Режим резания — это комплекс параметров, которые задают условия для токарной обработки. Производство металлических деталей проводится в несколько этапов, для каждого из которых предусмотрено своё оборудование, инструменты и техническая документация.

Чтобы правильно рассчитать все режимы резания, нужно учитывать возможности токарных станков, наличие оснастки, характеристики материала заготовок и многие другие параметры производственного процесса.

Основные показатели режима резания:

• Глубина резки;
• Подача резца;
• Скорость перемещения режущей кромки.

Дополнительные показатели режима резания:

• Характеристики материала заготовки;
• Частота вращения шпинделя токарного станка;
• Припуски и напуски, задаваемые чертежами;
• Требуемые допуски и посадки для конкретных деталей;
• Мощность привода токарного станка;
• Износ оборудования;
• Все требования, которые влияют на результат металлообработки.

При выборе режима токарной обработки важно соблюдать баланс между необходимым качеством изделий и затрачиваемыми усилиями. Например, повышенные требования к качеству поверхности деталей увеличивают себестоимость продукции, замедляют процесс производства и увеличивают износ оборудования.

Если режимы резания были подобраны верно, это позволяет оптимизировать весь рабочий процесс.

Правильные характеристики могут:

• Повысить геометрическую точность деталей;
• Увеличить сохранность токарного оборудования;
• Свести к нулю процент брака изделий;
• Упростить процесс контроля качества готовых изделий.

Предельно высокие режимы точения повышают производительность оборудования. Однако, для каждого токарного станка существуют ограничения в мощности и жёсткости установки. Работа на высоких скоростях может привести к вибрации и разбалансировке станка. Это влечёт за собой поломку инструмента, снижает точность обработки и ухудшает повторяемость серийных деталей.

Выбор режима резания

Расчётом всех режимов занимаются конструкторы в отделе главного технолога. Полученные значения для каждого этапа производства вносятся в маршрутную карту. По этим данным технологи цеха подбирают инструмент и оснастку под все техпроцессы.

Расчёт режимов проводится несколькими способами:

• С помощью программ для анализа;
• Аналитически;
• С помощью стандартных таблиц.

Использование готовых таблиц и справочников — самый простой способ подбора режимов резания. Однако, у него есть два главных недостатка. Во-первых, некоторые уникальные производственные процессы не имеют нормативных режимов резания. Во-вторых, при изменении даже малейших значений, расчёт всех параметров необходимо проводить с нуля, что может привести к замедлению производства.

Аналитический способ подразумевает объёмные вычисления по стандартным уравнениям, которые были выведены эмпирически. Конструкторы или инженеры должны самостоятельно проводить все расчёты, учитывая паспортные данные оборудования, параметры материалов заготовки и т. д.

Раньше аналитический способ применялся на каждом предприятии. Сегодня его вытеснили более современные методы автоматического вычисления. Специализированное ПО проводит быструю калькуляцию всех переменных и позволяет минимизировать риск ошибки.

Метод пробных проходов

Далеко не всегда расчётные данные соответствуют реальным условиям работы. На них могут влиять несоответствия в характеристиках материала заготовок, ухудшения функциональных возможностей оборудования в результате его износа или неправильной эксплуатации и т. д.

Поэтому все полученные вычисления необходимо проверять перед запуском производства.

Метод пробных проходов заключается в точении небольшой части заготовки с постепенным подбором режима точения. Таким образом удаётся максимально точно подобрать необходимые параметры. Основной недостаток такого способа — большие трудозатраты и ненормативное использование ресурсов производства.

Метод пробных проходов используют только в особых случаях:

• Изготовление единичной детали без составления отдельной маршрутной карты;
• Анализ работы токарного оборудования перед запуском обработки новой партии;
• Запуск изготовления изделий по новым чертежам или из других материалов;
• Работа с бракованными заготовками или с продукцией, которая не соответствует заданным размерам;
• Обточка кованых деталей, не подвергавшихся обдирке.

Токарные станки с ЧПУ выполняют точение строго по заложенной программе, поэтому для них не всегда можно вручную подобрать режимы резания.

При определении всех параметров токарной обработки обязательно учитывают предельные возможности оборудования и оснастки. Только благодаря грамотным расчётам можно достичь максимальной точности обработки деталей, избежать повреждения техники и оптимизировать весь производственный процесс.