По сравнению с обычными станками при выборе параметров режима реза­ния для токарных станков с ЧПУ (рис. 6.16) должны быть учтены хрупкое раз­рушение твердосплавного инструмента, экономическая стойкость инструмента и стабильность режимов резания.

Учет хрупкого разрушения. Твердо­сплавной инструмент выходит из строя из-за изнашивания или хрупкого раз­рушения. Обычно при выборе парамет­ров режима резания для универсаль­ного оборудования с ручным управле­нием хрупкое разрушение не рассматри­вают. Имеется в виду, что рабочий не­прерывно наблюдает за резанием и при выкрашивании инструмента отводит ре­зец, чем предотвращает нежелательные последствия хрупкого разрушения. Ста - - нок с ЧПУ работает по полуавтомати­ческому циклу, а зона обработки на то­карных станках закрыта кожухом, поэто­му выкрашивание резца может вести к браку детали и поломке станка. Прак­тика показывает, что до 30—50 % рез­цов выходят из строя вследствие хруп­кого разрушения. Процесс выкрашива­ния носит вероятностный характер, точ­но никогда нельзя сказать, произойдет ли выкрашивание инструмента в той или иной конкретной ситуации, можно только учитывать и предупреждать явления, ко­торые повышают вероятность выкраши­вания.

Факторы, связанные с разрушением инструмента, можно разделить на три группы: 1) качество твердосплавного инструмента (марка материала, оста­точные напряжения, микротрещины); 2) величина и характер нагружения пластины; 3) стабильность процесса об­работки.

Любые дестабилизирующие факторы повышают вероятность выкрашивания: неравномерный припуск, дефекты по­верхности, вибрации системы СПИД и т. д. Величина нагружения зависит в основном от подачи, а его характер — от геометрии инструмента. Пластина может работать на изгиб и на сжатие. Нагружение на сжатие менее способст­вует хрупкому разрушению инструмента.

Учет экономической стойкости ин­струмента. Режимы резания определяют энергетические затраты на обработку. Мощность резания, кВт

Pzv

N р = 9,8

60-75-1,36 '

Где Pz — составляющая силы резания, Н; V — скорость резания, м/мин.

Расчет мощности резания позволяет правильно выбрать мощность главного
привода станка и оценить жесткость системы СПИД.

Режимы резания определяют также интенсивность изнашивания инструмен­та и, следовательно, его стойкость Т. При наибольшей производительности станка

Т= (L/M — 1) Tcu, • (6.10)

Где TCK — время работы инструмента до замены; M — показатель относительной стойкости (для твердосплавного инстру­мента т = 0,2).

Экономическая стойкость — стой­кость, которая для заданных условий обработки обеспечивает наибольшую производительность и минимальную стои­мость обработки;

Г.= (1/т-1) (6.11)

Где Т3 — экономическая стойкость ин­струмента, мин; б/ — затраты, связан­ные с работой инструмента в течение одного периода стойкости, коп.; 0„ — затраты, связанные с переточкой инстру­мента, коп.; Е — стоимость одной стан - ко-минуты, включая заработную плату рабочего с начислениями, коп.

На станках с ЧПУ с автоматиче­ской заменой инструмента экономиче­ская стойкость инструмента может быть принята равной 15—25 мин, т. е. зна­чительно меньшей, чем на станках с руч­ным управлением. Это позволяет фор­сировать режимы и получать на стан­ках с ЧПУ большую производительность обработки. Однако интенсификация ре­жимов повышает вероятность хрупкого разрушения инструмента. Устранение последствий выкрашивания пластин тре­бует значительных затрат времени, а это снижает производительность. Если в дан­ных условиях вероятность выкрашива­ния инструмента высока, то интенсифи­кация режимов резания недопустима и не имеет смысла снижать экономиче­скую стойкость инструмента.

Последовательность выбора пара­метров. Поправки. С учетом сказанного можно рекомендовать выбирать пара­метры режима резания для токарных станков с ЧПУ в такой последователь­ности (для заданных условий обработ­ки): 1) глубину резания; 2) подачу; 3) экономическую стойкость; 4) скорость резания (согласно соотношению V = = Су/Т™, где Со — коэффициент, учи­тывающий обрабатываемый материал; геометрию инструмента и др.).

При этом учитывают уровень тех­нологического обеспечения, под кото­рым понимают создание условий, повы­шающих надежность системы СПИД и стабильность процесса обработки, пра­вильный выбор и повышение качества заготовок, дробление стружки, обеспе­чение равномерного припуска заготовок, высокое качество и правильный выбор режущего инструмента, рациональное обслуживание станка и т. д.

При выборе подачи кроме обычных поправок вводят поправку на вероят­ность выкрашивания пластины:

S = SMks, (6.12)

Где S„ — номинальная подача; Ks — ко­эффициент вероятности в зависимости от уровня технологического обеспечения.

При высоком уровне технологиче­ского обеспечения Ks = 1,1-4-1,4, при его снижении поэтому снижается по­

Дача, а значит, уменьшаются нагрузка на режущую кромку и вероятность вы­крашивания.

Экономическую стойкость инструмен­та Тэ при работе на станках с ЧПУ можно просто определить в зависимо­сти от известной номинальной экономи­ческой стойкости Тэ, установленной для станков с ручным управлением:

N = T3kr, (6.13)

Где — общий коэффициент уровня технологического обеспечения для стан­ков с ЧПУ.

При высоком уровне обеспечения /гт = 0,25-^0,3, а П= 15-^20 мин. При недостатках в технологическом обеспе­чении возрастает и может быть боль­ше единицы. Это заставляет снизить параметры режимов, но повышает веро­ятность безотказной работы, т. е. дости­гается максимальная производитель­ность обработки.

После определения Т'э выбирают ско­рость резания, обеспечивающую эконо­мическую стойкость (см. рис. 6.16).