Сталь 45 режимы резания
Значение скорости даны для резцов с главным углом в плане φ=45° ; период стойкости принят равным 60мин; φ'>0 .
Для других условий работы табличное значение скорости резания умножить на поправочные коэффициенты К1.
| Глубина резания, мм | Подача, мм/об | |||||
| 0,15 | 0,20 | 0,30 | 0,40 | 0,50 | 0,6 | |
| 1,0 | 167 | 176 | 162 | - | - | - |
| 1,5 | 175 | 165 | 152 | 144 | - | - |
| 2,0 | 168 | 158 | 145 | 138 | 127 | 118 |
Значение скорости резания даны для резцов с главным углом в плане φ=45° ; φ'>0 ; период стойкости принят равным 60мин.
Для иных условий работы табличные значения скорости умножить на поправочные коэффициенты К1 приведенные ниже.
| Обрабатываемый материал | Механические характеристики | Подача, мм/об | |||||
| 0,08 | 0,12 | 0,16 | 0,20 | 0,30 | 0,40 | ||
| Сталь конструкционная: углеродистая и легированная | σ в.р , МПа 440. 490 500. 550 560. 620 630. 700 710. 790 800. 890 900. 1000 | 245 218 193 172 153 136 120 | 193 172 153 136 120 107 95 | 153 136 120 107 95 85 75 | 120 107 95 85 75 67 59 | 95 85 75 67 59 53 47 | 75 67 59 53 47 42 37 |
| Алюминиевые сплавы | 300 400 | 250 212 | 210 180 | 195 155 | 160 128 | 138 110 | 132 105 |
| Серый чугун | НВ 150. 156 157. 164 165. 172 173. 181 182. 190 | 105 100 95 89 84 | 95 89 84 79 75 | 84 79 75 70 66 | 75 70 66 62 59 | 66 62 59 55 52 | 66 55 52 49 46 |
В таблице даны скорости резания при обработке стали резцами с пластинками марки Т5К10 (при использовании Т15К6 умножить на коэффициент 1,54), а так же для чугуна и алюминиевых сплавов твердосплавными пластинками марки ВК8 умножить табличное значение скорости на 0,89.
| Глубина резания, мм | Подача, мм/об | |||
| 0,16 | 0,22 | 0,30 | 0,70 | |
| 1,1 | 488 | 434 | 385 | - |
| 2,0 | 434 | 385 | 342 | 304 |
| 4,0 | 385 | 342 | 304 | 287 |
| До 7,0 | 323 | 304 | 287 | 270 |
Скорости резания даны для главного угла в плане φ=45° ; для φ=60° табличное значение умножить на 0,8 , для φ=90° - на 0,7.
Для измененных условий обработки скорость резания определять с учетом поправочных коэффициентов υ = υ табл. К1К2 . Коэффициенты К1 и К2 приведены в таблице ниже.
| К1 (в зависимости от прочности обрабатываемого материала) | ||
| Обрабатываемый материал | σ в , МПа | К1 |
| Сталь | 490. 550 560. 610 620. 690 700. 790 800. 890 900. 1000 | 1,25 1,10 1,00 0,90 0,80 0,70 |
| К2 (в зависимости от периода стойкости) | ||
| Период стойкости резца Т, мин | К2 | |
| Обрабатываемый материал | ||
| Сталь | ||
| углеродистая | легированная | |
| 15 | 1,39 | 1,51 |
| 30 | 1,18 | 1,23 |
| 90 | 0,91 | 0,88 |
| 120 | 0,85 | 0,81 |
| 180 | 0,77 | 0,72 |
| Глубина резания, мм | Подача, мм/об | |||
| 0,14 | 0,25 | 0,45 | 0,70 | |
| 1,2 | 434 | 385 | 343 | - |
| 2,2 | 385 | 343 | 304 | 270 |
| 4,0 | 343 | 304 | 270 | 243 |
| 7,0 | - | 270 | 240 | 210 |
Скорости резания даны для периода стойкости резца, равного 60мин, и главного угла в плане φ=45° (при φ=60° табличное значение скорости умножить на 0,7; при φ=90° - на 0,8).
Для других условий обработки скорость резания определять по формуле υ = υ табл. К1К2 ; значения коэффициентов К1 и К2 приведены ниже в таблице.
Поправочные коэффициенты к скорости резания при обработке серого чугуна минералокерамическими резцами
Сталь 45 режимы резания
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 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.
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:
Читайте также: