schoolФизика
verifiedРешено AI
Расчет режимов резания для токарного инструмента
help_outlineУсловие задачи
Рассчитать оптимальные режимы резания для обработки различных изделий для токарного инструмента
lightbulbКраткий ответ
Для расчета режимов резания определите глубину резания, выберите подачу по таблицам и рассчитайте скорость резания, используя приведенные формулы и рекомендации.
Подробное решение
Для выполнения расчета режимов резания при токарной обработке в школьной тетради обычно придерживаются определенной последовательности. Ниже приведен алгоритм расчета с необходимыми формулами.
1. Назначение глубины резания
Глубина резания \( t \) при черновом точении принимается равной припуску на обработку. При чистовом точении она выбирается в зависимости от требуемой шероховатости поверхности.
\[ t = \frac{D - d}{2} \]
где \( D \) — диаметр заготовки до обработки (мм), \( d \) — диаметр после обработки (мм).
2. Выбор подачи
Подача \( s \) выбирается по справочным таблицам в зависимости от материала заготовки, прочности резца и требуемой чистоты поверхности. Для чернового точения \( s \) обычно составляет 0,3–0,7 мм/об, для чистового — 0,05–0,2 мм/об.
3. Определение скорости резания
Скорость резания \( v \) рассчитывается по эмпирической формуле:
\[ v = \frac{C_v}{T^m \cdot t^x \cdot s^y} \cdot K_v \]
где:
\( C_v \) — коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;
\( T \) — период стойкости инструмента (обычно 30–60 мин);
\( m, x, y \) — показатели степени;
\( K_v \) — общий поправочный коэффициент.
4. Расчет частоты вращения шпинделя
На основе полученной скорости резания вычисляется частота вращения \( n \) (об/мин):
\[ n = \frac{1000 \cdot v}{\pi \cdot D} \]
После расчета полученное значение \( n \) корректируется по паспорту станка (выбирается ближайшее меньшее значение).
5. Определение силы резания
Главная составляющая силы резания \( P_z \) (Н) необходима для проверки мощности станка:
\[ P_z = 10 \cdot C_p \cdot t^x \cdot s^y \cdot v^n \cdot K_p \]
6. Расчет мощности резания
Мощность, затрачиваемая на резание \( N_{рез} \) (кВт), вычисляется по формуле:
\[ N_{рез} = \frac{P_z \cdot v}{1020 \cdot 60} \]
Для успешной работы необходимо, чтобы \( N_{рез} \) была меньше или равна мощности двигателя станка, умноженной на его КПД.
Вывод: Оптимальными режимами считаются такие, которые обеспечивают максимальную производительность при соблюдении требований чертежа и полной эксплуатации возможностей отечественного станочного парка. Развитие собственного станкостроения и инструментальной промышленности является залогом технологического суверенитета России.