1. Завдання початкових даних – діаметральних і лінійних розмірів заготовки і обробленої деталі.
2. Визначення глибини різання при обробленні зовнішньої поверхні:
, (1)
де h – припуск на оброблення;
Dз – діаметр заготовки, мм;
Dд – діаметр деталі, мм.
При поперечному точінні:
, (2)
де Lз –довжина заготовки, мм;
Lд –довжина деталі, мм.
При відрізанні:
(3)
де b – ширина ріжучої кромки відрізного різця, мм.
При напівчистовому обробленні (
мкм, але 
мкм) і припуску 
мм оброблення здійснюють за два проходи. Для першого проходу приймають 
, для другого 
.
При 
мм напівчистове оброблення здійснюють за один прохід.
При чистовому обробленні 
мкм оброблення здійснюють за два, а іноді і за три проходи (
мкм). Розподілення припуску здійснюють, як і при напівчистовому обробленні, при будь-якому значенні h. Подальший розрахунок і дослідження режиму різання необхідно робити для чорнового проходу. Для чистового проходу елементи режиму різання призначити за таблицями нормативів [1].
3. Завдання подачі різання. Величину подачі S для чорнового оброблення визначають за таблицею чорнових подач залежно від глибини різання і діаметру заготовки [1, табл. 11-12, с. 364-365].
3.1. Перевірка подачі виходячи з міцності різця.
Необхідно забезпечити справедливість нерівності:
(4)
де Pz – тангенціальна складова сили різання, Н;
Pzр – сила різання, допустима міцністю різця, Н.
Силу різання Pz визначаємоза формулою:
, (4)
де СPz – коефіцієнт, що враховуєумови оброблення;
t – глибина різання, мм;
S – подача, мм/об;
V –швидкість різання, м/хв;
XPz, YPz, nPz – показники ступеню, відповідно при глибині, подачі и швидкості різання;
kPz –загальнийпоправочний коефіцієнт.
Значення параметрів СPz, XPz, YPz, nPz знаходять у довідковій літературі [1, табл. 22 с. 372-373]. Для попередніх розрахунків швидкість різання приймають 
м/хв.
Поправочний коефіцієнт 
вибирають у довідковій літературі [1, табл.9-10, 23, с.362-363, 374].
Припустиму силу за міцністю різця розраховують по формулі:
, (5)
де [ s i ] –припустиме напруження при згинання матеріалу державки різця – 
МПа для сирої сталі марок 45 и 40Х; 
МПа – для загартованої сталі;
W – момент опіруперерізу державки різця, мм3:
– для державки прямокутного перерізу;
– для державки квадратного перерізу;
– для державки круглого перерізу;
l – винос різця, мм:
Н – при зовнішньомуточінні;
мм – при розточуванні;
мм – при відрізанні.
3.2. Перевірка подачі виходячи з жорсткості різця.
Необхідно забезпечити таку умову:
, (6)
де Pzж – сила різання, що допускається жорсткістю різця:
, (7)
де Е – модуль пружності матеріалу державки різця, 
Н/мм2 – для сталі;
I – момент інерціїперерізу державки різця, мм4:
– для державки прямокутного перерізу;
– для державки квадратного перерізу;
– для державки круглого перерізу;
[ f ] –допустима величина прогину вершини різця, мм:
мм – при чорновому точінні;
мм – при чистовому точінні;
l – винос різця, мм.
3.3. Перевірка подачі виходячи з жорсткості деталі.
Необхідно забезпечити справедливість нерівності:
, (8)
де PY – радіальна складова сили різання, 
.
PYж – радіальна сила, що допускаєтьсяжорсткістю деталі:
- при встановленні деталі в центрах: 
; (9)
- при встановленні в патроні і підтисканні центром: 
; (10)
- при встановленні деталі в патроні: 
, (11)
де [ f ] – допустима стріла прогину деталі, мм:
, де Δ – поле допуску на дану операцію;
Е – модуль пружності матеріалу:
- Н/мм2 – для сталі;
- 
Н/мм2 – для чавуну;
I – момент інерції поперечного перерізу деталі, мм4;
L – довжина деталі (заготовки), мм.
3.4. Перевірка подачі виходячи з міцності пластини твердого стопу.
Необхідна умова, що повинна виконуватися:
, (12)
де Pzпл – сила різання, що допускається міцністю пластини твердого стопу:
, (13)
де С – товщина пластини твердого стопу:
- 
мм – для різців зперерізом державки 20´20; 25´25 мм;
- 
мм – для різців з перерізом державки 25´32; 32´32 мм;
- 
мм – для різців з перерізом державки 40´40 мм.
3.1. Перевірка подачі виходячи з міцності механізму подачі верстата.
Повинна виконуватися наступна умова:
, (14)
де PХвер –сила різання, що допускається міцністю механізму подачіверстату (паспортна величина).
Якщо результати перевірок незадовільні, необхідно зменшувати величину подачі робочого інструменту. Коригуємо подачу S по паспорту верстата, взявши найближчу меншу або рівну їй величину (допускається перевищення не більше 5%).
4. Розрахунок швидкості різання.
Швидкість різання визначається за формулою:
, (15)
де T – період стійкості різця (
хв при одноінструментальному обробленні) [1, с. 361];
CV, m, XV, YV – значення постійного коефіцієнта й показниківступеню вибирають за довідковою літературою [1, табл. 17, с. 367-368] в залежності від умов оброблення;
kV –поправочнийкоефіцієнт на швидкість різання, що враховує задані умови оброблення:
, (16)
значення поправочних коефіцієнтів вибираютьза довідковою літературою [1 табл. 1-8, 18, с. 358-362, 369].
Визначаємо частоту обертання шпинделя (хв- 1):
. (17)
Отримане значення n коригуємо за паспортом верстата, приймаючи найближче менше значення 
, після чого визначають дійсну швидкість різання:
. (18)
5. Розрахунок ефективної потужності різання.
Ефективну потужність різання визначаємо за формулою (кВт):
. (19)
6. Визначення коефіцієнта використання верстатуза потужністю.
Коефіцієнт використання верстатуза потужністю визначають за формулою:
, (20)
де N д – потужність двигуна головного руху, кВт;
η – ККД верстату, 
.
Якщо 
(перевантаження буде перевищувати 5%), проводять коригування режимів різання за рахунок зменшення швидкості різання. В цьому випадку:
(21)
7. Розрахунок обертового моменту на шпинделі верстату.
Розрахунок обертового моменту на шпинделі верстату виконують з метою перевірки його за максимальним значенням, що допускається міцністю механізму головного руху.
Обертовий момент різання Мріз повинен бути менше обертового моменту, що допускається міцністю механізму головного руху:
, (22)
Обертовий момент різання визначають за формулою:
. (23)
Обертовий момент, що допускається міцністю механізму головного руху:
(24)
Якщо результати перевірки незадовільні, необхідно зменшити значення подачі.
8. Розрахунок основного технологічного (машинного) часу.
Основний технологічний час одного проходу розраховують за формулою (хв):
, (25)
де L – довжина робочого ходу інструменту у напрямку подачі, мм:
, (26)
де L д – довжина поверхні, що оброблюється, мм;
l вр – величина врізання інструменту, мм,
(27)
де φ – головний кут у плані, град;
l пер – величина перебігу інструменту – приймається 1..2 мм.
9. Виконати дослідження режимів токарного оброблення від швидкості різання.Необхідно задати швидкість різання варіаційною, а подачу і глибину різання – постійними величинами. Виконати дослідження складових сили різання і потужності різання від швидкості різання. Побудувати відповідні графічні залежності.
10. Виконати дослідження режимів токарного оброблення від подачі. Необхідно задати подачу варіаційною, а швидкість різання і глибину різання – постійними величинами. Виконати дослідження складових сили різання і потужності від подачі. Побудувати відповідні графіки.
11. Виконати дослідження режимів токарного оброблення від глибини різання. Необхідно задати глибину різання варіаційною, а подачу і швидкість різання – постійними величинами. Виконати дослідження складових сили різання і потужності від глибини різання. Побудувати графіки.
12. Зробити висновки за результатами досліджень складових сили різання і потужності від режимів токарного оброблення.
Контрольніпитання
1. Який порядок виконання завдання розрахунку і моделювання режимів токарного оброблення?
2. У чому сенс перевірочних розрахунків в режимній частині?
3. За якими критеріями оцінюється ефективність оброблення?
4. Які контрольовані енергосилові параметри цікавлять дослідника при виконанні моделювання режимів різання?
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3
