К4; коэффициенты К3 и К4 берутся такие же, как для чугуна.
При обработке бронзы по корке скорректировать табличное значение скорости резания, умножив на коэффициент 0,85.
Выбор глубины резания в зависимости от параметров шероховатости, точности припуска на обработку и жесткости технологической системы
| Поперечное сечение стержня резца ВхН, мм | Диаметр детали, мм , не более | Глубина резания t, мм | |||
| 3 | 5 | 8 | 12 | ||
| 16х25 | 40 | 0,4. 0,5 | 0,3. 0,4 | - | - |
| 60 | 0,5. 0,7 | 0,4. 0,6 | 0,3. 0,5 | - | |
| 100 | 0,6. 0,9 | 0,5. 0,7 | 0,5. 0,6 | 0,4. 0,5 | |
| 400 | 0,8. 1,2 | 0,7. 1,0 | 0,6. 0,8 | 0,5. 0,6 | |
| 20х30 | 40 | 0,4. 0,5 | 0,3. 0,4 | - | - |
| 60 | 0,6. 0,7 | 0,5. 0,7 | 0,4. 0,6 | - | |
| 25х25 | 100 | 0,8. 1,0 | 0,7. 0,9 | 0,5. 0,7 | 0,4. 0,7 |
| 600 | 1,2. 1,4 | 1,0. 1,2 | 0,8. 1,0 | 0,6. 0,9 | |
| 25х40 | 60 | 0,6. 0,9 | 0,5. 0,8 | 0,4. 0,7 | - |
| Более | 100 и более | 0,8. 1,2 | 0,7. 1,1 | 0,6. 0,9 | 0,5. 0,8 |
При обработке поверхностей с неравномерным припуском, а так же прерывистых табличные значения подач следует умножать на коэффициент 0,75. 0,85.
При обработке с глубиной резания до 8мм быстрорежущими резцами табличные значения подач можно увеличить в 1,3. 1,5 раза.
При обработке заготовок с припуском 5мм твердосплавными резцами с дополнительной режущей кромкой (при φ'=0) табличные значения подач могут быть увеличены в два раза.
| Параметр шероховатости, мкм | Обрабатываемый материал | Радиус при вершине резца, мм | ||
| 0,5 | 1,0 | 2,0 | ||
| Rz=40. 20 | Сталь | 0,40. 0,55 | 0,55. 0,65 | 0,65. 0,70 |
| Чугун и медные сплавы | 0,25. 0,40 | 0,40. 0,50 | 0,50 | |
| Rz=20. 10 | Сталь | 0,20. 0,30 | 0,30. 0,45 | 0,35. 0,50 |
| Чугун и медные сплавы | 0,15. 0,25 | 0,20. 0,40 | 0,35. 0,50 | |
| Ra=2,5. 1,25 | Сталь | 0,11. 0,18 | 0,14. 0,24 | 0,18. 0,32 |
| Чугун и медные сплавы | 0,10. 0,15 | 0,12. 0,20 | 0,20. 0,35 | |
| Ra=1,25. 0,63 | Сталь | 0,06. 0,12 | 0,11. 0,16 | 0,12. 0,18 |
| Чугун и медные сплавы | 0,05. 0,10 | 0,09. 0,14 | 0,11. 0,16 | |
Значение подач длины для резцов с вспомогательным углом в плане φ'=10. 15°, при уменьшении его до 5° величина подачи может быть повышена до 20%.
При чистовой обработке стали со скоростью резания менее 50 м/мин табличное значение подачи следует умножить на коэффициент 0,8; при скоростях резания выше 100 м/мин табличное значение подачи следует увеличить в 1,2 раза, то же самое применяется при обработке стали.
В зависимости от предела прочности стальной заготовки табличное значение подачи корректируют умножением на коэффициент 0,7 при σвр до 500 МПа, на 0,75 при σвр 500. 700 МПа и на 1,25 при σвр 900. 1100 МПа.
| Обрабатываемый материал | Параметр шероховатости, мкм | Вспомогательный угол в плане φ', ° | Радиус при вершине резца, мм | |
| 1,0 | 1,5 | |||
| Сталь | Rz=20. 10 | 5 | 0,45. 0,50 | 0,50. 0,60 |
| 10. 15 | 0,40. 0,45 | 0,45. 0,50 | ||
| Ra=2,5. 1,25 | ≥5 | 0,25. 0,30 | 0,33. 0,37 | |
| Чугун | Rz=20. 10 | 5 | 0,25. 0,30 | 0,35. 0,55 |
| 10. 15 | 0,20. 0,25 | 0,30. 0,50 | ||
| Ra=2,5. 1,25 | ≥5 | 0,12. 0,25 | 0,15. 0,30 | |
В зависимости от предела прочности материала заготовки табличное значение подачи корректируют умножением на коэффициент 0,7 при σвр до 500 МПа, на 0,75 при σвр 500. 700 МПа и на 1,25 при σвр 900. 1100 МПа.
| Глубина резания, мм | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Подача, мм/об | 0,4. 1,0 | 0,35. 0,6 | 0,3. 0,5 | 0,3. 0,4 |
| Параметр шероховатости, мкм | Диаметр обрабатываемой заготовки, мм | ||||||
| до 30 | 31. 60 | 61. 100 | 101. 150 | 151. 300 | 301. 500 | Св. 500 | |
| Rz=40. 20 | 0,08. 0,20 | 0,15. 0,30 | 0,25. 0,40 | 0,30. 0,50 | 0,35. 0,70 | 0,40. 0,80 | 0,45. 0,90 |
| Диаметр обрабатываемой заготовки, мм | Ширина резца, мм | Материал заготовки | ||
| Прокат и стальное литье | Чугун и медные сплавы | |||
| σвр≤800МПа | σвр>800МПа | |||
| До 20 | 3 | 0,08. 0,10 | 0,06. 0,08 | 0,11. 0,14 |
| 20. 30 | 3 | 0,01. 0,12 | 0,08. 0,10 | 0,13. 0,16 |
| 30. 40 | 3. 4 | 0,12. 0,14 | 0,10. 0,12 | 0,16. 0,19 |
| 40. 50 | 4. 5 | 0,15. 0,18 | 0,13. 0,16 | 0,20. 0,22 |
| 60. 80 | 5. 6 | 0,18. 0,20 | 0,16. 0,18 | 0,21. 0,25 |
| 80. 100 | 6. 7 | 0,20. 0,25 | 0,18. 0,20 | 0,26. 0,30 |
| 100. 125 | 7. 8 | 0,25. 0,30 | 0,20. 0,22 | 0,30. 0,35 |
| 125. 150 | 8. 10 | 0,30. 0,35 | 0,22. 0,25 | 0,35. 0,40 |
При отрезании сплошного материала по мере приближения к центру табличные значения подач уменьшить в два раза.
Скорость и режимы резания при фрезеровании: как посчитать по таблице
Фрезерный станок – универсальный аппарат для металлообработки, на нем можно сделать большинство операций в короткие сроки. Но для каждой отдельной процедуры, для каждого обрабатываемого материала необходимо подстраиваться. Мы расскажем, как произвести расчет режимов и скорости резания при фрезеровании по формулам и таблицам.
Суть процесса
Технологически это снятие верхнего слоя сырья с поверхности. В результате получается стружка, которая отводится в выбранном направлении. Смысл в том, что режущая кромка касается определенных точек – тех, где необходимо создать паз или другое отверстие.
Заготовка из металла, пластика или дерева, оргстекла помещается на прочную станину и надежно закрепляется несколькими зажимами. Далее выбирается подходящее оборудование. Он зажимается в станке на движущимся шпинделе.
Резец погружается в материал на определенную глубину. Когда включается электродвигатель, резак начинает движение – вокруг своей оси или вперед, как при дисковом инструменте. Одновременно с этим выбирается подача – это передвижение заготовки и/или режущей кромки.
Вместе с нажимом под воздействием механического давления происходит обработка – постепенно убирается верхний слой поверхности.
Цель фрезеровки – глубокая черновая или чистовая металлообработка, а также в зависимости от фрезы и задачи, это может быть:
- создание определенного профиля – вырезка канавок, пазов;
- нарезка зубцов на зубчатых колесах и прочих деталях;
- поддержание определенной формы элемента;
- сверление отверстий;
- нарезание внутренней и внешней резьбы;
- обрезка торцов;
- художественное вытачивание узоров и гравировка.
- вращательная;
- перемещение по горизонтали и вертикали.
Особенности выбора режима резания фрез при фрезеровании
Стоит отметить, что есть несколько этапов металлообработки:
- Обдирной – очень грубое снятие верхнего слоя, часто заключается в устранении явных дефектов, а также в том, что убирается ржавчина.
- Черновой – обработка первичного типа, когда нужно устранить поверхность и снять стружку. При этом класс точности и шероховатости довольно низкий. Припуск оставляется достаточно большой – до 7 мм.
- Получистовой. На этой стадии производится зачистка и подготовка к финальным этапам. Особенность в том, что выбирается более тонкий инструмент, стружка получается тоньше, а точность увеличивается до 4-6 класса.
- Чистовой – Часто это последний уровень обработки, достигается оптимальная шероховатость. Размеры подгоняются очень точно.
- Тонкий (финишный) – сверхточное фрезерование на высоких скоростях. Снимается минимальная металлическая пыль.
- Шлифование – применяются резцы с напылением из абразивных частиц.
В зависимости от этапа делается расчет режимов резания при фрезеровании – его можно произвести онлайн или воспользоваться формулами и таблицами. Соответственно, выбирается тип сверла.
Выбор инструмента
В качестве оснастки фрезерных станков используются различные фрезы. Это приспособления для резки, изготовленные из инструментальной стали высокой прочности. Есть множество признаков, согласно которым происходит классификация:
- по материалу их режущих элементов;
- по расположению режущих частей зубьев;
- по виду заточки зубьев;
- по направлению зубьев (винтовые, наклонные и т.д.);
- по конструкции изделия (составное, цельное, сборное);
- по виду крепления режущих элементов.
- по назначению – название резца созвучно с задачей фрезеровщика. Рассмотрим некоторые из разновидностей.
Для плоских поверхностей
В основном при обработке плоскостей применяются цилиндрические и торцевые фрезы, а также дисковые – для распиловки. Если инструмент в виде цилиндра, то он может быть нескольких типов – с цельными или сменными режущими краями. Крупные монолитные обычно применяются на первых стадиях металлообработки, при черновых работах, в то время как небольшие и разборные – для чистовой.
Торцевой резец больше подходит для протяженных заготовок. Тогда ее зубья могут быть по бокам – с торца. Если это большой складной инструмент, то его используют, соответственно, для широких поверхностей.
Использование твердосплавных резцов обязательно, если вы имеете удовольствие работать с плохо обрабатываемыми тугоплавкими материалами. Но стоит учесть, что понадобится защитная ширина и протяженность режущей кромки, тогда будет отходить хорошая стружка.
Для художественного фрезерования
Декоративные металлические вставки пользуются особенной популярностью в интерьере жилья или офисного помещения, но также такие элементы можно добавлять при проектировании автомобилей, при гравировке любых изделий, например, наручных часов, и в прочих случаях.
Режимы резания при фрезеровании концевыми или пазовыми фрезами идеально подходят для создания паза, канавки. Они могут иметь от 1 до 4 и более заходов, различную ширину и длину зубцов, сменные насадки или монолитные. Изготавливаются они из любого пригодного материала. Большое многообразие позволяет выбрать инструмент в зависимости от назначения. К слову, они подходят как для ручного управления станком, так и для числового.
Дисковые прекрасно справляются со множеством задач – начиная от грубой и быстрой распиловки, заканчивая тонкой, практически ювелирной работой по декоративному металлическому элементу.
Для обработки кромок
К сожалению, не каждый срез обладает идеальными характеристиками: гладкий, без зацепок и заусенцев, с правильным классом шероховатости и точности. То же касается всех углов – к ним сложно подобраться, по крайней мере не так легко, как к прямой поверхности. Для этого используют следующие насадки:
- Отрезная и шлицевая могут быть применимы для отделения одной части материала от основного массива.
- С помощью угловой можно обрабатывать углы и край. При этом есть две разновидности данного инструмента – с одной и двумя режущими кромками.
- Фасонная применяется для деталей с нестандартным и сложным изгибом – для круглых, вогнутых поверхностей. Очень часто используется для нарезания некоторого крепежного инструментария.
Обычно все из представленных видов имеют варианты с монолитным изготовлением из твердоплавкого сырья, а также складные – со съемными насадками. Первый вариант больше подходит для черновой металлообработки, а второй – для чистовой и тонкой.
Как посчитать режимы и скорость резания по параметрам
При выборе количества оборотов необходимо смотреть на множество факторов, каждый из которых имеет значение. Есть специальные таблицы для расчета, их мы приведем ниже. А пока познакомимся с важными особенностями.
Ширина фрезерования
Это то, как много будет в единый момент времени сниматься стружки с заготовки. Конечно, чем больше, тем выше продуктивность. Но это может повлиять на качество, особенно если лезвие не одинаково заточено по всей длине режущей кромки, а также если в обрабатываемом материале есть прочные включения, которые могут повредить саму инструментальную сталь. Особенности:
- Ширина среза зависит напрямую от того, какой диаметр у инструмента. Таким образом, параметр не регулируется во время выбора режима резания на фрезерном станке, но имеется в виду фрезеровщиком, когда он устанавливает определенную оснастку.
- Использование таких резаков приводит к изменению других параметров, все они взаимосвязаны. В частности, снижается срок эксплуатации насадки, если есть неблагоприятные условия на 75%. Таким образом, мы рекомендуем увеличивать ширину среза только в случае, если вы точно уверены в высоком качестве стали, а также в остальных факторах.
Положительно сказываются фрезы большого диаметра на количество проходов. Обычно требуется много раз пройтись по одному месту, но, например, при создании неглубоких канавок можно ограничиться одним разом.
Глубина резания
Это расстояние, которое определяется от поверхности обрабатываемой детали до предполагаемой линии среза. То есть то, какой будет убран слой. Особенности:
- Зависимость от материала: не каждая сталь позволит делать глубокие канавки, хрупкие сплавы могут переломиться.
- Черновая обработка позволяет задавать большую глубину резки, даже припуска на нее определяются сразу до 8 мм, в то время как чистовая – нет. Чем выше предполагаемая точность, тем меньше глубина.
- Естественное ограничение – длина режущей кромки инструмента.
Параметр определяет производительность оборудования, потому что при небольшом расстоянии за один проход приходится тратить в два-три раза больше времени.
Скорость
Это период, за который материал проходит полное изменение на нужную глубину при заданных прочих параметрах. От него напрямую зависит производительность, а также аккуратность среза и длительность эксплуатации рабочего инструмента.
Дадим приблизительные рекомендации, которые ориентированы на сырье:
Количество оборотов в минуту
Нержавейка – обладает составом, сложным к обработке из-за включения определенных химических веществ.
Бронза – очень мягкая, не имеет твердых включений, поэтому с ней можно работать на высоких скоростях.
Латунь – можно работать очень быстро, но нужно учесть, что при повышении нагрева материал становится очень пластичным, может непроизвольно деформироваться, поэтому нужно использовать охлаждающие составы.
Алюминий. Характерно уточнение, как и для латуни, насчет температурного режима. Вторая особенность – большое разнообразие алюминиевых сплавов, в которых нужно разбираться.
Частота вращения
По сути, этим термином также называется скорость, поскольку именно от количества оборотом вращения шпинделя, который держит резец, зависит быстрота. Мы рекомендуем не доверять таблицам, а произвести расчет самостоятельно по формуле: n=1000 V/ π*D, где:
- n – частота вращения;
- π – число Пи;
- V – рекомендуемые обороты резания;
- D – диаметр.
Подача на зуб: формула
Этим термином определяется движение заготовки навстречу фрезе. От него многое зависит, в том числе:
- насколько много можно снять стали за один проход;
- общая производительность механизма;
- какую обработку можно произвести: черновую или чистовую.
Этот показатель относится уже именно к инструменту, он характеризует то, как перемещается стол станка относительно зубца за один период его вращения.
Формула: S=fz*z*n(мм/мин), где:
- fz – подача на зуб;
- z – количество зубьев;
- n – частота вращения шпинделя, как ее вычислять, написано ранее.
Результат записывается в мм/мин.
Так как все параметры взаимосвязаны, приведем такой пример.
Когда увеличивается темп всего аппарата, обороты снижаются, потому что становится больше осевая нагрузка.
Читайте также: