Изучая токарные автоматы с ЧПУ и полуавтоматы заметим, что у них главное движение резания является вращательным; оно сообщается шпинделю, на котором закреплена обрабатываемая деталь или инструмент. В некоторых случаях, в частности при нарезании резьбы метчиком или плашкой, деталь и инструмент могут вращаться одновременно.
Скорость главного движения или, как обычно говорят, скорость резания v определяется в метрах в минуту (м/мин) по формуле:
v = (πdnшп)/1000 = (3,14•dnшп)/1000
где d - диаметр обработки в мм;
nшп - число оборотов шпинделя в минуту (об/мин)
Если заданы диаметр обработки d в мм и скорость резания и в м/мин, то из этой же зависимости можно определить, какое число оборотов шпинделя на станке нужно выбрать. Для этого формулу преобразовывают и придают ей следующий вид:
nшп = 1000v / 3,14d об/мин
Для быстрого определения числа оборотов шпинделя по заданной скорости резания применяют лучевую диаграмму (рис. 1, а). По горизонтали (по оси абсцисс) в определенном масштабе отложены диаметры обработки деталей (d) в миллиметрах, по вертикали (по оси ординат) значения скорости резания (v) в метрах в минуту, а каждый луч обозначает определенное число оборотов шпинделя в минуту (определенную ступень), предусмотренное в данном станке. Для определения числа оборотов шпинделя по заданной скорости восстанавливают перпендикуляр к горизонтали в точке, соответствующей заданному диаметру, и перпендикуляр к вертикали в точке, соответствующей заданной скорости резания. В зависимости от того, на каком луче или к какому из лучей с меньшим числом оборотов ближе располагается точка пересечения этих двух перпендикуляров, выбирают данную ступень или ближайшую к ней, несколько меньшую необходимого числа оборотов.
Рис. 17. Диаграммы для определения оборота шпинделя в минуту: а - лучевая, б - логарифмическая
Для выбора одной из трех величин d, v, nшп по заданным двум часто применяют не лучевую диаграмму, а логарифмическую, которая показана на рис. 1, б. Пользоваться этой диаграммой следует так же, как и лучевой.
Чем выше скорости резания, на которых можно работать, тем большее количество деталей можно изготовить в единицу времени и тем выше производительность станка.
Выбор скорости резания в основном зависит от материала обрабатываемой детали и режущих инструментов, глубины резания и величины подачи.
Применение более высоких скоростей резания, чем рекомендованные, связано с уменьшением стойкости режущих инструментов и быстрым выходом их из строя.
