Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Глубина резания — толщина слоя материала, снимаемого инструментом за один проход. В международных каталогах она обозначается ap (мм), в отечественной литературе — t (мм). Правильный выбор глубины резания напрямую влияет на силу Pz, мощность привода шпинделя, шероховатость поверхности и ресурс режущего инструмента.
При точении глубина резания ap равна полуразности диаметров до и после обработки: ap = (D − d) / 2. При фрезеровании различают два взаимосвязанных параметра: осевую глубину ap (вдоль оси фрезы) и радиальную ширину фрезерования ae (в плоскости, перпендикулярной оси).
При торцевом фрезеровании ap задаёт толщину снимаемого слоя по вертикали; при периферийном — осевую длину контакта зуба с деталью. Чёткое понимание обозначений критично при составлении управляющих программ на станках с ЧПУ, поскольку от этих параметров зависят расчётные значения подачи и скорости.
Не путайте ap и ae: увеличение ae при неизменной ap так же резко повышает окружную силу Pz, как и увеличение самой глубины резания. При черновом фрезеровании концевой фрезой оба параметра ограничивают мощность привода совместно.
Выбор глубины резания зависит от этапа технологического процесса. Черновая обдирка, получистовой и чистовой переходы принципиально отличаются по допустимой нагрузке и требованиям к шероховатости.
При черновом режиме цель — максимальный съём материала. Глубина 2–8 мм типична для конструкционных сталей; алюминиевые сплавы (Д16Т, 6061) допускают ap до 12–15 мм при высоких оборотах. При чистовом переходе ap снижают до 0,1–1,0 мм, а скорость Vc увеличивают — это обеспечивает минимальный период перерыва зубьев в зоне резания и гладкую поверхность.
Окружная сила резания Pz (Н) определяет крутящий момент на шпинделе и требуемую мощность. Согласно расчётной формуле, принятой в технологии машиностроения, глубина резания ap входит в показатель степени xp ≈ 0,86–1,0 для конструкционных сталей. Это означает почти линейную зависимость: удвоение ap приводит к удвоению Pz и потребляемой мощности.
Требуемая мощность привода: N = Pz × Vc / (60 000 × η), где η — КПД станка (0,75–0,85). При черновой обработке стали 45 фрезой Ø16 мм на глубине ap = 5 мм и подаче fz = 0,04 мм/зуб потребляемая мощность составляет порядка 1,5–2,5 кВт. Превышение мощности ведёт к «захлёбыванию» шпинделя, нарастанию вибраций и ускоренному износу режущей кромки.
Система СПИД (Станок — Приспособление — Инструмент — Деталь) — концептуальная основа выбора режимов резания. Каждое звено цепи ограничивает допустимую нагрузку.
Суммарный припуск на обработку редко снимается за один проход. Стандартная схема распределения — 80 / 15 / 5: черновой проход убирает около 80% припуска, получистовой — 15%, чистовой — 5%. При общем припуске 6 мм на сторону это соответствует ap = 4,8 / 0,9 / 0,3 мм. Такое распределение даёт равномерный чистовой слой и предсказуемую шероховатость.
При обработке нержавеющих сталей аустенитного класса (AISI 304, 12Х18Н10Т) черновой ap снижают до 1,5–3 мм: эти материалы склонны к наклёпу, и после прохода с большой глубиной поверхностный слой упрочняется, ускоряя износ следующего инструмента. Уменьшение ap при одновременном увеличении Vc — стандартный приём для управления наклёпом.
Глубина резания ap — управляемый параметр режима обработки, от которого зависят производительность, нагрузка на привод и конечная шероховатость. Для чернового фрезерования стали оптимальный диапазон — 2–8 мм, для чистового — 0,1–1,0 мм. Стратегия разбивки припуска по схеме 80 / 15 / 5 обеспечивает предсказуемое качество при минимальном числе проходов. Ограничивающим фактором всегда остаётся слабейшее звено системы СПИД.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.