Ezné režimy při soustružení: tabulka, výpočetní vzorce, volba rychlosti – jak vypočítat hloubku, posuv na otáčku při soustružení

Hloubka řezu je dána především přídavkem na obrábění, který je s výhodou odstraněn v jednom průchodu. Pro snížení řezných sil je však někdy nutné odstranit celkový přídavek v několika průchodech: 60 % pro hrubování, 20-30 % pro polodokončování a 10-20 % pro dokončovací operace. Hloubka řezu t je 3-5, 2-3 a 0,5-1 mm pro hrubování, polodokončování a dokončování.

Posuv je omezen silami působícími při procesu řezání, což může vést ke zlomení řezného nástroje, deformaci a deformaci obrobku a také k poruše stroje. Je vhodné pracovat s co nejvyšším posuvem. Typicky se posuv přiřazuje podle referenčních tabulek (pro řezné režimy), sestavených na základě speciálního výzkumu a studia provozních zkušeností strojírenských závodů. Po výběru posuvu z referenčních knih se upraví podle kinematických dat stroje, na kterém bude zpracování prováděno (bere se nejbližší menší posuv). Posuv S je 0,3-1,5 a 0,1-0,4 mm/ot pro hrubování a dokončování. Při stejné průřezové ploše řezu je zatížení frézy menší při práci s nižším posuvem a větší hloubkou řezu a zatížení stroje (z hlediska výkonu) je menší při práci s vyšší posuv a menší hloubka řezu.

Řezná rychlost závisí na konkrétních podmínkách zpracování, které ovlivňují životnost nástroje (doba provozu nástroje od přebroušení po přebroušení). Čím vyšší řeznou rychlost může nástroj pracovat při stejné životnosti nástroje, tím vyšší jsou jeho řezné vlastnosti, tím je produktivnější.

Řezná rychlost nastavená u nástroje je ovlivněna jeho trvanlivostí, fyzikálními a mechanickými vlastnostmi zpracovávaného materiálu, posuvem a hloubkou řezu, geometrií řezné části frézy, rozměry průřezu držáku frézy, řeznou kapalinou ( chladicí kapalina) a dovolené opotřebení frézy. Fyzikální a mechanické vlastnosti zpracovávaných materiálů, na kterých závisí jejich odolnost vůči řezným silám, do značné míry určují řeznou rychlost. Automatické oceli, neželezné a lehké slitiny jsou zpracovávány vyšší rychlostí. Například řezná rychlost při zpracování hliníku je 5-6krát vyšší než při zpracování uhlíkové konstrukční oceli.

Zvyšování posuvu a hloubky řezu způsobuje intenzivní opotřebení frézy, což omezuje řeznou rychlost. Například, když se rychlost posuvu zvýší 2krát, musí se řezná rychlost snížit o 20–25 %, a když se hloubka řezu zvýší 2krát, rychlost řezání by se měla snížit o 10–15 %.

Potřebná řezná rychlost a tomu odpovídající životnost nástroje je dána geometrií řezné části frézy, řeznými vlastnostmi materiálu nástroje, obrobitelností obrobku a dalšími faktory. U fréz vyrobených z rychlořezných ocelí umožňuje zvětšení plochy průřezu držáku zvýšit řeznou rychlost, protože se zlepšují podmínky pro odvod tepla a zvyšuje se tuhost frézy, a pro tvrdokov frézy, je vliv plochy průřezu držáku na řeznou rychlost nevýznamný. Při hrubovacím soustružení ocelí frézami z rychlořezných ocelí se při vydatném přísunu chladicí kapaliny (8-12 l/min) zvýší řezná rychlost o 20-30 % a při dokončovacím soustružení přísun chladicí kapaliny o intenzitě 4- 6 l/min zajišťuje zvýšení řezné rychlosti o 8-10 %. Karbidové nástroje vyžadují neustálé chlazení, protože přerušované chlazení může způsobit tvorbu trhlin na břitové destičce a způsobit selhání frézy.

Kontrola dílů

Nejběžnějším nástrojem pro měření rozměrů dílů získaných po hrubování a polodokončování je posuvné měřítko typu 11Shch-1 (obrázek vlevo). Čelisti C a D jsou určeny pro měření vnějších ploch a čelisti A a B jsou určeny pro měření vnitřních ploch pomocí nohy 4, měří se římsy a vybrání. Velikost se měří s přesností na 1 mm pomocí pravítka 3 a s přesností na 0,1 mm – pomocí nonie na vozíku 2. Po změření se čelisti zafixují šroubem 1.

V podmínkách hromadné výroby jsou díly měřeny pomocí limitních svorek – obrázek níže. Charakteristickým rysem sponek různých provedení je, že se používají k hodnocení dvou rozměrů opracovávaného dílu: prvního s největší a druhého s nejmenší odchylkou. Velikost s největší odchylkou je označena PR-(pass) a velikost s nejmenší odchylkou NENÍ (neprojde). U nastavitelných držáků, obrázek b), se rozměry NOT a PR upravují pohybem měřicích hlav 4 a 5 vzhledem k povrchu 6, které jsou upevněny šrouby 1, 2 a 3.

Připravme se na jednu z nejběžnějších operací. Uvažujme výpočet posuvu a řezných režimů při soustružení. Jeho význam je těžké přeceňovat, protože pokud je správně proveden, pomáhá zefektivnit technický proces, snížit výrobní náklady a zlepšit kvalitu povrchů dílů. Při optimálním výběru má nejpozitivnější vliv na životnost a integritu nástrojů, což je důležité zejména při dlouhodobém provozu obráběcích strojů při zachování jejich dynamických a kinematických vlastností. A naopak, pokud jej zvolíte nesprávně a použijete špatné počáteční ukazatele, nebudete muset mluvit o žádné vysoké úrovni výkonu produktu a můžete se dokonce potýkat s vadou.

Režimy řezání: jaké to jsou?

Jedná se o celý komplex vlastností, které určují podmínky pro provádění soustružnické operace. Podle technologických cest se zpracování jakéhokoli prvku (zejména tvarově složitého) provádí v několika přechodech, z nichž každý vyžaduje vlastní výkresy, rozměry a tolerance, vybavení a příslušenství. Po jednorázovém výpočtu a/nebo výběru všech těchto parametrů pro první obrobek je v budoucnu budete moci standardně nahradit – při výrobě druhého, pátého, sté součásti – a tím minimalizovat čas na přípravu stroje a zjednodušit kvalitu kontrola, tedy optimalizace výrobního procesu .

Mezi hlavní ukazatele patří hloubka, rychlost, posuv, seznam dalších zahrnuje hmotnost předmětu, přídavky, frekvenci, s jakou se vřeteno otáčí, a v zásadě jakoukoli charakteristiku, která ovlivňuje výsledek zpracování. A důležité je vybrat takové, které poskytnou nejlepší výslednou přesnost, drsnost a ekonomickou proveditelnost.

Existuje několik způsobů, jak vypočítat řezné podmínky během soustružení:

• • analytické;
• • software;
• • tabulkový.

První je poměrně přesný a před příchodem výkonné výpočetní techniky byl považován za nejpohodlnější. Podle něj byly všechny výpočty provedeny na základě údajů z pasu zařízení: výkon motoru, otáčky vřetena a další ukazatele byly nahrazeny již ověřenými empirickými výrazy a byly získány požadované charakteristiky.

S rozvojem specializovaného softwaru se úloha výpočtu výrazně zjednodušila – všechny operace provádí stroj, rychleji než člověk a s mnohem menší pravděpodobností chyb.

Pokud nemáte po ruce počítač nebo vzorce, ale máte zkušenosti, můžete určit vhodná kritéria na základě normativních a referenčních údajů z tabulek. K tomu je však nutné vzít v úvahu všechny změny hodnot, dokonce i ty nejmenší, což není vždy vhodné ve výrobních podmínkách.

Vlastnosti určování řezných režimů při soustružení

Nejprve je třeba zvolit hloubku zpracování, poté posuv a rychlost. Je důležité dodržet přesně tuto sekvenci – v pořadí podle rostoucího stupně dopadu na nástroj. Nejprve se vypočítávají ty charakteristiky, které mohou jen minimálně změnit opotřebení frézy a nakonec ty, které maximálně ovlivňují životnost.

Parametry by měly být určeny pro maximální možnosti zařízení, nutně s ohledem na rozměry, kov a konstrukci nástroje.

Důležitým bodem je nalezení vhodné drsnosti. Navíc je nejlepší zvolit čepel pro konkrétní materiál, protože litina má jednu sílu a tvrdost, zatímco hliník má úplně jinou. Nezapomeňte také, že během procesu se díl zahřívá a zvyšuje se riziko jeho deformace.

Volba režimu řezání při soustružení na soustruhu pokračuje stanovením typu zpracování. Co to bude, drsné nebo jemné? První jsou hrubé nástroje vyrobené z tvrdé oceli a schopné odolat vysoké intenzitě technického procesu. Druhý je tenký, prováděný při nízkých rychlostech, s odstraněním minimální vrstvy kovu.

Hloubka je určena počtem průchodů, během kterých se odstraní přídavek. Posuv je vzdálenost, kterou hrana urazí během otáčení obrobku, a může být jednoho ze tří typů:

• • minuta;
• • na zub;
• • naopak.

Rychlost do značné míry závisí na tom, jaký druh operace se provádí, například když by měla být vysoká.

Charakteristika řezných podmínek

Než podrobně zvážíme všechny hlavní parametry, řekněme si ještě pár slov o metodách výpočtu. Přesněji o tom, jak přešli od grafiky k analytice a informatizaci.

Jak se výroba zdokonalovala, ukázalo se, že i ty nejpodrobnější tabulky jsou stále méně vhodné: sloupce, sloupce, poměry – trvalo to obrovské množství času, než to prostudovat a najít správnou hodnotu. A to přesto, že hlavní ukazatele jsou propojeny a pokles/nárůst jednoho z nich vyvolal změny u ostatních.

Po vytvoření takové zjevné závislosti začali inženýři používat analytickou metodu, to znamená, že promysleli empirické vzorce a začali nahrazovat otáčky vřetena, výkon pohonné jednotky a dodávat je a nacházet potřebné vlastnosti. Vývoj počítačů a vznik výpočetního softwaru tento úkol vážně zjednodušil a konečné výsledky ochránil před lidskými chybami.

Schéma pro výpočet řezného režimu na soustruhu

Postup je následující:

1. • Vyberte si, který nástroj v dané situaci použijete; Pro křehké materiály je vhodná čepel s relativně nízkými hodnotami pevnosti, ale pro tvrdé materiály – s maximální pevností.
2. • Určete tloušťku vrstvy, která má být odstraněna, a počet průchodů na základě aktuální metody zpracování. Zde je důležité zajistit optimální přesnost, aby bylo možné vyrobit produkt s minimálními chybami geometrických rozměrů a povrchů.

Nyní přejdeme ke konkrétním charakteristikám, které hrají důležitou roli, a ke způsobům, jak je v praxi najít nebo změnit.

Hloubka řezu při zapnutí stroje

Klíčový ukazatel pro zajištění kvality dílu, který ukazuje, kolik materiálu je třeba odstranit při jednom průchodu. Celkový počet posledně jmenovaných se vypočítá s přihlédnutím k následujícímu poměru povolenek:

• • 60 % – hrubý;
• • od 20 do 30 % – smíšené;
• • od 10 do 20 % – konečná úprava.

Svou roli hraje také tvar obrobku a druh prováděné operace. Například při čelním pohledu se příslušný parametr rovná dvojitému poloměru objektu a pro válcové části je zjištěn takto:

• D a d jsou průměry, počáteční a konečné;
• k – hloubka odstranění.

Pokud je výrobek plochý, použijí se obvyklé hodnoty lineární délky – 2, 1-2 a až 1 mm. Existuje také závislost na podporované třídě přesnosti: čím menší je, tím více přístupů musíte provést, abyste získali výsledek.

Jak určit posuv při otáčení

Ve skutečnosti představuje vzdálenost, o kterou se fréza posune za jednu otáčku obrobku. Nejvyšší je při hrubování, nejméně při dokončování, kdy byste měli jednat opatrně, a do hry vstupuje i kvalita drsnosti. Obecně se to dělá co nejvíce (pro operaci) s ohledem na omezující faktory, včetně:

• • výkon stroje;
• • tuhost systému;
• • odolnost a životnost čepele.

Při frézování je upřednostňována možnost „zub“, při čištění otvorů – doporučeno pro aktuální nástroj, pro tréninkové účely – nejběžnější, tj. 0,05-0,5 ot./min.

Vzorec pro výpočet posuvu při soustružení, spojující všechny jeho typy, vypadá takto:

SM = S*n = SZ*Z*n, kde:

n – frekvence otáčení frézy,

Pro zjednodušení výpočtů můžete data převzít zde:

Průměr, přířezy, mm

Posuv, mm/ot, se zvolenou hloubkou řezu, mm