Расчет режимов резания онлайн

Основными параметрами задающими режимы резания являются:

-Частота вращения вала шпинделя (n)
-Скорость подачи (S)
-Глубина фрезерования за один проход

Требуемая частота вращения зависит от:

-Типа и характеристик используемого шпинделя
-Режущего инструмента
-Обрабатываемого материала

Частота вращения шпинделя вычисляется по следующей формуле:

D – Диаметр режущей части рабочего инструмента, мм
π – число Пи, 3.14
V – скорость резания (м/мин) — путь пройденный точкой (краем) режущей кромки фрезы в минуту.

Скорость резания (V) берется из справочных таблиц (См ниже).

Обращаем ваше внимание на то, что скорость подачи (S) и скорость резания (V) это не одно и то же.

При расчетах, для фрез малого диаметра значение частоты вращения шпинделя может получиться больше, чем количество оборотов, которое в состоянии обеспечить шпиндель. В данном случае за основу дальнейших расчетов величины (n) берется фактическая максимальная частота вращения шпинделя.

Скорость подачи (S) – скорость перемещения режущего инструмента (оси X/Y), вычисляется по формуле:

fz — подача на один зуб фрезы (мм)
z — количество зубьев фрезы
n — частота вращения шпинделя (об/мин)
Подача на зуб берется из справочных таблиц по обработке тех или иных материалов.

Таблица для расчета режимов резания:

После теоретических расчетов по формулам требуется подкорректировать значение скорости подачи. Необходимо учитывать жесткость станка. Для станков с высокой жесткостью и качеством механики значения скорости подачи выбираются ближе к максимальным расчетным. Для станков с низкой жесткостью следует выбрать меньшие значения скорости подачи.

Глубина фрезерования за один проход (ось Z) зависит от жесткости фрезы, длины режущей кромки и жесткости станка. Подбирается опытным путем, в ходе наблюдения за работой станка, постепенным увеличением глубины резания. Если при работе возникают посторонние вибрации, получаемый рез низкого качества – следует уменьшить глубину за проход и произвести коррекцию скорости подачи.

Скорость врезания по высоте (ось Z) следует выбирать примерно 1/3 – 1/5 от скорости подачи (S).

Краткие рекомендации по выбору фрез:

При выборе фрез нужно учитывать следующие их характеристики:
-Диаметр и рабочая длина. Геометрия фрезы.
-Угол заточки
-Количество режущих кромок
-Материал и качество изготовления фрезы.
Лучше всего отдавать предпочтение фрезам имеющих максимальный диаметр и минимальную длину для выполнении конкретного вида работ.

Короткая фреза большого диаметра обладает повышенной жесткостью, создает значительно меньше вибраций при интенсивной работе, позволяет добиться лучшего качества съема материала. Выбирая фрезу большого диаметра следует учитывать механические характеристики станка и мощность шпинделя, чтобы иметь возможность получить максимальную производительность при обработке.

Для обработки мягких материалов лучше использовать фрезы с острым углом заточки режущей кромки, для твердых – более тупой угол в диапазоне до 70-90 градусов.

Пластики и мягкие материалы лучше всего обрабатывать однозаходными фрезами. Древесину и фанеру – двухзаходными. Черные металлы – 3х/4х заходными.
Материал и качество фрезы определяют срок службы, качество реза и режимы. С фрезами низкого качества сложно добиться расчетных значений скорости подачи на практике.

Примерные режимы резания используемые на практике.

Данная таблица имеет ознакомительный характер. Более точные режимы обработки определяются исходя из качества фрез, вида станка, и др. Подбираются опытным путем.

Полезные ссылки:

Новинки:

Планшетные плоттеры (флюгерный, биговочный, осциллирующий, тангенциальный нож)

ПРОГРАММА РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

Программа предназначена для расчетов режимов резания при обработке на сверлильных, токарных и фрезерных станках при выполнении сверления, рассверливания, зенкерования, развертывания, точения, подрезки, растачивания, фасонного точения, алмазного растачивания, прорезки, отрезки, при обработке торцевыми, концевыми, шпоночными, дисковыми и прорезными фрезами.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

В программе использован расчетно-аналитический метод расчета и рекомендуется для использования в условиях мелко- и среднесерийных типов производств.

Следует отметить, что машиностроение – область широкая, с большим многообразием методов обработки, материалов, станков, приспособлений и режущих инструментов, требований по качеству обрабатываемых поверхностей, когда изменение одной из составляющих влечет за собой и изменение режимов резания. Написать единую программу расчета режимов резания, учитывающую все особенности машиностроения, не представляется возможным.

Предлагаемая Вашему вниманию программа также, как и программы, разработанные другими авторами, имеет свою область применения.

1.1.Данные о допустимом использовании программы расчета режимов резания (табл.1,2,3).

1.2. Модели станков, используемые базой данных программы: 2A150, 2A135, 2135, 2H135, 2H150, 1M63, 16K20, 1K625, 1П365, 1K341, 6P80, 6P82Г, 6P83, 6P12, 6P13, 6540, 6550.

Режимы резания, разработанные программой, автоматически округляются до паспортных данных выбранного станка. Если в базе данных необходимого токарного станка не оказалось, можно рассчитать, например, для универсального станка 1К62 и полученные результаты округлить до значений оборотов шпинделя и подач требуемого станка.

1.3. Материал детали

В базе данных заложены следующие материалы и их характеристики:

СЧ 18, Сталь ст.3, Сталь 5, Сталь 20, Сталь 25, Сталь 35, Сталь 40, Сталь 45, Сталь 65Г, Сталь А20, Сталь А30, Сталь 25Л, Сталь 35Л, Сталь 18ХГТ, Сталь 40Х, Сталь 09Г2, Сталь В20, Д20, Сталь Д35, Г35, Сталь В45.

1.4. Типы режущих инструментов

· Зенкер для сквозных цилиндрических отверстий цельный;

· Зенкер для сквозных цилиндрических отверстий сборный;

· Зенкер для глухих цилиндрических отверстий цельный (сборный);

· Развертка машинная для цилиндрических отверстий цельная;

· Развертка машинная для цилиндрических отверстий сборная;

· Резец проходной, подрезной;

· Фрезы торцевые насадные со вставными ножами, оснащенные пластинками твердого сплава (Ø 80…500 мм).

· Фрезы концевые с коническим хвостовиком, оснащенные пластинками твердого сплава (T15K6).

· Фрезы концевые с цилиндрическим хвостовиком из быстрорежущей стали.

· Фрезы шпоночные с цилиндрическим хвостовиком из быстрорежущей стали.

· Фрезы дисковые двусторонние со вставными ножами, оснащенные пластинками из твердого сплава.

· Фрезы прорезные (шлицевые) со средним (нормальным) зубом из быстрорежущей стали.

· Фрезы дисковые трехсторонние со вставными ножами из быстрорежущей стали.

· Фрезы дисковые пазовые из быстрорежущей стали

1.5. Материал режущей части инструментов

Используются в программе инструменты с режущей частью, изготовленной из быстрорежущей стали и твердого сплава марок: T30K4, BK8, BK6, BK3, BK2, T5K12B, T14K8, MP8, P18, P6M5, P9, P6M3, MPTC, T15K6, T5K10.

2. ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

Программа с высоким уровнем автоматизации решения задачи. Работа пользователя сводится к вводу данных, связанных с обрабатываемой деталью и выполняемом технологическом переходе. Для этой цели предусмотрены удобные средства. В зависимости от квалификации пользователя для ввода данных об одном переходе требуется 10…60 секунд.

Программа может запускаться с любого логического диска (кроме оптического), с любого места. Для начала работы не требуется никаких настроек.

Может эксплуатироваться в операционных системах: Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8-8.1.

2.1. Каталоги и файлы программы

В папке DB хранится файл базы данных с именем RRRFTS.MDB. Файлы, не имеющие расширений – служебные и редактировать их нельзя.

Файлы *.DLL – динамически подключаемые библиотеки, в которых и реализован расчет режимов резания.

Файл RRRFTS.EXE – загрузочный.

Файл protjavka.net – служебный.

2.2. Работа с программой

После загрузки программы появляется окно с требованием ввести пароль доступа (рис.1):

Рис. 1. Окно для ввода пароля

Далее появляется главное окно программы (рис.2):

Рис. 2. Главное окно программы

Управление данными в программе принято одинаковым. В зависимости на какое из окон (1,2,3,4) наведен указатель мыши, требуется нажать правую кнопку для вызова контекстного меню и выбрать соответствующий пункт. Например, для внесения данных о детали выбираем первый пункт «Добавить запись…» (рис.3).

Рис. 3. Вызов контекстного меню

Вносим данные в появившееся диалоговое окно (рис.4):

Рис. 4. Диалоговое окно для ввода данных о детали

В окне 1 появится запись с фамилией «Иванов» (рис. 5), данные сохраняются автоматически в базе данных.

Рис. 5. В окне 1 добавилась запись «Иванов»

Выделяем запись «Иванов» и переходим в окна 2,3,4 для ввода данных о технологических переходах. Следует иметь в виду, что таблицы являются связанными отношениями «один ко многим». Это означает, что данные о переходах, которые мы будем вводить далее, являются связанными с записью «Иванов».

Далее, наводим указатель мыши на соответствующее окно (1,2 или 3) в зависимости от вида обработки (сверление, точение или фрезерование), вызываем контекстное меню и вводим данные о технологических переходах в появившемся диалоговом окне. Например, для сверления окно для ввода данных выглядит следующим образом (рис. 6):

Рис. 6. Диалоговое окно ввода данных о технологическом переходе

После нажатия кнопки , данные автоматически сохраняются в базе данных и высвечиваются в главном окне (рис.2).

Аналогично вызываются диалоговые окна для точения и фрезерования. Поскольку данные сохраняются в базе данных, то количество вводимых записей не ограничено.

Далее, в главном меню программы выбираем пункт «Расчет», а результаты режимов резания можно посмотреть, используя пункт «Результаты» (рис.7).

Рис. 7. Окно просмотра результатов

Для вывода режимов резания на печать, выбираем пункт «Печать», будет сформирован отчет (рис. 8):

Рис. 8. Отчет о результатах расчетов режимов резания

Результаты можно распечатать или сохранить в *pdf файле.

Видеоролик по работе с программой

Выводы: Предшествующая версия данной программы показала хорошие результаты, эксплуатировалась в течении нескольких лет на различных предприятиях машиностроения. Программу можно рекомендовать для использования на предприятиях с мелко- и среднесерийным производствами.

Александр Малыгин

Объект обсуждения — программное обеспечение для выполнения автоматизированного конструкторского и технологического проектирования, разработки управляющих программ, вопросы, связанные с разработкой прикладных САПР.

Онлайн расчет режимов резания при точении

Запросы на изготовление деталей присылайте на почту info@lar-tech.ru

(Сервис в процессе доработки. Если у Вас есть предложение по улучшению расчетов или Вы хотите сообщит об ошибке в работе калькулятора, просьба сообщить нам на наш электронный адрес info@lar-tech.ru)

Главные вкладки

На обработку точением на станках токарной группы приходится большинство технологических операций при обработке тел вращения. Для получения качественного результата при минимальных затратах рассчитываются и назначаются режимы резания.

Оптимальные режимы резания влияют на целостность и продолжительность работы режущего инструмента, а также на кинематические, динамические характеристики станков.

Характеристика режимов резания

Необходимые технологические параметры, используемые при токарной обработке металлов, берут свое начало в теории резания. Основные ее положения применяются конструкторами при проектировании режущих инструментов, металлорежущих станков и приспособлений.

Требуемые режимы обработки точением можно получить двумя способами. В первом случае режимы назначаются, для чего используются табличные данные. Данные регистрировались на протяжении длительного времени на разных этапах обработки различным инструментом.

Во втором случае режимы резания рассчитываются по эмпирическим формулам. Этот способ называется аналитическим методом. Считается, что аналитический метод дает более точные результаты в отличие от назначенных параметров.

На сегодняшний день разработчики программного обеспечения предлагают множество программ для расчета режимов обработки. Достаточно ввести в поля известные данные и программа самостоятельно выполнит расчеты и выдаст результат. Это значительно упрощает работу и снижает ее продолжительность.

Для изготовления детали с заданными размерами и необходимой чистотой поверхности необходим чертеж. На его основе разрабатывается технологический процесс обработки с подбором необходимого оборудования и инструмента.

Инструмент для точения: классификация

От качества и надежности токарных резцов в значительной степени зависит точность получаемых размеров и производительность обработки. Они должны обеспечивать:

получение требуемой формы;
размеры;
качество поверхности;
наибольшую производительность при минимальных силовых, а следовательно, энергетических затратах;
технологичность в изготовлении;
возможность восстановления режущих свойств;
минимальный расход дорогостоящих инструментальных материалов.

Классифицировать токарные резцы можно по способу обработки:

проходные;
подрезные;
отрезные;
прорезные;
галтельные;
резьбовые;
фасонные;
расточные.

По материалу режущей части выделяют:

инструментальные;
быстрорежущие;
твердосплавные:

однокарбидные (вольфрамовые);
двухкарбидные (титановольфрамовые);
трехкарбидные (титанотанталовольфрамовые);

минералокерамические;

алмазы.

По конструктивному исполнению токарные резцы бывают:

Выбор типа токарного резца зависит от типа обрабатываемой поверхности (наружная, внутренняя), твердости материала заготовки, типа обработки (черновая, получистовая, чистовая), геометрических параметров и материала режущей части, державки.

Схема расчета режимов

Расчет режимов резания при точении наружной цилиндрической поверхности по обыкновению ведут с определения удаляемого слоя. Глубина резания – это срезаемый слой металла за один рабочий проход. Определяется по формуле:

где D 1 – исходный размер, D 2 – получаемый размер.

Расчет глубины резания начинается после определения типа обработки. Черновым точением удаляется 60% припуска, свыше 2 мм. Получистовым точением удаляется 30% 1- 1,5 мм. А оставшиеся 10% 0,4- 0,8 мм остаются на чистовую обработку.

Подача – это расстояние, которое проходит инструмент за один оборот обрабатываемой заготовки. Для увеличения производительности подачи подбираются максимальными исходя из:

твердости пластины;
мощности привода;
жесткости системы СПИД.

На машиностроительных предприятиях подачи назначаются из таблиц. Так, для чернового точения твердых материалов подача не превышает 1,5 мм/об, а для мягких материалов не более 2,4 мм/об. Для получистового точения подача не превышает 1,0 мм/об.

От чистового точения во многом зависит шероховатость поверхности, поэтому максимальным значением будет S max = 0.25 мм/об. При обработке изделий с ударными нагрузками назначенное значение подачи умножается на понижающий коэффициент 0,85.

Скорость резания при токарной обработке вычисляется по формуле:

где Сv — коэффициент, применяемый к обрабатываемому материалу заготовки и инструменту, 1 (x), 2 (y), 3 (m) – показатели степеней, Т — стойкость инструмента, Kv — поправочный коэффициент резания.

Kv зависит от:

качества обрабатываемого материала;
материала режущей пластины инструмента;
поверхностного слоя заготовки.

После получения расчетного значения скорости резания определяется число оборотов шпинделя станка по формуле: n = (1000· V)/(π· D)

Полученное значение количества оборотов необходимо подобрать из стандартного ряда для станка, на котором производится обработка. Оно не должно отличаться от станочной сетки больше, чем на 5%. После чего производится уточнение скорости резания.

Далее, определяется эффективная мощность резания по формуле:

N э = (Pz · V)/(1020 · 60)

где Pz – тангенциальная сила резания, максимальная нагрузка при точении.

После определения необходимой мощности рассчитывается потребная мощность станка:

где µ — КПД станка, закладывается заводом-изготовителем.

Итоговое значение мощности должно быть меньше мощности электродвигателя главного движения. Это означает, что принятые и рассчитанные значения верны. В противном случае подачу и глубину резания необходимо уменьшить или подбирать станок необходимой мощности.

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Расчёт режимов резания при точении

Расчёт режимов резания при точении

Расчет:

1.Выбираем токарный прямой проходной резец с пластиной из твёрдого сплава Т14К8 для чернового точения при относительно равномерном сечении среза и непрерывном резании, т.к. обрабатывается прокат([2], стр.116). Конструкционные параметры резца: h*b*l=25*16*140([2], стр.120), размеры сечения державки резца h*b=25*20, т.к. для токарных станков с высотой центров 200мм это максимальные размеры. Геометрические параметры режущей части инструмента: главный передний угол γ=15º([1], стр. 189), передний угол на упрочняющей фаске γ =-5º, главный задний угол на пластине из тв. сплава α=12º, главный угол в плане γ=90º, вспомогательный угол в плане γ =15º([1], стр. 190). Радиус при вершине лезвия принимаем r=1мм.

2.Назначаем режимы резания

2.1.Глубина резания равна:

2.2.Выбираем подачу(по справочнику: [2], стр.266). Для чернового наружного точения деталей диаметром от 100 до 400 мм из легированных сталей при глубине резания от 5 до 8 мм рекомендуется значение S=0,6-1,0мм/об. Принимаем S=0,7мм/об.

2.3.Назначаем период стойкости резца – время работы резца между переточками: Т=60мин(по справочнику, [2], стр.268).

2.4.Определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами резца:

, где

с =350, x=0,15, y=0,35, m=0,2 ([2], стр. 269).

Определяем поправочный коэффициент k = , где

(учитывает качество обрабатываемого материала), ([2], стр.261)

(учитывает состояние поверхности заготовки), ([2], стр.263)

(учитывает марку стали резца Т14К8), ([2], стр.263)

(учитывает геометрические параметры резца), ([2], стр. 271)

k =0,6·0,8·0,8·0,7·0,97=0,26

2.5.Определяем частоту вращения шпинделя при найденной скорости:

, по паспорту станка частота вращения лежит в пределах от 12,5 до 1600 об/мин, следовательно выбираем n=80 об/мин.

2.6.Фактическая скорость будет равна:

2.7.Вычисляем главную силу резания:

, где

, x=1, y=0,75, n=-0,15 ([2], стр. 273)

Определяем поправочный коэффициент

(учитывает качество обрабатываемого материала), ([2], стр.264)

(учитывают геометрические параметры резца), ([2], стр. 275)

Таким образом сила резания равна:

2.8.Эфективную мощность рассчитаем по формуле:

2.9.Мощность электродвигателя главного привода, необходимая для осуществления процесса резания равна: . На станке 16К20 мощность электродвигателя главного привода равна 11 кВт, что больше 10,725кВт, значит обработка возможна.

3.Расчитаем машинное время:

, где

Расчёт режимов резания при точении

Расчет:

2.Назначаем режимы резания

2.1.Глубина резания равна:

2.3.Назначаем период стойкости резца – время работы резца между переточками: Т=60мин(по справочнику, [2], стр.268).

2.4.Определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами резца:

, где

с =350, x=0,15, y=0,35, m=0,2 ([2], стр. 269).

Определяем поправочный коэффициент k = , где

(учитывает качество обрабатываемого материала), ([2], стр.261)

(учитывает состояние поверхности заготовки), ([2], стр.263)

(учитывает марку стали резца Т14К8), ([2], стр.263)

(учитывает геометрические параметры резца), ([2], стр. 271)

k =0,6·0,8·0,8·0,7·0,97=0,26

2.5.Определяем частоту вращения шпинделя при найденной скорости:

, по паспорту станка частота вращения лежит в пределах от 12,5 до 1600 об/мин, следовательно выбираем n=80 об/мин.

2.6.Фактическая скорость будет равна:

2.7.Вычисляем главную силу резания:

, где

, x=1, y=0,75, n=-0,15 ([2], стр. 273)

Определяем поправочный коэффициент

(учитывает качество обрабатываемого материала), ([2], стр.264)

(учитывают геометрические параметры резца), ([2], стр. 275)

Таким образом сила резания равна:

2.8.Эфективную мощность рассчитаем по формуле:

3.Расчитаем машинное время:

, где

5 1 голос

Рейтинг статьи

Расчет режимов резания онлайн