Aniks-lift.ru

Подъемное оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Формулы и параметры при расчете режимов резания

Формулы и параметры при расчете режимов резания

Режимы резания: описание и основные параметры. Правила расчета и корректировки скорости, подачи, глубины и силы резания. Необходимые формулы. Зависимость от характеристик оборудования и инструмента.

Режимы резания

Режимы резания в механообработке — это совокупность рабочих параметров, определяющих, с какой скоростью, силой и на какую глубину происходит погружение резца в деталь в процессе удаления с ее поверхности слоя металла.

Их базовые значения определяются расчетным путем на основании геометрии режущей кромки инструмента и обрабатываемого изделия, а также скорости их сближения. На реальные процессы обработки металла оказывает влияние множество факторов, связанных с особенностями применяемого инструмента, станочного оборудования и обрабатываемого материала.

Поэтому для расчета технологических режимов резания применяются эмпирические формулы. А базовые значения входят в их состав вместе с такими справочными величинами, как группы поправочных коэффициентов, величина стойкости, параметры условий обработки и пр.

Режимы резания влияют не только на заданную точность и класс обработки изделия. От них зависит сила, с которой кромка инструмента воздействует на металл, что напрямую влияет на потребляемую мощность, уровень выделения тепла и скорость износа инструмента.

Поэтому расчет их параметров является одной из основных задач технологических служб предприятий. Несмотря на множество разновидностей металлорежущего оборудования и инструмента, в основе всей механообработки лежат единые закономерности.

Поэтому методики вычисления режимов резания унифицированы и систематизированы в три основные группы: для токарных работ, для сверления и для фрезерования. Все остальные виды расчетов являются производными.

Режимы резания

Основные понятия.

Фрезерование (фрезеровка) — это способ обработки плоскостей, пазов, фасонных поверхностей, шлицев, а также любых других поверхностей, отличных от тел вращения, позволяющий получить чистоту поверхности 4—6-го и 3—4-го классов точности.

Процесс резания при фрезеровке характеризуется следующими особенностями:

1. Фрезеровка является способом многолезвийной обработки: при этом в процессе резания находится несколько зубьев одновременно. Чем больше число зубьев, тем меньше интенсивность переменных нагрузок, выше плавность резания.

Читайте так же:
Марки алюминиевых сплавов и их применение

2. Периодически повторяющимся процессом резания режущими кромками по циклу — нагрузка с последующей паузой.

3. Периодически повторяющимся процессом врезании зуба в металл, что приводит к ударной нагрузке на режущую кромку, а также при наличии радиуса скругления к определенному периоду скольжения зуба без процесса резания. В схемах фрезеровки, где удельный вес такого явления велик, это ведет к ухудшению условий работы инструмента и вызывает его повышенный износ.

4. Переменностью нагрузки на режущую кромку за одни цикл резания, обусловленной переменной величиной площади срезаемого слоя: у прямозубых фрез переменной является только толщина среза, а у фрез с винтовым зубом – переменными являются и толщина среза и длина контакта режущей кромки с заготовкой.

Правильное фрезерование по направлению среза.

Фрезерование по направлению, обычно в инструкции описывается, как «направление против вращения фрезы». Если посмотреть на направление вращения фрезы , то она имеет вращение по часовой стрелке, а это означает, что расположив фрезу на заготовке с правой стороны и толкая от себя фрезер, фреза получает удар о заготовку и удаляется от нее. В то же время расположив фрезу на заготовке с левой стороны, толкая фрезер от себя, фреза врезается в заготовку и двигается при легком нажиме на фрезер. Это называется фреза «врезалась в дерево». Сочетание этих двух факторов делают правильное направление реза. Вот почему упор установлен справой стороны фрезера, фото вверху; фреза тянет упор на изделие и работает с ним в паре. То же самое справедливо, если используется фреза с подшипником или направляющей втулкой. Как ни странно, но многие производители фрезеров показывают на фотографии фрезер с упором расположенным слева. Такое изображение заставляет многих начинающих настраивать фрезер, как показано на заводской картинке и потом задаваться вопросом, почему так сложно фрезеровать.

Читайте так же:
Инструмент для выкручивания сломанных шпилек

Скорость резания

Черновая обдирка заготовки предполагает вычисление скорости отрезки. Для этого применяют формулу скорости резания: Vc=(pi*Dm*n)/1000. В этой формуле следующие обозначения:

  • Vc — скорость отрезки, измеряется как метры в минуту;
  • Pi — постоянная, равняется 3,14;
  • Dm — максимальный диаметр заготовки, рассчитываемый в миллиметрах;
  • n — число оборотов шпинделя в оборотах за одну минуту.

В этой формуле является очевидным, что с ростом диаметра заготовки растет и скорость резания при условии постоянного числа оборотов шпинделя. При токарной обработке также важно учитывать твердость материала обработки и самого резца. Пример: имеется углеродистая сталь с твердостью порядка 200 H. B. Резцы твердого сплава требуют скорости резания 200 метров в минуту.

Согласно формуле для оборотов шпинделя n=(1000*Vc)/pi*Dm, при заготовке в 40 миллиметров и скорости отрезания порядка 100 метров в минуту число оборотов должно составлять 790 оборотов в минуту. В реальных же условиях данный показатель равняется 700 оборотам. Если же заготовка обладает диаметром в два раза больше, то число оборотов уменьшается до 160 в минуту.

Выбор инструмента и оснастки

Для фрезерной обработки полимерных и композиционных материалов необходимо выбирать инструмент с высоким качеством обработки режущей кромки. Фреза, заточенная на абразивном камне, будет оставлять следы на поверхности пластиков, а полированная режущая кромка даст приемлемое качество обработки. При самостоятельной заточке фрез для снижения шероховатости поверхности выполняют барабанную галтовку.

Фрезы для полимеров изготавливают из быстрорежущих сталей, твердых сплавов и поликристаллического алмаза. Стойкость рабочей кромки и производительность инструмента зависят от твердости заготовки и материала режущей кромки. Для увеличения ресурса фрез из быстрорежущих сталей на них наносят износостойкие покрытия, например, нитрид титана.

При закреплении пластика на рабочий стол важно найти оптимальное усилие зажатия. Если оно будет ниже, чем нужно, то заготовку вырвет во время обработки. Слишком большое усилие может привести к деформации и образованию трещин. Для закрепления листовых материалов лучше всего подходят вакуумные столы. Они обеспечивают надежную фиксацию и не деформируют пластик.

Читайте так же:
Как загнуть ровно трубу

Скорость резания

V – скорость резания, путь перемещения обрабатываемой поверхности заготовки относительно режущей кромки резца в единицу времени, м/мин.

n – число оборотов заготовки/мин.

Если главное движение возвратно–поступательное, (например строгание), а скорости рабочего и холостого ходов различны, то скорость резания в м/мин находят по следующей зависимости

где L – расчетная длина хода инструмента;
m – число двойных ходов инструмента в мин;
К – коэффициент показывающий отношение скоростей рабочего и холостого ходов.

Для повышения производительности процесса обработки V резания должна быть наибольшей. Однако, скорость резания ограничивается стойкостью режущей кромки инструмента, т.е.

где Т – стойкость инструмента, т.е. способность сохранять в рабочем состоянии режущие кромки (до достижения критического критерия затупления hзкр);

Сv – коэффициент учитывающий конкретные условия обработки: физико-механические свойства обрабатываемого материала, качество поверхности заготовки, углы резца, условия охлаждения и т.д.;

хy и yv – показатели степени при глубине резания t и подаче S, точно также как и Сv указаны в нормативных справочниках по резанию. Для определения оптимальной скорости резания нужен экономический анализ, необходимо выяснить, что выгоднее – повышение скорости резания или повышение стойкости инструмента. Например, расчетами или опытами выявлено, что при скоростях резания

V, м/с1,21,51,72,0
Т, сек42516610033

Анализируя эти результаты можно отметить, что увеличение скорости резания на 25% приводит к снижению стойкости резца почти в три раза. Поэтому нужно учитывать, что по времени выгоднее – увеличение скорости или сохранение стойкости? В справочниках имеются рекомендуемые скорости резания V для данных конкретных условий обработки. При назначении V учитывают ее влияние на шероховатость поверхности, которая оказывает существенное влияние на износостойкость рабочих поверхностей детали, ее усталостную и коррозионную стойкость, а также на коэффициент полезного действия машин.

Читайте так же:
Зарядное устройство с десульфатацией своими руками

Шероховатость – один из показателей качества поверхности оценивается высотой, формой, направлением неровностей, включающая выступы и впадины на поверхности деталей, характеризующиеся малыми шагами т.е.

Она характеризуется тремя высотными параметрами Ra, Rr, Rmax двумя шаговыми Sm, S и относительной опорной длиной tр.

На шероховатость влияют режим резания, геометрия инструмента, вибрации, физико-механические свойства материала заготовки.

По современным представлениям сила трения Fт включает силу молекулярного взаимодействия контактирующих поверхностей и силу сопротивления их перемещению вследствие зацепления неровностей.

При благоприятном профиле износостойкость детали выше за счет меньшей величины контактных напряжений. Необходимо иметь ввиду, что усталостные разрушения вызываются знакопеременными нагрузками и трещины при этом развиваются с поверхности, причем в местах наиболее напряженных, т.е. во впадинах, где высокая степень пластического деформирования.

Следовательно скорость резания назначается таким образом, чтобы через определенное время (период стойкости Т) резец износился до значения критерия h3. Так Т = 30…60 мин для резцов из быстрорежущей стали и Тmax = 90 мин – для резцов с напаянными твердыми сплавами.

  • Добавить иллюстрации.
  • Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
  • Проставив сноски, внести более точные указания на источники.
  • Технологии машиностроения
  • Металлообработка

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Фрезерование» в других словарях:

ФРЕЗЕРОВАНИЕ — ФРЕЗЕРОВАНИЕ, фрезерования, мн. нет, ср. (тех., с. х.). Действие по гл. фрезеровать. Фрезерование почвы. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

фрезерование — простругивание, прострагивание, фрезеровка Словарь русских синонимов. фрезерование сущ., кол во синонимов: 8 • зубофрезерование (1) • … Словарь синонимов

фрезерование — Лезвийная обработка с вращательным главным движением резания при постоянном радиусе его траектории, сообщаемым инструменту, и хотя бы одним движением подачи, направленным перпендикулярно оси главного движения резания [ГОСТ 25761 83] фрезерование… … Справочник технического переводчика

Читайте так же:
Горелка для отработанного масла своими руками

Фрезерование — – механическая обработка огнеупорного изделия фрезерным инструментом для получения канавок, пазов и различных углублений. [ГОСТ Р 52918 2008] Фрезерование – обработка материалов снятием стружки, при которой режущий инструмент, фреза,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ФРЕЗЕРОВАНИЕ — (в металлообработке) обработка материалов резанием с помощью фрезы. Фреза совершает вращательное, а заготовка преимущественно поступательное движение. Осуществляется на фрезерных станках … Большой Энциклопедический словарь

ФРЕЗЕРОВАНИЕ — обработка металла или дерева фрезером с вращательным движением инструмента и поступательным движением обрабатываемого предмета. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

ФРЕЗЕРОВАНИЕ — процесс механ. (на станках) обработки изделий путем снятия стружки особым режущим инструментом фрезером со многими режущими ребрами (зубьями). При Ф. фрезер, укрепленный на вращающемся шпинделе станка, производит режущее движение, а… … Технический железнодорожный словарь

фрезерование — 1) тех. обработка металла, дерева, пластмасс фрезой 1; 2) обработка почвы фрезой 2; 3) добыча фрезерного торфа (см. фреза 3) Большой словарь иностранных слов. Издательство «ИДДК», 2007 … Словарь иностранных слов русского языка

фрезерование — 3.20 фрезерование (milling): Получение образца в виде стружки или подготовка поверхности образца для анализа физическим методом, обработкой поверхности вращающейся фрезой с несколькими режущими лезвиями. Источник: ГОСТ Р ИСО 14284 2009: Сталь и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

фрезерование — 1) обработка резанием различных материалов (металл, древесина, камень и др.) при вращательном движении инструмента – фрезы – и поступательном движении обрабатываемой заготовки. Фреза является многолезвийным режущим инструментом с зубьями,… … Энциклопедия техники

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector