Назначение режимов резания
В широком смысле под режимами резания (обработки) понимается совокупность величин (числовых значений) глубины резания, подачи, скорости резания, геометрических параметров и стойкости режущего инструмента, а также силы резания, мощность и другие параметры процесса резания, от которых зависят его технико-экономические показатели.
В более узком смысле режимами резания называют глубину резания, подачу и скорость резания.
Оптимальными (рациональными) режимами считаются такие режимы, которые обеспечивают получение наилучших (высоких) технико-экономических показателей и заданное качество изготовления деталей.
Для этого необходимо, чтобы:
1) режущая часть инструмента была изготовлена из материала и имела геометрические параметры, оптимальные (рациональные) для обработки данного материала заготовки детали, режимов и условий обработки;
2) режимы резания (глубина, подача и скорость резания) были технически и экономические обоснованными;
3) металлорежущее оборудование позволяло реализовать установленные режимы резания.
В качестве критериев оптимизации может быть принята максимальная производительность, минимальная технологическая себестоимость, величина износа инструмента или минимально необходимый путь резания (площадь обработанной поверхности) при заданной величине износа инструмента.
В большинстве случаев принятый критерий оптимизации может быть получен при различных сочетаниях режимов и условий обработки, т.е. решение задачи может быть многовариантным. Однако, решая задачу выбора оптимального варианта обработки, необходимо иметь в виду, что режимные параметры взаимосвязаны и взаимозависимы. Изменение одного параметра влечет за собой изменение других параметров.
Обеспечение заданного качества детали является обязательным условием, накладывающим ограничения на режимы обработки.
Они должны гарантированно обеспечить заданную точность обработки и состояние поверхностного слоя детали.
Сила резания, которая зависит от свойств обрабатываемого материала, геометрии режущего инструмента и режимов резания, вызывает упругие перемещения (деформации) технологической системы и соответствующие погрешности обработки. Эти деформации являются основной составляющей суммарной погрешности обработки маложестких деталей и должны учитываться при назначении режимов резания.
Если известна программа выпуска (количество изготавливаемых деталей), требования по качеству детали, вид заготовки (ее форма, размеры и свойства материала) и выбран метод обработки, то назначение режимов резания ведется в следующей последовательности:
1) выбирается материал режущей части инструмента;
2) устанавливаются геометрические параметры режущей части инструмента и его конфигурация;
3) назначается критерий затупления инструмента и его стойкость;
4) выбирается критерий оптимизации процесса обработки резанием;
5) устанавливается глубина резания (t);
6) определяется значение подачи (S);
7) определяется значение скорости резания (V) с учетом возможности применения СОТС;
8) рассчитывается частота вращения (или количество ходов при строгании) заготовки или инструмента;
9) рассчитывается сила резания (ее составляющие 
, 
, 
);
10) рассчитывается крутящий момент (момент вращения);
11) рассчитывается эффективная мощность, необходимая для обработки заготовки;
12) согласовываются (уточняются) расчетные параметры по имеющемуся металлорежущему оборудованию или выбирается соответствующее им оборудование.
Материал режущей части инструмента, ее геометрические параметры, критерий затупления и стойкость назначают по соответствующим справочникам.
На практике стойкость резцов обычно принимают равной 15; 20; 60 или 90 минут, а соответствующие им скорости резания обозначают 
, 
, 
, 
. Они могут быть определены по зависимости
.
Эта степенная зависимость хорошо аппроксимирует результаты экспериментов при обработке сталей и сплавов в области высоких скоростей резания, при которых температура резания приближается к предельным значениям, характеризующим теплостойкость инструментальных материалов.
В основе выбора критерия затупления и стойкости режущего инструмента лежат технические и экономические соображения:
- размерный износ инструмента, его стоимость,
- стоимость технологического оборудования,
- затраты времени на замену износившегося инструмента и др.
Например, при многоинструментальной обработке на дорогостоящем оборудовании (обрабатывающие центры, агрегатные станки, автоматические линии и т.п.) частые смены инструментов (т.е. низкая его стойкость и высокая скорость резания) приводят к большим простоям оборудования и потере его производительности.
Это удорожает стоимость обработки.
При одноинструментальной обработке на дорогостоящем оборудовании, например, на многооперационных станках, и сравнительно невысокой стоимости инструмента большую долю в технологической себестоимости детали составляют расходы на эксплуатацию и амортизацию оборудования.
В этом случае главной задачей является обеспечение высокой производительности оборудования, что достигается повышением режимов резания, т.е. снижением допустимой стойкости и увеличением расхода инструментов.