Что такое подача в машиностроении

Учебные материалы

К основным элементам режима резания относят глубину, подачу и скорость резания. Рассмотрим схему резания при точении на примере обтачивания цилиндрической поверхности на токарном станке.

Глубина резания

t – глубина резания, величина снимаемого слоя металла, измеряемая перпендикулярно к обработанной поверхности и снимаемая за один проход режущего инструмента:

где D_заг – диаметр обрабатываемой поверхности, мм;

d – диаметр обработанной поверхности, мм;

Глубина резания t принимается обычно равной припуску. При чистовом проходе t должна быть не более 1…2 мм.

Рисунок 4.1 – Элементы резания и геометрия срезаемого слоя

Подача

Подача S – величина (путь) перемещения режущей кромки за один оборот обрабатываемой заготовки, либо за один ход заготовки или инструмента в направлении движения подачи, мм/об, мм/дв.ход.

Подачу назначают из условия обеспечения требуемой шероховатости обрабатываемой поверхности. Обычно работают на S_пр = (0,20…0,25) мм/об. Высокая чистота получается при работе на S_пр = 0,03…0,05 мм/об.

Эти параметры элементы режима резания t и S непосредственно влияют на размеры снимаемой стружки, так:

а – толщина срезаемого слоя, расстояние между двумя последовательными положениями главной режущей кромки за один оборот заготовки определяется а = S · sinφ;

Заштрихованная площадь называется площадью поперечного сечения срезаемого слоя F:

Скорость резания

V – скорость резания, путь перемещения обрабатываемой поверхности заготовки относительно режущей кромки резца в единицу времени, м/мин.

n – число оборотов заготовки/мин.

Если главное движение возвратно–поступательное, (например строгание), а скорости рабочего и холостого ходов различны, то скорость резания в м/мин находят по следующей зависимости

где L – расчетная длина хода инструмента;
m – число двойных ходов инструмента в мин;
К – коэффициент показывающий отношение скоростей рабочего и холостого ходов.

Для повышения производительности процесса обработки V резания должна быть наибольшей. Однако, скорость резания ограничивается стойкостью режущей кромки инструмента, т.е.

где Т – стойкость инструмента, т.е. способность сохранять в рабочем состоянии режущие кромки (до достижения критического критерия затупления h_зкр);

С_v – коэффициент учитывающий конкретные условия обработки: физико-механические свойства обрабатываемого материала, качество поверхности заготовки, углы резца, условия охлаждения и т.д.;

х_y и y_v – показатели степени при глубине резания t и подаче S, точно также как и С_v указаны в нормативных справочниках по резанию. Для определения оптимальной скорости резания нужен экономический анализ, необходимо выяснить, что выгоднее – повышение скорости резания или повышение стойкости инструмента. Например, расчетами или опытами выявлено, что при скоростях резания

Анализируя эти результаты можно отметить, что увеличение скорости резания на 25% приводит к снижению стойкости резца почти в три раза. Поэтому нужно учитывать, что по времени выгоднее – увеличение скорости или сохранение стойкости? В справочниках имеются рекомендуемые скорости резания V для данных конкретных условий обработки. При назначении V учитывают ее влияние на шероховатость поверхности, которая оказывает существенное влияние на износостойкость рабочих поверхностей детали, ее усталостную и коррозионную стойкость, а также на коэффициент полезного действия машин.

Шероховатость – один из показателей качества поверхности оценивается высотой, формой, направлением неровностей, включающая выступы и впадины на поверхности деталей, характеризующиеся малыми шагами т.е.

Она характеризуется тремя высотными параметрами R_a, R_r, R_max двумя шаговыми S_m, S и относительной опорной длиной t_р.

На шероховатость влияют режим резания, геометрия инструмента, вибрации, физико-механические свойства материала заготовки.

По современным представлениям сила трения F_т включает силу молекулярного взаимодействия контактирующих поверхностей и силу сопротивления их перемещению вследствие зацепления неровностей.

При благоприятном профиле износостойкость детали выше за счет меньшей величины контактных напряжений. Необходимо иметь ввиду, что усталостные разрушения вызываются знакопеременными нагрузками и трещины при этом развиваются с поверхности, причем в местах наиболее напряженных, т.е. во впадинах, где высокая степень пластического деформирования.

Следовательно скорость резания назначается таким образом, чтобы через определенное время (период стойкости Т) резец износился до значения критерия h₃. Так Т = 30…60 мин для резцов из быстрорежущей стали и Т_max = 90 мин – для резцов с напаянными твердыми сплавами.

Пример

Для определенных условий обработки на токарно-винторезном станке модели IК62 определим значения теоретической скорости резания V_т:

Значения С_v = 5640 и 1500, m = 0,8, Х_v = 0,55 и У_v = 0,55 приняты из справочных нормативных материалов по резанию.

Необходимо отметить, что скорость резания не оказывает существенного влияния на шероховатость, как значение подачи.

По паспортным данным станка IК62 определяем фактическую скорость резания V_д.

Расчетная частота вращения шпинделя, пр (для V_т = 120 м/мин):

На станке V_т – теоретическая скорость резания для данных условий обработки, м/мин; D_з – диаметр заготовки, мм.

Машинное время обработки определяется по формуле

где l – длина заготовки, мм;

l₂ – длина перебега, по нормативным таблицам: для глубины резания

где d – диаметр, обработанной поверхности;

l₁ – длина врезания

где φ – главный угол в плане проходного резца, примем равным 60°.

S – продольная подача резца за один оборот заготовки. Теоретическое значение подачи S = 0,6 мм/об заменяем величиной ближайшей подачи, имеющейся на станке IК62, т.е. S = 0,61 мм/об.

Мощность Nр, затрачиваемую на процесс резания, при силе резания Рz = 300 кГ определяем по формуле

Необходимая мощность электродвигателя для выполнения заданного режима обработки

где η – коэффициент полезного действия (кпд), равный 0,75.

Коэффициент загрузки станка IК62 для указанной обработки, при мощности его электродвигателя N_ст = 10 кВт.

К параметрам процесса резания относят основное (технологическое) время обработки – время, затрачиваемое непосредственно на процесс изменения формы, размеров и шероховатости обрабатываемой поверхности заготовки.

При токарной обработке цилиндрической поверхности основное (машинное) время и элементы режима резания связаны зависимостью

где L_i = l + l₁ + l₂ – путь режущего инструмента относительно заготовки в направлении подачи ( l – длина обрабатываемой поверхности, мм; l₁ = t·ctgφ – величина врезания резца, мм; l₂ = 1–3 мм выход резца (перебег)), i =H/t число рабочих ходов резца, необходимое для снятия материала, оставленного на обработку (Н – толщина удаляемого слоя металла, мм).

В целом штучное время состоит

где Т_в – вспомогательное время необходимое для выполнения действий, связанных с подготовкой к процессу резания (подвод и отвод инструмента, установка и снятие заготовки и т.д.);

Т_об – время обслуживания рабочего места, оборудования и инструмента в рабочем состоянии;

Т_п – время на отдых и естественные потребности, отнесенное к одной детали.

Уважаемые студенты!
Специалисты нашего сайта готовы оказать помощь в учёбе по разным предметам:
✔ Решение задач
✔ Выполнение учебных работ
✔ Помощь на экзаменах

Источник

Подача

Смотреть что такое «Подача» в других словарях:

ПОДАЧА — ПОДАЧА, подачи, жен. Действие по гл. подать во всех знач., кроме 2. Подача пара в котел. Подача корпуса влево. Талантливая подача образа автором. У этого игрока хорошая подача мяча. Подача поезда к перрону. Подача жалобы. Подача первой… … Толковый словарь Ушакова

подача — 1. Порция одноврем. загружаемых в шахтную печь рудных материалов, флюсов и тв. топлива с определ. соотношением компонентов. 2. Операция перемещения заготовки в одном из направлений (продольном, поперечном, или др.) в промежутках между единичными… … Справочник технического переводчика

подача — См … Словарь синонимов

подача — ПОДАЧА, и, ПОДАЧКА, и, ж. 1. Подача документов на выезд из страны. 2. Рекомендации, «замолвленное словечко». С чьей подачи его взяли? Ректорская подача то! Быть в подаче подать документы на выезд из страны и находиться в ожидании официального… … Словарь русского арго

ПОДАЧА — один из основных параметров режима резания, относительное перемещение режущего инструмента или обрабатываемой на станке заготовки. Различают подачу непрерывную прямолинейную (напр., на токарных станках), прерывистую прямолинейную (напр., на… … Большой Энциклопедический словарь

ПОДАЧА — доставка боезапаса из погребов к орудиям. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

ПОДАЧА — перемещение режущего инструмента или заготовки за один оборот или рабочий ход заготовки либо инструмента; может быть ручной или автоматической (по заданной программе или копиру). В зависимости от направления П. инструмента по отношению к… … Большая политехническая энциклопедия

подача — 3.5 подача: Объем газа, входящий в компрессор с определенными параметрами, сжатого и доставленного при определенном давлении на выходе. Примечание Подача компрессора не включает газ, который вытекает из компрессора в процессе сжатия, а также… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

подача — сущ., ж., употр. сравн. часто Морфология: (нет) чего? подачи, чему? подаче, (вижу) что? подачу, чем? подачей, о чём? о подаче; мн. что? подачи, (нет) чего? подач, чему? подачам, (вижу) что? подачи, чем? подачами, о чём? о подачах 1. Подачей… … Толковый словарь Дмитриева

Источник

Скорость резания и подача

ТОЧЕНИЕ. ЭЛЕМЕНТЫ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

Краткие методические указания

Цель занятия

Целью занятия является закрепление теоретического материала по теме «Общие сведения о резании материалов» и получение практических навыков в определении элементов резания.

Формульные зависимости, используемые для определения элементов резания по-школьному просты, поэтому основная задача занятия: не столько получить навыки решения, сколько «почувствовать» размерность и порядок величин, которыми придется оперировать. Четкие представления о размерности и примерных значениях глубины резания, подачи, скорости резания помогут в дальнейшем осуществлять самоконтроль при назначении режимов резания.

Порядок подготовки к занятию и работы на нем

А) Подготовка к занятию:

1. Изучить теорию вопроса, ознакомиться с данной методической разработкой.

2. Ответить на вопросы для самопроверки.

Б) Работа на занятии:

1. Контроль готовности к занятию.

2. Разбор примеров решения задач.

3. Решение вариантов.

4. Обсуждение полученных результатов.

Элементы режимов резания

Поверхности на обрабатываемых заготовках

При обработке резанием с заготовки, слой за слоем, срезается припуск на обработку. За первый проход режущего инструмента с заготовки срезается исходная поверхность. При этом на заготовке образуется новая поверхность. За второй проход с заготовки срезается очередной слой металла, исчезает поверхность, полученная при первом проходе, и образуется новая. Процедура повторяется, пока не будет удален весь припуск.

Поверхности на заготовке, срезаемые за каждый очередной проход инструмента – обрабатываемые поверхности.

Поверхности на заготовке, вновь образуемые во время очередного прохода инструмента – обработанные поверхности.

Промежуточную поверхность, временно существующую в процессе резания между обрабатываемой и обработанной поверхностями, принято называть поверхностью резания (рисунок 1).

Рисунок 1 – Поверхности на обрабатываемых заготовках при точении (а) и строгании (б)

Глубина резания

Чтобы срезать слой металла, лезвия инструмента должны проникнуть в металл на определенную глубину. Величину проникновения лезвий в металл заготовки во время каждого прохода называют глубиной резания. Ее принято обозначать буквой и выражать в миллиметрах.

Как правило, глубина резания определяется расстоянием между обрабатываемой и обработанной поверхностями (рисунок 1). При точении и расточке глубина резания определяется по формуле

, (1)

где – диаметр обрабатываемой (при точении) или обработанной (при расточке) поверхности;

– диаметр обработанной (при точении) или обрабатываемой (при расточке) поверхности.

Если припуск, оставленный на обработку снимается за два прохода инструмента, то каждый проход будет характеризоваться своим значением глубины резания.

Кинематика резания

Для организации процесса резания должно быть обеспечено относительное взаимное перемещение заготовки и режущего инструмента. Взаимосогласованность движений обеспечивается механизмами металлорежущих станков, реализующими два простейших движения – вращательное и поступательное. Сочетания и количественные соотношения этих движений определяют все известные виды обработки металлов резанием. Так при точении заготовке сообщается вращательное, а режущему инструменту – поступательное движение.

Движение, происходящее с наибольшей скоростью по сравнению с движениями других органов – главное движение резания . Остальные движения являются вспомогательными и определяют движения подачи .

При точении вращательное движение заготовки – главное движение резания, поступательное движение режущего инструмента – движение подачи. Последнее необходимо для обеспечения врезания лезвий инструмента в материал заготовки и отделения срезаемого слоя в виде стружки на всей обрабатываемой поверхности.

Сочетания исходных движений регламентированы системой принципиальных кинематических схем резания. Классификационный реестр содержит несколько сот принципиальных кинематических схем резания. На рисунке 2 в качестве примера показаны три простейшие кинематические схемы, когда в процессе резания действуют:

1) одно прямолинейное главное движение (рисунок 2,а);

2) два прямолинейных движения – главное движение и движение подачи (рисунок 2,б);

3) одно вращательное главное движение и одно прямолинейное движение подачи (рисунок 2,в).

Рисунок 2 – Принципиальные кинематические схемы

Скорость резания и подача

Реализация главного и вспомогательного движений требует их количественной оценки. Главное движение имеет наибольшую скорость и, значит, определяет направление и скорость деформации срезаемого слоя металла, направление схода стружки и ее форму.

Поэтому скорость главного движения является скоростью резания. Скорость резания обозначается буквой и выражается в м/мин. Скорость резания может сообщаться как инструменту так и обрабатываемой заготовке.

При точении главное движение является вращательным, а, следовательно, скорость резания количественно равна линейной скорости точек заготовки или инструмента, находящихся во взаимодействии

, (2)

где – диаметр обрабатываемой поверхности заготовки, мм;

– частота вращения заготовки, об/мин.

Количественной оценкой движения подачи является отношение расстояния, пройденного точкой лезвия режущего инструмента в направлении движения подачи к числу циклов главного движения , численно выражаемое подачей. Так при точении подача – это расстояние, пройденное режущим инструментом в направлении подачи за один оборот заготовки. В этом случае подача обозначается буквой (или ) и выражается в мм/об.

В другом случае в зависимости от единицы измерения циклов главного движения подача может выражаться:

— в миллиметрах на зуб (мм/зуб), если устанавливается перемещение за поворот инструмента на один угловой шаг режущих зубьев ;

— в миллиметрах на двойной ход (мм/дв.ход), если перемещение соответствует одному двойному ходу инструмента .

При выполнении отдельных операций удобно задавать подачу в миллиметрах в минуту (минутная подача, ).

В рассматриваемом случае точения подача связана с минутной подачей простейшей зависимостью

, (3)

где – частота вращения заготовки (шпинделя станка), мм/об.

Источник

Элементы режима резания

Режимом резания называется совокупность элементов, определяющих условия протекания процесса резания.

К элементам режима резания относятся – глубина резания, подача, период стойкости режущего инструмента, скорость резания, частота вращения шпинделя, сила и мощность резания.

Аналитический (расчетный) метод определения режима резания менее трудоёмок и более предпочтителен при учебном проектировании технологических процессов механической обработки резанием. Он сводится к определению, по эмпирическим формулам, скорости, сил и мощности резания по выбранным значениям глубины резания и подачи.

Выбор режущего инструмента

Его следует начинать с анализа шероховатости поверхностей детали, которая задана на чертеже. В зависимости от параметра шероховатости выбирается метод обработки данной поверхности, которому соответствует свой специфический режущий инструмент. В табл. 1 приведена зависимость шероховатости поверхности от различных методов обработки.

Немаловажное значение для расчета режимов резания имеет выбор материала инструмента. При его выборе следует руководствоваться рекомендациями табл. 2. Для тонких (отделочных) методов обработки материалов с высокими скоростями резания (свыше 500 м/мин) рекомендуется применение сверхтвердых инструментальных материалов.

Наиболее распространенными среди них являются материалы, полученные на основе кубического нитрида бора.

Выбор и назначение глубины резания

Рис. 1.Схема к определению глубины резания при точении

Глубиной резания называется расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное по нормали к последней.

При черновых методах обработки назначают по возможности максимальную глубину резанияt, равную всему припуску или большей части его. При чистовом резании припуск срезается за два прохода и более. На каждом следующем проходе следует назначать меньшую глубину резания, чем на предшествующем. Глубину последнего прохода назначают в зависимости от требований точности и шероховатости обработанной поверхности.

В данной работе рекомендуются следующие глубины резания t, мм:

черновая обработка t >2;

При сверлении глубина резания t=0,5·D, при рассверливании, зенкеровании и развертывании t=0,5·(D-d) мм, где

Рис. 2.Схемы для определения глубины резания при сверлении (а) и рассверливании (б) отверстий.

При отрезании, точении канавок и фасонном точении глубина резания приравнивается длине лезвия резца (см. рис. 3).

Рис. 3. Схема к определению глубины резания при отрезании

Выбор величины подачи

Подачей называется путь, пройденный какой-либо точкой режущей кромки инструмента, относительно заготовки, за один оборот заготовки (режущего инструмента), либо за один двойной ход режущего инструмента.

Различают подачу на один зуб S_z, подачу на один оборот S и подачу минутную S_м, мм/мин, которые находятся в следующей зависимости:

(1)

При черновом точении выполняется вариантный расчёт режимов резания для нескольких значений подач в диапазоне, ограниченном чистовой (табл. 3) и максимальной подачей, допустимой прочностью режущей пластины (табл. 4).

При обработке отверстий осевым режущим инструментом выбирают рекомендуемую подачу, допустимую по прочности инструмента (табл.5).

В учебных целях рекомендуется значения подач выбирать из наиболее распространённого диапазона: 0,05- 0,5 мм/об.

Выбор значения периода стойкости

Периодом стойкости (стойкостью) режущего инструмента называется время его непрерывной работы между двумя смежными переточками.

Выбор значения периода стойкости режущего инструмента рекомендуется сделать из следующего ряда:

Меньшие значения периода стойкости следует назначать для мелких инструментов.

Источник