Цель и задачи лабораторной работы

 

Ознакомиться с основными элементами режима резания и освоить последовательность и методику их определения для основных видов лезвийной обработки.

 

Последовательность выполнения работы

 

2.2.1. Изучить основные элементы режима резания и порядок их назначения.

2.2.2. Получить индивидуальные задания (приложение С таблицы 9.1, 9.2, 9.3).

2.2.3. Назначить режимы резания при точении, сверлении и фрезеровании.

2.2.4. Проанализировать полученные значения и оформить

вывод.

2.2.5. Составить отчет о работе.

 

Материалы и оборудование

 

1. Методика расчета основных элементов режимов резания.

2. Паспортные данные применяемых станков.

3. Справочные данные, необходимые для расчета.

Контрольные вопросы

1. Основные элементы режима резания.

2. Какие факторы учитывают при назначении элементов режимов резания?

3. Каков порядок назначения элементов режимов резания?

 

Приложение С

Таблица 9.1. Исходные данные для расчета режимов резания при точении

 

№ варианта	Материал заготовки: чугун–НВ, сталь– sв, МПа	Размеры заготовки, мм	Материал режущей части резца	Геометрические параметры режущей части инструмента	Сечение державки ВхН, мм	Число проходов, i
D	d	l	j°	g°	l°	r, мм
	sв = 450				Т15К6				0,5	16х25
	sв = 550				Т15К6				1,0	25х40
	sв = 600				Т15К6				2,0	16х25
4	sв = 650				Т15К6				0,5	16х25
	sв = 750				Т15К6				1,0	16х25
	НВ=150				ВК8				2,0	25х40
	НВ=150				ВК8				0,5	25х25
	НВ=190				ВК6				1,0	25х40
	НВ=190				ВК6				2,0	25х40
	НВ=190				ВК6				0,5	25х40
	sв = 750				Т15К6				1,0	16х25
	sв = 650				Т15К6				2,0	25х40
	sв = 600				Т15К6				0,5	25х25
	sв = 550				Т15К6				1,0	25х25

Продолжение таблицы 9.1

№ варианта	Материал заготовки: чугун–НВ, сталь– sв, МПа	Размеры заготовки, мм	Материал режущей части резца	Геометрические параметры режущей части инструмента	Сечение державки ВхН, мм	Число проходов, i
D	d	l	j°	g°	l°	r, мм
	sв = 450				Т15К6				2,0	25х25
	НВ=150				ВК8				0,5	25х40
	НВ=150				ВК8				1,0	16х25
	НВ=150				ВК8				2,0	16х25
	НВ=150				ВК8				0,5	25х40
	НВ=190				ВК6				1,0	16х25
21	sв = 550				Т15К6				2,0	25х25
	sв = 600				Т15К6				0,5	25х40
	sв = 650				Т15К6				1,0	25х40
	sв = 700				Т15К6				2,0	16х25
	sв = 750				Т15К6				0,5	25х25
	НВ=190				ВК6				1,0	25х40
	НВ=190				ВК6				2,0	25х40
	sв = 750				Т15К6				0,5	16х25
	sв = 650				Т15К6				1,0	25х25
	sв = 550				Т15К6				2,0	25х25

Таблица 9.2. Исходные данные для расчета режимов резания при сверлении

 

№ варианта	Диаметр сверла D, мм	Обрабаты-ваемый материал: чугун–НВ, сталь– sв, МПа	Материал сверла (марка)	Глубина сверле-ния , мм	№ варианта	Диаметр сверла D, мм	Обрабаты-ваемый материал: чугун–НВ, сталь– sв, МПа	Материал сверла (марка)	Глубина сверле-ния , мм
		sв = 550	Р6М5				sв = 500	Р6М5
		sв = 650	Р6М5				sв = 600	Р6М5
		sв = 750	Р6М5				sв = 750	Р6М5
		sв = 450	Р6М5				НВ=150	ВК8
5		НВ=150	ВК8				НВ=150	ВК8
		НВ=150	ВК8				sв = 450	Р6М5
		НВ=190	ВК8				sв = 550	Р6М5
		НВ=190	ВК8				sв = 650	Р6М5
		sв = 450	Р6М5				sв = 750	Р6М5
		sв = 550	Р6М5				НВ=150	ВК8
		НВ=150	ВК8				НВ=190	ВК8
		НВ=190	ВК8				НВ=190	ВК8
		НВ=190	ВК8				sв = 600	Р6М5
		НВ=150	ВК8				НВ=190	ВК8
		sв = 450	Р6М5				НВ=190	ВК8

Таблица 9.3. Исходные данные для расчета режимов резания при фрезеровании

 

№ варианта	Параметры обработки	Обрабатывае-мый материал: Чугун – НВ=150,190; Сталь – sв, Мпа Медный сплав – НВ=100-140	Параметры фрезы	Мощ-ность станка, кВт	Жесткость технологи-ческой системы
Ширина В, мм	Длина l, мм	Глубина, t, мм	Тип: Т-торцовая; Ц-цилиндрическая	Марка инструменталь-ного материала	Диаметр D, мм	Число зубьев, z	Величина зубьев: К- крупный; М- мелкий
				НВ=190	Ц	Р6М5			К	до 5	пониженная
				НВ=190	Т	ВК6			К	5 – 10	пониженная
				НВ=150	Ц	Р6М5			К	св. 10	пониженная
				НВ=150	Т	ВК6			К	5 - 10	пониженная
				НВ=150	Ц	Р6М5			М	5 - 10	пониженная
				НВ=150	Т	Р6М5			М	5 - 10	пониженная
				НВ=150	Ц	Р6М5			М	до 5	пониженная
				НВ=150	Т	ВК6			М	5 - 10	повышенная
				НВ=190	Ц	Р6М5			К	св. 10	повышенная
				НВ=100	Т	Р6М5			К	5 - 10	повышенная

 

Продолжение таблицы 9.3

№ варианта	Параметры обработки	Обрабатывае-мый материал: Чугун – НВ=150,190; Сталь – sв, Мпа Медный сплав – НВ=100-140	Параметры фрезы	Мощ-ность станка, кВт	Жесткость технологи-ческой системы
Ширина В, мм	Длина l, мм	Глубина, t, мм	Тип: Т-торцовая; Ц-цилиндрическая	Марка инструменталь-ного материала	Диаметр D, мм	Число зубьев, z	Величина зубьев: К- крупный; М- мелкий
11				НВ=140	Ц	Р6М5			К	св. 10	пониженная
				НВ=110	Т	Р6М5			К	5 - 10	пониженная
				НВ=115	Ц	Р6М5			К	св. 10	повышенная
				НВ=120	Т	Р6М5			М	5 - 10	повышенная
				НВ=130	Ц	Р6М5			М	5 - 10	повышенная
				sв = 550	Т	Т15К6			М	5 - 10	средняя
				sв = 600	Ц	Т15К6			М	5 - 10	средняя
				sв = 650	Т	Т15К6			М	5 - 10	средняя
				sв = 700	Ц	Т15К6			М	св. 10	средняя
				sв = 750	Т	Т15К6			К	5 - 10	пониженная
				sв = 700	Ц	Р6М5			К	5 - 10	пониженная
				sв = 650	Т	Р6М5			К	св. 10	пониженная

Продолжение таблицы 9.3

 

№ варианта	Параметры обработки	Обрабатывае-мый материал: Чугун – НВ=150,190; Сталь – sв, Мпа Медный сплав – НВ=100-140	Параметры фрезы	Мощ-ность станка, кВт	Жесткость технологи-ческой системы
Ширина В, мм	Длина l, мм	Глубина, t, мм	Тип: Т-торцовая; Ц-цилиндрическая	Марка инструменталь-ного материала	Диаметр D, мм	Число зубьев, z	Величина зубьев: К- крупный; М- мелкий
23				sв = 600	Ц	Т15К6			К	св. 10	пониженная
				sв = 550	Т	Т15К6			К	5 - 10	пониженная
				sв = 700	Ц	Т15К6			К	св. 10	пониженная
				sв = 550	Т	Р6М5			М	до 5	средняя
				sв = 600	Ц	Р6М5			М	5 - 10	средняя
				sв = 650	Т	Т15К6			М	5 - 10	средняя
				sв = 700	Ц	Т15К6			М	до 5	пониженная
				sв = 700	Т	Т15К6			М	5 - 10	пониженная

Приложение Д

 

Таблица 9.1. Подачи при черновом наружном точении резцами из твердого сплава и

быстрорежущей стали

 

Диаметр детали, мм	Размер державки резца, мм	Обрабатываемый материал
Сталь конструкционная углеродистая, легированная и жаропрочная	Чугун и медные сплавы
Подача S, мм/об, при глубине резания t, мм
До 3	Св. 3 до 5	Св. 5 до 8	Св. 8 до 12	До 3	Св. 3 до 5	Св. 5 до 8	Св. 8 до 12
До 20	От 16х25 до 25х25	0,3-0,4	–	–	–	–	–	–	–
Св. 20 до 40	От 16х25 до 25х25	0,4-0,5	0,3-0,4	0,4-0,5
» 40» 60	От 16х25 до 25х40	0,5-0,9	0,4-0,8	0,3-0,7	0,6-0,9	0,5-0,8	0,4-0,7
» 60» 100	От 16х25 до 25х40	0,6-1,2	0,5-1,1	0,5-0,9	0,4-0,8	0,8-1,4	0,7-1,2	0,6-1,0	0,5-0,9
» 100» 400	От 16х25 до 25х40	0,8-1,3	0,7-1,2	0,6-1,0	0,5-0,9	1,0-1,5	0,8-1,9	0,8-1,1	0,6-0,9

Примечание: Нижние значения подач соответствуют меньшим размерам державки резца и

более прочным обрабатываемым материалам, верхние значения подач – большим размерам

державки резца и менее прочным обрабатываемым материалам.

 

 

Таблица 9.2. Значения коэффициента С_v и показателей степени в формулах скорости резания

при обработке резцами

 

Вид обработки	Материал режущей части резца	Характеристика подачи S, мм/об	Коэффициент и показатели степени
Сv	x	y	m
Обработка конструкционной углеродистой стали, sв£750 МПа
Наружное продольное точение проходными резцами	Т15К6*	S до 0,3 S св.0,3 до 0,7 S св.0,7		0,15	0,20 0,35 0,45	0,20
То же, резцами с дополнительным лезвием	Т15К6*	S £ t S > t		0,30 0,15	0,15 0,30	0,18
Обработка серого чугуна, НВ 190
Наружное продольное точение проходными резцами	ВК6*	S £ 0,40 S > 0,40		0,15	0,20 0,40	0,20

 

Продолжение таблицы 9.2

Вид обработки	Материал режущей части резца	Характеристика подачи S, мм/об	Коэффициент и показатели степени
Сv	x	y	m
Наружное продольное точение резцами с дополнительным лезвием	ВК6**	S ³ t S < t		0,40 0,20	0,20 0,40	0,28 0,28
Обработка ковкого чугуна, НВ 150
Наружное продольное точение проходными резцами	ВК8*	S £ 0,40 S > 0,40		0,15 0,15	0,20 0,45	0,20 0,20

Примечание: * Без охлаждения.

** С охлаждением.

При обработке без охлаждения конструкционных и жаропрочных сталей и стальных отливок

резами из быстрорежущей стали вводить поправочный коэффициент на скорость резания 0,8.

 

 

Таблица 9.3. Поправочный коэффициент K_mv, учитывающий влияние

физико-механических свойств обрабатываемого материала

на скорость резания

 

Обрабатываемый материал	Расчетная формула
Сталь
Серый чугун
Ковкий чугун
Гетерогенные медные сплавы: НВ > 140 НВ 100 - 140	0,7 1,0

Примечание: 1. s_в и НВ –фактические параметры, характеризующие обрабатываемый

материал, для которого рассчитывается скорость резания.

2. Коэффициент К_г, характеризующий группу стали по обрабатываемости, и

показатель степени n_v см. таблицу 9.4

 

Таблица 9.4. Значения коэффициента К_г и показатели степени n_v в формуле для расчета

коэффициента обрабатываемости стали K_mv, приведенные в таблице 9.3

 

Обрабатываемый материал	Коэффициент Кг для материала инструмента	Показатели степени nv, при обработке
Резцами	Сверлами	Фрезами
из быст-рорежу-щей стали	из твер-дого сплава	из быст-рорежу-щей стали	из твер-дого сплава	из быст-рорежу-щей стали	из твер-дого сплава	из быст-рорежу-щей стали	из твер-дого сплава
Сталь углеродистая sв, МПа: < 450 450-550 > 550	1,0 1,0 1,0	1,0 1,0 1,0	-1,0 1,75 1,75	1,0 1,0 1,0	-0,9 -0,9 0,9	1,0 1,0 1,0	-0,9 -0,9 0,9	1,0 1,0 1,0
Чугун: серый	–	–	1,7	1,25	1,3	1,3	0,95	1,25
ковкий	–	–	1,7	1,25	1,3	1,3	0,85	1,25

 

Таблица 9.5. Поправочный коэффициент К_иv, учитывающий влияние

инструментального материала на скорость резания

 

 

Обрабатываемый материал	Значения коэффициента Киv в зависимости от марки инструментального материала
Сталь конструкционная	Т15К6 1,00
Серый и ковкий чугун	ВК6 1,0	ВК8 0,83
Сталь, чугун и медные сплавы	Р6М5 1,0

 

Таблица 9.6. Значения коэффициента С_р и показателей степени

в формулах силы резания при точении

 

Обрабатываемый материал	Коэффициент и показатели степени в формулах для тангенциальной составляющей Pz
Ср	x	y	n
Сталь конструкционная		1,0	0,75	-0,15

 

Продолжение таблицы 9.6

 

Обрабатываемый материал	Коэффициент и показатели степени в формулах для тангенциальной составляющей Pz
Ср	x	y	n
Серый чугун, НВ 190		1,0	0,75
Ковкий чугун, НВ 150		1,0	0,75

 

 

 

Таблица 9.7. Поправочный коэффициент K_mp для стали и чугуна, учитывающий влияние

качества обрабатываемого материала на силовые зависимости

 

Обрабатываемый материал	Расчетная формула	Показатель степени n
Конструкционная углеродистая и легированная сталь sв, Мпа: £ 600 > 600		0,75/0,35 0,75/0,75
Серый чугун		0,4/0,55
Ковкий чугун		0,4/0,55
Гетерогенные медные сплавы: НВ > 120 НВ < 120	0,75 1,00	–

Примечание: в числителе приведены значения показателя степени n для твердого сплава,

в знаменателе – для быстрорежущей стали

 

 

Таблица 9.8. Поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров

режущей части инструмента на составляющие силы резания при обработке стали и чугуна

 

Параметры	Материал режущей части инструмента	Обозначение	Величина коэффициента
Наименование	Величина
Главный угол в плане j °		Твердый сплав	Кjр	1,08 1,00 0,94
	Быстрорежущая сталь	1,08 1,0 0,98
Передний угол g °		Твердый сплав	Кgр	1,1 1,0
12-15 20-25	Быстрорежущая сталь	1,15 1,00
Угол наклона главного лезвия l °		Твердый сплав	Кlр	1,0
Радиус при вершине r, мм	0,5 1,0 2,0	Быстрорежущая сталь	Кrр	0,87 0,93 1,00

Таблица 9.9. Значения коэффициента С_v и показателей степени в формуле скорости резания

при сверлении

 

Обрабатываемый материал	Материал режущей части инструмента	Подача S, мм/об	Коэффициент и показатели степени
Сv	q	y	m
Сталь конструкционная углеродистая, sв £ 750 МПа	Р6М5	£ 0,2 > 0,2	7,0 9,8	0,40	0,70 0,50	0,20
Чугун серый, НВ 190	ВК8	–	34,2	0,45	0,30	0,20
Чугун ковкий, НВ 150	ВК8	–	40,4	0,45	0,30	0,20

 

Таблица 9.10. Поправочный коэффициент К_lv на скорость резания при сверлении,

учитывающий глубину обрабатываемого отверстия

 

Параметр	Сверление
Глубина обрабатываемого отверстия	3D	4D	5D	6D	8D
Коэффициент Кlv	1,0	0,85	0,75	0,70	0,60

 

Таблица 9.11. Средние значения периода стойкости сверл

 

Обрабатываемый материал	Материал режущей части инструмента	Стойкость Т, мин, при диаметре инструмента, мм
До 5	6-10	11-20	21-30	31-40
Конструкционная углеродистая и легированная сталь	Быстрорежущая сталь
Твердый сплав
Серый и ковкий чугун и медные сплавы	Быстрорежущая сталь
Твердый сплав

 

Таблица 9.12. Значения коэффициентов и показателей степени в формулах

крутящего момента и осевой силы при сверлении

 

Обрабатываемый материал	Материал режущей части инструмента	Коэффициент и показатели степени в формулах
крутящего момента	осевой силы
См	q	x	y	Ср	q	x	y
Конструкционная углеродистая сталь, sв £ 750 МПа	Быстрорежущая сталь	0,0345	2,0	–	0,8		1,0	–	0,7
Серый чугун, НВ 190	Твердый сплав	0,0120	2,2	0,8		1,2	0,75
Быстрорежущая сталь	0,0210	2,0	0,8	42,7	1,0	0,8
Ковкий чугун, НВ 150	0,0210	2,0	0,8	43,3	1,0	0,8
Твердый сплав	0,0100	2,2	0,8	32,8	1,2	0,75

 

Таблица 9.13. Подачи при черновом фрезеровании торцовыми и

цилиндрическими фрезами с пластинами из твердого сплава

 

Мощность станка, кВт	Сталь	Чугун и медные сплавы
Подача на зуб фрезы Sz, мм, при твердом сплаве
Т15К6	ВК6
5 - 10	0,09 - 0,18	0,14 - 0,24
Св. 10	0,12 - 0,18	0,18 - 0,28

Примечание: Приведенные значения подач для цилиндрических фрез действительны

при ширине фрезерования В £ 30 мм; при В > 30 мм табличные значения

подач следует уменьшить на 30%.

 

 

Таблица 9.14. Подачи при черновом фрезеровании торцовыми и

цилиндрическими фрезами с пластинами из быстрорежущей стали

 

Мощность станка, кВт	Жесткость системы заготовка – приспособле-ние	Фрезы
торцовые	цилиндрические
Подача на зуб фрезы Sz, мм, при обработке
Конструк-ционной стали	Чугуна и медных сплавов	Конструкционной стали	Чугуна и медных сплавов
Фрезы с крупным зубом
Св. 10	Повышенная	0,20-0,30	0,40-0,60	0,40-0,60	0,60-0,80
Пониженная	0,10-0,15	0,20-0,30	0,20-0,30	0,25-0,40
5 - 10	Повышенная	0,12-0,20	0,30-0,50	0,25-0,40	0,30-0,50
Пониженная	0,06-0,10	0,15-0,25	0,10-0,15	0,12-0,20
До 5	Пониженная	0,04-0,06	0,10-0,20	0,06-0,10	0,08-0,15
Фрезы с мелким зубом
5 - 10	Повышенная	0,08-0,12	0,20-0,35	0,10-0,15	0,12-0,20
Средняя	0,06-0,10	0,15-0,30	0,06-0,10	0,10-0,15
Пониженная	0,04-0,08	0,10-0,20	0,06-0,08	0,08-0,12
До 5	Средняя	0,04-0,06	0,12-0,20	0,05-0,08	0,06-0,12
Пониженная	0,03-0,05	0,08-0,15	0,03-0,06	0,05-0,10

Примечание: Большие значения подач брать для меньшей глубины и ширины фрезерования,

меньшие – для больших значений глубины и ширины.

Таблица 9.15. Значения коэффициента С_v и показателей степени в формуле

скорости резания при фрезеровании

 

Фрезы	Материал режущей части	Параметры срезаемого слоя	Коэффициент и показатели степени в формуле скорости резания
B	t	Sz	Cv	q	x	y	и	p	m
Обработка конструкционной углеродистой стали, sв £ 750 МПа
Торцовые	Т15К6	–	–	–		0,2	0,1	0,4	0,2		0,2
Р6М5	–	–	£ 0,1	64,7	0,25	0,1	0,2	0,15		0,2
> 0,1		0,4
Цилиндри-ческие	Т15К6	£ 35	£ 2	–		0,17	0,19	0,28	-0,05	0,1	0,33
> 2		0,38
> 35	£ 2		0,17	0,19	0,28	0,08	0,1	0,33
> 2		0,38
Р6М5	–	–	£ 0,1		0,45	0,3	0,2	0,1	0,1	0,33
> 0,1	35,4	0,4
Обработка гетерогенных медных сплавов средней твердости, НВ 100 - 140
Торцовые	Р6М5			£ 0,1		0,25	0,1	0,2	0,15	0,1	0,2
> 0,1	86,2	0,4
Цилиндри-ческие	Р6М5			£ 0,1	115,5	0,45	0,3	0,2	0,1	0,1	0,33
> 0,1	74,3	0,4

Продолжение таблицы 9.15

Фрезы	Материал режущей части	Параметры срезаемого слоя	Коэффициент и показатели степени в формуле скорости резания
B	t	Sz	Cv	q	x	y	и	p	m
Обработка серого чугуна, НВ 190
Торцовые	ВК6	–	–	–		0,2	0,15	0,35	0,2		0,32
Р6М5	–	–	–		0,2	0,1	0,4	0,1	0,1	0,15
Цилиндри-ческие	ВК6	–	< 2,5	£ 0,2		0,37	0,13	0,19	0,23	0,14	0,42
> 0,2		0,47
–	³ 2,5	£ 0,2		0,37	0,40	0,19	0,23	0,14	0,42
> 0,2		0,47
Р6М5	–	–	£0,15	57,6	0,7	0,5	0,2	0,3	0,3	0,25
>0,15		0,6
Обработка ковкого чугуна, НВ 150
Торцовые	ВК6	–	–	£0,18		0,22	0,17	0,1	0,22		0,33
>0,18		0,32
Р6М5	–	–	£ 0,1	90,5	0,25	0,1	0,2	0,15	0,1	0,2
> 0,1	57,4	0,4
Цилиндри-ческие	Р6М5	–	–	£ 0,1		0,45	0,3	0,2	0,1	0,1	0,33
> 0,1	49,5	0,4

 

Таблица 9.16. Среднее значения периода стойкости Т фрез

 

Фрезы	Стойкость Т, мин, при диаметре фрезы, мм
Торцовые	–
Цилиндрические со вставными ножами и цельные с крупным зубом	–			–
Цилиндрические цельные с мелким зубом	–			–

 

Таблица 9.17. Значения коэффициента С_р и показателей степени в формуле

окружной силы P_z при фрезеровании

 

Фрезы	Материал режущей части инструмента	Коэффициент и показатели степени
Cp	x	y	и	q	w
Обработка конструкционной углеродистой стали, sв £ 750 МПа
Торцовые	Твердый сплав		1,0	0,75	1,1	1,3	0,2
Быстрорежущая сталь	82,5	0,95	0,80	1,1	1,1
Цилиндрические	Твердый сплав		0,88	0,75	1,0	0,87
Быстрорежущая сталь	68,2	0,86	0,72	1,0	0,86
Обработка серого чугуна, НВ 190
Торцовые	Твердый сплав	54,5	0,9	0,74	1,0	1,0
Быстрорежущая сталь		0,9	0,72	1,14	1,14
Цилиндрические	Твердый сплав		0,9	0,8	1,0	0,9
Быстрорежущая сталь		0,83	0,65	1,0	0,83
Обработка ковкого чугуна, НВ 150
Торцовые	Твердый сплав		1,0	0,75	1,1	1,3	0,2
Быстрорежущая сталь		0,95	0,8	1,1	1,1
Цилиндрические	Быстрорежущая сталь		0,86	0,72	1,0	0,86
Обработка гетерогенных медных сплавов средней твердости, НВ 100 - 140
Торцовые, цилиндрические	Быстрорежущая сталь	22,6	0,86	0,72	1,0	0,86