Един от многофункционалните методи за обработка на метал е струговането. С негова помощ се извършва грубо и фино довършване в процеса на производство или ремонт на части. Оптимизирането на процеса и ефективната качествена работа се постига чрез рационален подбор на данните за рязане.
Процесни функции
Довършителната обработка се извършва на специални машини с помощта на фрези. Основните движения се извършват от шпиндела, който осигурява въртенето на обекта, фиксиран върху него. Движенията за подаване се извършват от инструмента, който е фиксиран в шублера.
Основните видове характерна работа включват: лицево и фасонно струговане, пробиване, обработка на вдлъбнатини и канали, подрязване и изрязване, резбоване. Всяко от тях е придружено от продуктивните движения на съответния инвентар: проходни и упорни, профилни, пробиващи, режещи, режещи и резборезни фрези. Разнообразие от видове машиниобработвайте малки и много големи предмети, вътрешни и външни повърхности, плоски и обемисти детайли.
Основни елементи на режимите
Режимът на рязане при струговане е набор от параметри за работата на металорежеща машина, насочени към постигане на оптимални резултати. Те включват следните елементи: дълбочина, подаване, честота и скорост на шпиндела.
Дълбочината е дебелината на метала, отстранен от фреза за един проход (t, mm). Зависи от желаната чистота и съответната грапавост. При грубо струговане t=0,5-2 mm, с довършителни работи - t=0,1-0,5 mm.
Подаване - разстоянието на движение на инструмента в надлъжна, напречна или праволинейна посока спрямо един оборот на детайла (S, mm / rev). Важни параметри за определянето му са геометричните и качествените характеристики на струговия инструмент.
Скорост на шпиндела - броят на оборотите на главната ос, към която е прикрепен детайлът, извършени за период от време (n, rev/s).
Speed - ширината на прохода за една секунда с определената дълбочина и качество, осигурени от честотата (v, m/s).
Сила на завъртане - индикатор за консумация на енергия (P, N).
Честотата, скоростта и силата са най-важните взаимосвързани елементи на режима на рязане при струговане, които задават както индикаторите за оптимизация за завършване на конкретен обект, така и темпото на цялата машина.
Първоначални данни
От гледна точка на системния подход, процесътструговането може да се разглежда като координирано функциониране на елементите на сложна система. Те включват: струг, инструмент, детайл, човешки фактор. По този начин ефективността на тази система се влияе от списък от фактори. Всеки от тях се взема предвид, когато е необходимо да се изчисли режимът на рязане за струговане:
- Параметрични характеристики на оборудването, неговата мощност, тип управление на въртене на шпиндела (стъпаловидно или безстепенно).
- Метод за закрепване на детайла (с помощта на лицева плоча, лицева плоча и стабилна опора, две стабилни опори).
- Физични и механични свойства на обработвания метал. Неговата топлопроводимост, твърдост и здравина, видът на произведените чипове и естеството на поведението им спрямо инвентара се вземат предвид.
- Геометрични и механични характеристики на фреза: размери на ъглите, държачи, радиус на ъгъла, размер, тип и материал на режещия ръб с подходяща топлопроводимост и топлинен капацитет, здравина, твърдост, здравина.
- Указани параметри на повърхността, включително нейната грапавост и качество.
Ако всички характеристики на системата се вземат предвид и рационално изчислени, става възможно да се постигне максимална ефективност на нейната работа.
Обръщане на критерии за ефективност
Части, изработени чрез струговане, най-често са компоненти на отговорни механизми. Изискванията са изпълнени въз основа на три основни критерия. Най-важното е максималната производителноствсеки един.
- Съответствие на материалите на фреза и обекта, който се върти.
- Оптимизация между подаване, скорост и дълбочина, максимална производителност и качество на завършване: минимална грапавост, точност на формата, без дефекти.
- Минимална цена на ресурса.
Процедурата за изчисляване на режима на рязане по време на струговане се извършва с висока точност. Има няколко различни системи за това.
Методи на изчисление
Както вече споменахме, режимът на рязане по време на струговане изисква вземане под внимание на голям брой различни фактори и параметри. В процеса на развитие на технологиите множество научни умове са разработили няколко комплекса, насочени към изчисляване на оптималните елементи на условията на рязане за различни условия:
- Математика. Това предполага точно изчисление според съществуващите емпирични формули.
- Графски. Комбинация от математически и графични методи.
- Таблично. Избор на стойности, съответстващи на посочените работни условия в специални сложни таблици.
- Машина. Използване на софтуера.
Най-подходящият се избира от изпълнителя в зависимост от задачите и масовия характер на производствения процес.
математически метод
Условията на рязане се изчисляват аналитично по време на струговане. Формулите съществуват повече и по-малко сложни. Изборът на система се определя от характеристиките и необходимата точност на резултатитегрешни изчисления и самата технология.
Дълбочината се изчислява като разликата между дебелината на детайла преди (D) и след (d) обработка. За надлъжна работа: t=(D - d): 2; и за напречно: t=D - d.
Допустимото подаване се определя стъпка по стъпка:
- числа, които осигуряват необходимото качество на повърхността, Scher;
- специфична за инструмента емисия, Sp;
- стойност на параметъра, като се вземат предвид характеристиките на закрепване на детайла, Sdet.
Всяко число се изчислява по съответните формули. За действително подаване се избира най-малкото от полученото S. Има и обобщаваща формула, която отчита геометрията на фреза, посочените изисквания за дълбочина и качество на струговане.
- S=(CsRyru): (t xφz2), mm/rev;
- където Cs е параметричната характеристика на материала;
- Ry – определена грапавост, µm;
- ru – радиус на върха на инструмента за завъртане, mm;
- tx – дълбочина на завиване, mm;
- φz – ъгъл в горната част на фреза.
Параметрите на скоростта на въртене на шпиндела се изчисляват според различни зависимости. Едно от основните:
v=(CvKv): (Tmt xSy), m/min където
- Cv – комплексен коефициент, обобщаващ материала на детайла, фреза, условията на процеса;
- Kv – допълнителен коефициент,характеризиращи характеристиките на струговане;
- Tm – живот на инструмента, min;
- tx – дълбочина на рязане, mm;
- Sy – подаване, мм/об.
При опростени условия и за целите на изчисленията може да се определи скоростта на завъртане на детайла:
V=(πDn): 1000, m/min, където
n – скорост на шпиндела на машината, об/мин
Използван капацитет на оборудването:
N=(Pv): (60100), kW, където
- където P е силата на рязане, N;
- v – скорост, m/min.
Дадената техника отнема много време. Има голямо разнообразие от формули с различна сложност. Най-често е трудно да се изберат правилните, за да се изчислят условията на рязане по време на струговане. Тук е даден пример за най-универсалните от тях.
Метод на маса
Същността на тази опция е, че индикаторите на елементите са в нормативните таблици в съответствие с изходните данни. Има списък със справочници, които изброяват стойностите на подаването в зависимост от параметричните характеристики на инструмента и детайла, геометрията на фреза и посочените показатели за качество на повърхността. Има отделни стандарти, които съдържат максимално допустимите ограничения за различни материали. Началните коефициенти, необходими за изчисляване на скоростите, също се съдържат в специални таблици.
Тази техника се използва отделно или едновременно с аналитичната. Той е удобен и точенприложение за просто серийно производство на части, в индивидуални работилници и у дома. Позволява ви да работите с цифрови стойности, като използвате минимални усилия и първоначални индикатори.
Графски и машинни методи
Графичният метод е спомагателен и се основава на математически изчисления. Изчислените резултати от подаванията се нанасят на графика, където се изчертават линиите на машината и фрезата и от тях се определят допълнителни елементи. Този метод е много сложна сложна процедура, която е неудобна за масово производство.
Машинен метод - точна и достъпна опция за опитни и начинаещи стругари, предназначена да изчислява условията на рязане при струговане. Програмата предоставя най-точните стойности в съответствие с дадените първоначални данни. Те трябва да включват:
- Коефициенти, характеризиращи материала на детайла.
- Индикатори, съответстващи на характеристиките на метала на инструмента.
- Геометрични параметри на инструментите за струговане.
- Числово описание на машината и как да фиксирате детайла върху нея.
- Параметрични свойства на обработения обект.
Могат да възникнат трудности на етапа на числово описание на изходните данни. Като ги настроите правилно, можете бързо да получите изчерпателно и точно изчисление на условията на рязане за струговане. Програмата може да съдържа работни неточности, но те са по-малко значими, отколкото при ръчната математическа версия.
Режимът на рязане по време на струговане е важна характеристика на дизайна, която определя неговите резултати. Заедно с елементите се избират инструменти и охладители и смазки. Пълната рационална селекция на този комплекс е показател за опита на специалист или неговата постоянство.
