Выбор режимов резания и параметров инструмента

Под режимами резания понимается совокупность таких параметров, как глубина резания, подача, скорость резания и стойкость инструмента1.

Алгоритм расчета режимов резания представляет следующую последовательность. Определяются:

  • — глубина резания;
  • — подача;
  • — стойкость;
  • — скорость резания;
  • — основное время.

Глубину резания желательно выбирать таким образом, чтобы при черновой обработке припуск на заготовке снимался за минимальное количество проходов. Глубина резания при чистовых проходах назначается с учетом требуемой шероховатости изделия.

При черновой обработке величина подачи ограничивается допустимыми усилиями (применительно к оснастке, инструменту, несущей системе станка, жесткости заготовки). Величина подачи при чистовых проходах определяется заданной точностью и шероховатостью поверхности.

Период стойкости инструмента задается исходя из особенностей операции, как правило, в пределах 30—45 мин. Допустимую скорость резания рассчитывают по аналитическим зависимостям либо выбирают по справочным нормативным таблицам. Основное время рассчитывают по полученным значениям подач с учетом числа проходов.

Провести расчет экономической эффективности и выбор режимов резания для точения, фрезерования, сверления можно на основе специализированных программ, например Walter Machining Calculator (рис. 4.25). [1] [2]

Интерфейс программы расчета режимов резания

Рис. 4.25. Интерфейс программы расчета режимов резания2

Точение

Вопросам механообработки посвящено много работ по технологической направленности. Существенно меньше есть публикаций по теме художественной обработки металлов методом точения.

Рассмотрим более подробно элементы токарной обработки.

Типовая схема резания для наружного точения приведена на рис. 4.26.

Главное движение (вращение заготовки 1) принято обозначать как Dr, движение подачи — Ds. В инструментальной системе координат обозначены скорости V (скорость резания), Vs (скорость подачи) и Ve (результирующая скорость). В результате перемещения инструмента (резца) 2 вдоль заготовки 1 получают обработанную поверхность 3. Основные элементы конструкции токарного проходного резца показаны на рис. 4.27.

Схема токарной обработки (пояснения в тексте)

Рис. 4.26. Схема токарной обработки (пояснения в тексте)

Основные поверхности токарного резца

Рис. 4.27. Основные поверхности токарного резца:

  • 1 — режущая часть; 2 — передняя поверхность; 3 — главная режущая кромка;
  • 4 — вспомогательная режущая кромка; 5 — вспомогательная задняя поверхность;
  • 6 — главная задняя поверхность; 7 — вершина резца; 8 — державка

Для обеспечения эффективной обработки инструмент должен иметь оптимальную геометрию. Под оптимальной геометрией принято понимать такое сочетание формы режущей части, которая обеспечивает:

  • — необходимую прочность рабочей части резца (клина);
  • — заданное качество обработки;
  • — минимальные усилия резания;
  • — минимальный износ инструмента.

Очень важным является правильный выбор переднего угла у. Он может быть положительным, отрицательным и равным нулю (рис. 4.28)[3].

Передний угол резца у

Рис. 4.28. Передний угол резца у:

а — положительный; б — равный нулю; в — отрицательный

Передний угол у влияет на составляющие силы резания, прочность режущего клина и период стойкости инструмента. При увеличении положительного переднего угла силы резания снижаются, но в то же время снижается также и прочность режущего клина, так как угол заострения (3 становится меньше (рис. 4.29).

Угол заострения 0

Рис. 4.29. Угол заострения 0

Таким образом, передний угол следует выбирать с учетом двух факторов: во-первых, он должен как можно больше облегчать процесс резания, во-вторых, обеспечивать достаточную прочность режущего клина инструмента. Передний угол для инструмента из быстрорежущей стали (например, Р6М5, Р18 и т. п.) всегда положителен или равен нулю. Для инструмента из твердого сплава (ВК8, Т15К10 и др.) он может быть как положительным, так и отрицательным. Отрицательные передние углы для твердосплавного инструмента приходится назначать из-за низкой прочности на изгиб твердосплавных материалов.

Назначением заднего угла а (рис. 4.30) является обеспечение свободного перемещения резца по обрабатываемой поверхности.

Задний угол а главной режущей кромки влияет на деформации обрабатываемых поверхностей, силы резания, прочность, стойкость и связанную с ней скорость резания[4] и, соответственно, на качество обрабатываемой поверхности

Задний угол резца а

Рис. 430. Задний угол резца а

При основном износе по задней поверхности, как, например, при обработке с малыми толщинами среза, стойкость резца возрастает с повышением величины заднего угла. Однако это имеет место до определенного предела: когда из-за уменьшения угла заострения прочность кромки уменьшается, на нем появляются выкрашивания, которые приводят к преждевременному выходу резца из строя. С повышением заднего угла снижается также и шероховатьсть обрабатываемой поверхности.

Поэтому при чистовой обработке рекомендуется применять резцы с большим задним углом. С увеличением толщины среза (а следовательно, и подачи) возрастают силы резания, вызывающие выкрашивание режущих кромок. Для устранения этого эффекта необходимо обеспечить большую прочность кромок и лучший отвод тепла из зоны резания путем увеличения утла заострения.

Для резцов с пластинками из твердых сплавов и быстрорежущей стали рекомендуется выбирать задний угол по табл. 4.16.

Таблица 436

Выбор значений заднего угла

Типы резцов

Задний угол, градусы

При подаче S < 0,25 мм/об

При подаче S > 0,25 мм/об

Проходные, подрезные

12

6—8

Отрезные, прорезные

12—15

8—10

Расточные

12—15

8—10

Главный и вспомогательный углы резца. Главный угол в плане ф располагается между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость (плоскость, параллельную направлениям продольной и поперечной подач) и направлением продольной подачи (рис. 4.31).

Вспомогательный угол в плане располагается между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением продольной подачи. На рисунке также показаны угол при вершине е и радиус при вершине R.

Главный угол в плане определяет соотношение между шириной и толщиной среза при постоянных значениях подачи и глубины резания.

Главный и вспомогательный углы резца в плане

Рис. 4.31. Главный и вспомогательный углы резца в плане

С уменьшением главного угла в плане уменьшается толщина среза и увеличивается его ширина. Это приводит к увеличению активной длины кромки, т. е. длины, находящейся в соприкосновении с заготовкой. Сила и температура резания, приходящиеся на единицу длины кромки, уменьшаются, а вместе с этим снижается и износ резца. С уменьшением утла ср резко возрастает радиальная составляющая силы резания, что может привести к прогибу заготовки и даже к вырыванию ее из центров при недостаточном креплении. Одновременно могут появиться и вибрации при работе.

Схема срезания и параметры припуска в обозначениях из программы Walter Machining Calculator приведены на рис. 4.32.

Схема срезания и параметры припуска

Рис. 4.32. Схема срезания и параметры припуска:

а — глубина резания; V — скорость резания; F — тангенциальная составляющая силы резания; b — ширина стружки; ср — главный угол в плане; h — толщина стружки; S0 — подача на оборот; А — поперечное сечение

Экспериментальные работы показывают, что с уменьшением угла Ф при постоянной подаче стойкость резца резко увеличивается, тогда как при постоянной толщине среза стойкость резца остается почти постоянной вне зависимости от изменения угла ф. Отсюда следует, что на стойкость резца оказывает влияние в основном толщина среза — примерно такое же, как и угол ф.

С увеличением толщины среза степень влияния ее на стойкость возрастает. Следовательно, для повышения производительности рекомендуется применять малые углы ф при постоянной толщине среза, максимально допустимой в отношении прочности режущей кромки и при соответствующем (возможном) повышении подачи согласно формуле

где S0 — величина подачи, мм/об; а — толщина среза, мм.

Такой выбор режима резания возможен только при условии жесткости и виброустойчивости системы «станок — приспособление — инструмент — заготовка» (СПИД) и при небольшом припуске на обработку1. Рекомендуется применять следующие значения углов в плане[5] [6]:

  • — для чистовой обработки в жестких условиях ф = 10 -s- 20°;
  • — при обработке в жестких условиях (если l/d < 6) ф = 30 -*? 45°;
  • — при работе в нежестких условиях (l/d. = 6-5- 12) ф = 60 н- 75°;
  • — при обработке длинных заготовок малого диаметра (l/d >12) Ф = 90°,

где I — длина заготовки; d — диаметр заготовки.

Так, например, при обработке больших и массивных деталей на крупных станках большой жесткости с точки зрения наибольшей стойкости выгодно применять резцы с углом в плане 10—20°. При обработке нежестких деталей, например валиков и т. п., рекомендуется работать с большими углами в плане (60—75°). При наличии у этих деталей буртиков, ступеней целесообразно применять резцы с ф = 90°.

Это позволяет осуществлять как обработку в режиме «на проход», так и поперечное обтачивание одним инструментом без смены резца, что приводит к существенному повышению производительности обработки.

В зависимости от формы и расположения режущей части резцы бывают прямыми, отогнутыми и оттянутыми (рис. 4.33).

Формы режущей части резцов

Рис. 4.33. Формы режущей части резцов:

а — прямая; б — отогнутая; в — оттянутая вправо; г — оттянутая симметрично; д — оттянутая влево

По способу изготовления резцы могут быть цельными, составными и сборными (рис. 4.34).

Резцы

Рис. 4.34. Резцы:

а — цельный; б — сварной; в — с напаянной пластиной; г, д — с механическим креплением пластины

Пример конструкции твердосплавной пластины приведен на рис. 4.35.

Твердосплавная пластина

Рис. 4.35. Твердосплавная пластина

Сменная токарная твердосплавная пластина АРЗОАМ предназначена для получистовой и черновой обработки стали и выполнена в виде ромбической формы с углом при вершине 80° и стружколомом R4. Используется при высоких требованиях к точности и качеству поверхности. Группа обрабатываемых материалов по ISO: М15-М30, S10-S25[7].

В зависимости от материала режущей части резцы бывают цельными из быстрорежущей стали, твердосплавными, минерало-керамическими с режущей частью из сверхтвердых материалов (эльбор, алмаз и др.). По характеру обработки различают черновые резцы, чистовые и тонкого точения. По направлению подачи резцы разделяют на правые и левые (при продольной подаче, рис. 4.36) и на радиальные и тангенциальные (при поперечной подаче, рис. 4.37).

Классификация токарных резцов в зависимости от вида и назначения работ представлена на рис. 4.38.

Резцы классифицируют также в зависимости от вида станков (токарные, строгальные, долбежные и др.).

Основные требования, предъявляемые к материалам рабочей части резца, — это твердость, прочность, теплостойкость и износостойкость.

Этим требованиям в различной степени удовлетворяют следующие инструментальные материалы:

  • — металлокерамические твердые сплавы;
  • — минералокерамика;
  • — быстрорежущие стали;
  • — углеродистые стали;
  • — алмазный инструмент.
Левый [а) и правый (6) резцы

Рис. 436. Левый [а) и правый (6) резцы

Радиальный (а) и тангенциальный [б) резцы

Рис. 4.37. Радиальный (а) и тангенциальный [б) резцы

Виды и назначение токарных резцов

Рис. 438. Виды и назначение токарных резцов

Широкое применение в токарной обработке получили резцы с использованием пластин из металлокерамических твердых сплавов, сохраняющих свои режущие свойства до температуры 800—900 °С. Эти сплавы состоят из мельчайших зерен карбидов (химических соединений металла с углеродом) тугоплавких металлов — вольфрама, титана и тантала, сцементированных кобальтом.

Металлокерамические твердые сплавы можно разделить на три группы: вольфрамовые, титано-вольфрамовые и титано-тантало-воль- фрамовые[8].

Вольфрамовые твердые сплавы предназначаются для обработки чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов. Для изготовления токарных резцов используются вольфрамовые твердые сплавы марок ВК2, ВКЗМ, ВК4, ВК6, ВК6М, ВК8, ВК8В. Буква В в начале названия каждой из этих марок означает карбиды вольфрама, буква К — кобальт; цифра, стоящая в марке после буквы К, указывает количество (в процентах) содержащегося в данном сплаве кобальта. Остальное — карбиды вольфрама. Таким образом, например, в сплаве марки ВК2 содержится 2 % кобальта и 98 % карбидов вольфрама.

Буква М, приведенная в конце некоторых марок, означает, что данный сплав мелкозернистый (величина зерен 0,5—1,5 мкм). Букву В приписывают к марке сплава, если он крупнозернистый (величина зерен 3—5 мкм).

Мелкозернистость сплава обеспечивает повышение износостойкости, но меньшую прочность и сопротивляемость ударам, вибрациям и выкрашиванию.

Крупнозернистость сплава, наоборот, повышает его прочность и сопротивляемость ударам, вибрациям и выкрашиванию, но понижает износостойкость сплава.

Титано-вольфрамовые твердые сплавы применяют для обработки всех видов сталей. При токарной обработке используют сплавы марок Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4. В каждой из этих марок буква Т и поставленная за ней цифра указывают количество (в процентах) содержащегося в данном сплаве карбида титана, а цифра после буквы К — содержание (в процентах) кобальта.

Остальное в данном сплаве — карбиды вольфрама. Таким образом, например, в сплаве марки Т5К10 содержится 5 % карбидов титана, 10 % кобальта и 85 % карбидов вольфрама.

Титано-тантало-вольфрамовые сплавы используются в особо тяжелых случаях обработки сталей. В настоящее время в общероссийский стандарт введена лишь одна марка этого сплава, а именно ТТ7К12, содержание которого — 7 % карбидов титана и тантала, 12 % кобальта и 81 % карбидов вольфрама.

Металлокерамические сплавы выпускаются в виде пластинок различных форм и размеров. Недостатком твердых сплавов является необходимость использования редких и дорогих элементов — вольфрама, титана, кобальта и др.

В последнее время при определенных условиях в качестве инструментального материала находят применение минералокерамические материалы, основной частью которых является относительно недорогой материал на основе оксида алюминия. Теплостойкость резцов, оснащенных минералокерамикой, более высокая, чем у твердых сплавов, и достигает 1200 °С и более. В этом главное технологическое преимущество минералокерамических материалов по сравнению с твердыми сплавами.

Недостатком минералокерамического сплава является его относительно небольшая и нестабильная прочность на изгиб (хрупкость). Поэтому его не применяют при получистовой и чистовой обработке чугуна, стали и цветных сплавов. Минералокерамические материалы выпускаются также в виде пластинок.

Для изготовления токарных резцов часто используют быстрорежущие стали марок Р18 и Р9. В состав быстрорежущей стали марки Р18 входят вольфрам (17,5—19 %) и хром (3,8—4,4 %), придающие стали свойство самозакаливаемости и теплостойкости при нагревании примерно до 600 °С. Углерод (0,70—0,80 %), входящий в состав быстрорежущей стали, соединяясь с вольфрамом и хромом, повышает ее твердость. Кроме того, в стали марки Р18 содержится небольшое количество (1,0—1,4 %) ванадия.

В другой распространенной быстрорежущей стали марки Р9 содержатся вольфрам (8,5—10,0 %), хром (3,8—4,4 %), углерод (0,85— 0,95 %), ванадий (2,0—2,6 %) и другие, не оказывающие существенного влияния элементы.

Кроме сталей Р18 и Р9 в последние годы для изготовления токарных резцов используются быстрорежущие стали марок Р18Ф2, Р14Ф4, Р9Ф5, Р18К5Ф2, Р10К5Ф5 и Р9К9. Буква Р в этих марках обозначает вольфрам, буква Ф — ванадий, буква К — кобальт. Цифры, стоящие после букв, определяют содержание в данной стали этих элементов в процентах.

Кроме характеризующих данные марки стали элементов, указанных в их обозначениях, эти стали содержат также углерод, хром, молибден и другие составляющие.

Определить материал резца при отсутствии на нем маркировки можно «по искре». При затачивании резца из быстрорежущей стали образуется небольшое количество искр красного цвета, похожих на звездочки. Чем больше в стали вольфрама, тем темнее искры и тем их меньше. При затачивании резца из углеродистой стали образуется много желтых искр в виде прямых линий.

Из углеродистых сталей для изготовления резцов применялись стали марок У12А и У10А. В этих марках буква У условно обозначает, что сталь углеродистая; следующие за ней цифры указывают среднее содержание углерода в десятых долях процента, а буква А также условно указывает, что сталь высококачественная. Таким образом, марка У12А обозначает высококачественную углеродистую сталь с содержанием углерода 1,2 %. Кроме углерода, в этих сталях содержатся марганец, кремний, хром, никель, сера и фосфор.

При нагреве до 200 °С резцы из углеродистой стали теряют стойкость и становятся негодными для дальнейшей работы. Поэтому в настоящее время они применяются очень редко, главным образом для обработки материалов мягких и средней твердости при небольших скоростях резания.

В последнее время все более широкое применение получают сверхтвердые инструментальные материалы (СТМ). Сверхтвердыми инструментальными считаются такие материалы, у которых твердость (по шкале Виккерса) превышает 35 ГПа при комнатной температуре.

Наиболее твердый материал на нашей планете — природный алмаз. Для него характерны исключительно высокая твердость и износостойкость. По абсолютной твердости алмаз в 4—5 раз тверже твердых сплавов, а его износостойкость в десятки и сотни раз превышает износостойкость других инструментальных материалов при обработке цветных сплавов. Однако использование природных алмазов в режущем инструменте имеет ряд значительных недостатков. Резцы из монокристалла алмаза имеют сравнительно невысокую теплостойкость (700—750 °С) и недостаточную ударную вязкость. Кроме того, в процессе работы режущие кромки природного алмаза быстро выкрашиваются. Все это, в сочетании с высокой ценой, ограничивает использование этого минерала в качестве элемента режущего инструмента[9].

Необходимость в легкодоступных и дешевых сверхтвердых материалах для промышленности заставила ученых-химиков заняться поисками подходящей альтернативы.

В 1959 г. в бывшем Советском Союзе (двумя годами ранее — в Соединенных Штатах) частицы графита, имеющие гексагональную (шестигранную) форму, синтезом с применением катализаторов под действием высоких температур и давления удалось преобразовать в сверхтвердые кристаллики кубической формы искусственного алмаза[10] с размерами до 2 мм.

На основе синтетических алмазов получают такие поликристаллы, как:

  • — агломерированные кристаллы — карбонит, мегадаймонд;
  • — кристаллы алмаза марки СВ, разнородного композита, скрепленного связками-прослойками между кристаллами алмаза;
  • — искусственные карбонады АСПК, получаемые воздействием на исходное вещество высоким давлением и температурой с использованием избытка катализатора;
  • — кристаллы, получаемые путем пропитывания алмазного порошка связующим компонентом из металла в среде высокой температуры и давления. Связующими звеньями могут быть Fe, Ni, Cr, Со.

У синтетических алмазов достаточно высокий модуль упругости (Е = 700 -г- 800 ГПа), большой предел прочности на сжатие (ав ~ ~ 7 -г- 8 ГПа) при сравнительно невысоком пределе прочности на изгиб (сти«0,8 + 1,1 ГПа).

С помощью подобной технологии из бора и азота ученые получили модификацию нитрида бора, схожую по свойствам и структуре с синтетическим алмазом. Ее прочность (твердость) несколько ниже, чем у алмазной естественной решетки, но все же достигает 40—45 ГПа. У традиционных режущих твердых сплавов и керамики она ниже в два раза. Эта модификация получила названия поликристаллический кубический нитрид бора (ПКНБ), кубанит, эльбор, боразон.

У ПКНБ достаточно высокие механические характеристики (Е = = 700 -ь 800 ГПа). Предел прочности на сжатие почти аналогичен твердым сплавам (ав ~ 2,5 5 ГПа), но предел прочности на изгиб также

низок по сравнению с традиционными сверхтвердыми сплавами и ис- куственными алмазами (аи ~ 0,6 0,8 ГПа).

ПКНБ опережает другие поликристаллические и естественные алмазы по теплостойкости, которая превышает 1000 °С. Из-за этого показателя и меньшего химического сродства с углеродом (вследствие своего искусственного происхождения) ПКНБ очень эффективен при чистовой обработке сталей.

На практике применяют две разновидности технологии изготовления ПКНБ: посредством фазового химического изменения состояния вещества — синтеза, а также путем агломерации (спекания) ранее полученного порошка поликристаллических сверхтвердых материалов.

В России синтезируют такие боро-азотовые марки, как Эльбор Р (композит 01), Бельбор (композит 02), а также искусственные алмазы марок Баллас (АСЕ), Карбонадо (АСПК).

Разновидностями поликристаллов из нитрида бора являются кристаллы, полученные путем синтеза гексагонального нитрида бора (ГНБ) в присутствии растворителя, — композит 01; кристаллы, образующиеся непосредственным переходом ГНБ в модификацию кубического нитрида бора (КНБ), — композит 02; кристаллы, получаемые путем преобразования ГНБ-модификации (вюрцитоподобной) в КНБ-модификацию, — композиты 09 и 10; кристаллы, получаемые агломерированием с каталитическими добавками, — киборит, композит 05-ИТ и пр.

Эти поликристаллы немного уступают природному алмазу по степени твердости, но обладают высокой термостойкостью, а также некритичны к циклически высоким температурам и почти не взаимодействуют с железом — составной частью подавляющего большинства материалов, обрабатываемых резанием.

Область применения СТМ до недавнего времени ограничивалась из-за сравнительно небольших размеров поликристаллов. В настоящее время освоен выпуск двухслойных неперетачиваемых пластин, состоящих из твердого сплава (основа) и слоя из поликристаллов алмаза или нитрида бора толщиной до 0,5 мм, что повышает общую эффективность использования инструментов из сверхтвердых материалов (табл. 4.17)[11].

Сравнительные характеристики СТМ на основе нитрида бора

Таблица 4.17

Марка

Название

Твердость HV, ГПа

Теплостойкость, °С

Композит 01

Эльбор-Р

60—80

1100—1300

Композит 02

Белбор

60—90

900—1000

Композит 03

Исмит

60

1000

Композит 05

Композит

70

1000

Композит 09

ПКНБ

60—90

1500

Композит 10

Гексанит-Р

50—60

750—850

Примеры работ, в том числе шахматные фигуры, выполненные на основе гаек, изготовленных на токарном станке[12], показаны на рис. 4.39.

Примеры токарной обработки

Рис. 4.39. Примеры токарной обработки

Для проведения токарных работ существует большое количество станков, как с автоматическим, так и с ручным управлением (рис. 4.40—4.42).

Общий вид токарного станка с ЧПУ

Рис. 4.40. Общий вид токарного станка с ЧПУ:

  • 1 — револьверная головка; 2 — гидросистема; 3 — передняя бабка; 4 — привод главного движения; 5 — суппорт; 6 — бак СОЖ;
  • 7 — задняя бабка; 8 — станина
Настольный токарный станок PROMA DSO W00

Рис. 4.41. Настольный токарный станок PROMA DSO W00

Самодельная конструкция токарного станка

Рис. 4.42. Самодельная конструкция токарного станка

Примеры рекомендуемых режимов резания при обтачивании цветных металлов быстрорежущими резцами приведены в табл. 4.18[13], при обработке алмазным инструментом — в табл. 4.19. Таким образом, ориентировочные режимы резания можно назначать по табличным данным с учетом вида токарной обработки, материалов инструмента и заготовки.

Таблица 4.18

Скорости резания при точении цветных металлов

Обраба

тываемый

материал

Глубина резания t, мм

Подача S0, 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

Таблица 4.19

Рекомендуемые режимы резания резцами из алмаза

Обрабатываемый материал

V, м/с

S0, мм/об

t, мм

Алюминиевые литые сплавы

10,0—11,5

0,010—0,04

0,01—0,20

Алюминиево-магниевые сплавы

6,6—8,3

0,010—0,05

То же

Дуралюмин

8,3—11,5

0,021—0,04

0,03—0,15

Медь

6,0—8,3

0,010—0,04

0,01—0,40

Бронза оловянистая

4,1—6,6

0,040—0,07

0,08—0,20

Бронза алюминиево-железистая

11,5

0,020—0,04

0,03—0,06

Бронза свинцовистая

10,0—11,5

0,025—0,05

0,02—0,05

Латунь

8,3

0,020—0,06

0,03—0,06

Баббит

6,6—8,3

0,010—0,05

0,05—0,20

Монель

2,5—5,0

0,010—0,02

0,03—0,05

Титановые сплавы

1,6—5,0

0,020—0,05

0,03—0,06

Более точные режимы технологи выбирают с учетом модели станка и поправочных коэффициентов, учитывающих физико-механические свойства обрабатываемой заготовки (твердость, пределы прочности), состояние (с коркой, без корки), а также способ ее получения (прокат, поковка, литье и т. п.)[14]. Для автоматизированного выбора модели резцов можно воспользоваться, например, программой CoroPlus® ToolGuide фирмы Sandvik Coromant, содержащей базу данных и рекомендации по выбору инструмента с выполнением необходимых расчетов[15]. Данная программа позволяет найти нужный режущий инструмент, подходящий для заданного обрабатываемого материала, подобрать режущий инструмент для конкретной операции, рассчитать процесс обработки, получить рекомендуемые режимы резания для выбранного инструмента. Работа с программой может вестись в разных режимах — онлайн через Интернет, офлайн, на компьютере, телефоне.

При расчете режимов резания в программе Walter Machining Calculator вводят параметры материала обрабатываемой заготовки, ее обрабатываемые размеры, параметры инструмента и станка. В результате получаем подсчитанные режимы резания, включая время обработки, скорость, минутную подачу, силы, момент и мощность резания. Для проверки результатов расчета можно вызвать справочную контекстную информацию, посмотреть примененные формулы, таблицу условных обозначений.

Более совершенной формой автоматизированного выбора режимов резания и выбора инструмента являются отечественные программные комплексы САПР (CAD/CAM-системы) ADEM, СПРУТ, Т-FLEX и др. Среди зарубежных программных комплексов следует назвать Alphacam, обеспечивающий разработку управляющих программ для широкого диапазона изделий из металла и других материалов, начиная от простых деталей раскроя и заканчивая сложными компонентами, требующими пятикоординатной обработки[16].

При производстве художественных изделий будет полезна программа ArtCAM, обеспечивающая, например, проектирование объемных рельефов. Программный комплекс Edgecam предоставляет возможности для разработки управляющих программ для станков с ЧПУ, моделирования траектории обработки. Может работать в комплекте с отечественной CAD-программой KOMnAC-3D, предназначенной для двумерного и ЗБ-проектирования.

  • [1] Панов А. А. и др. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. М.: Машиностроение, 2004; Справочник технолога машиностроителя. В 2 т. / под ред. А. М. Даль-ского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова. 5-е. изд., перераб. и доп. М. :Машиностроение, 2003.
  • [2] https://www.walter-tools.eom/SiteCollectionDocuments/wmc/index.html#menu/home.
  • [3] Резание материалов. Режущий инструмент. В 2 ч. Ч. 2 : учебник для академического бакалавриата / С. Н. Григорьев [и др.] ; под общ. ред. Н. А. Чемборисова.
  • [4] https://www.metalcutting.ru.
  • [5] https://www.metalcutting.ru/content/glavnyy-ugol-v-plane-f-rezca.
  • [6] Албагачиев А. Ю., Кушнир А. П., Курнасов Е. В. Динамические особенности процесса резания // Фундаментальные проблемы и современные технологии в машиностроении : сб. трудов Международной научно-практической конференции (Приложение). М.:Машиностроение, 2010.
  • [7] https://www.sandvik.coromant.com/ru-ru/knowledge/materials/pages/workpiece-materials.aspx.
  • [8] http://tepka.ru/tokarnoe_delo/10.html.
  • [9] https://heattreatment.ru/sverhtverdye-instrumentalnye-materialy.html.
  • [10] Там же.
  • [11] http://osntm.ru/stm.html.
  • [12] См.: tokar-work.ru; fam-engineering.ru; krim.promindex.ru; oborudunion.ru.
  • [13] http://www.tokar-work.ru.
  • [14] Справочник технолога машиностроителя. В 2 т. / под ред. А. М. Дальского, А. Г. Ко-силовой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова. 5-е. изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение,2003.
  • [15] https://www.sandvik.coromant.com.
  • [16] http:// www.planetacam.ru/choice.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >