Jak vypočítat rychlost pásové pily?

Řezná rychlost je jedním z nejdůležitějších prvků řezného režimu, který určuje kvalitu a produktivitu řezání. Řezné rychlosti doporučované různými firmami – výrobci zařízení a pásových pil, jsou informativního charakteru – bez zohlednění rozměrů a vlastností obrobku a různého konstrukčního stavu, a to i pro stejný druh kovu (po normalizaci, vylepšení, popř. kalení atd.). V pracích [124], [125] se doporučuje používat následující řezné rychlosti a m/min (tabulka 90): Tabulka 90

Průměr obrobku, mm

100 200 300 400

JET (Švýcarsko) na základě svých zkušeností doporučuje jiné řezné rychlosti (tabulka 91). Tabulka 91
Doporučení jiných zahraničních firem k volbě řezné rychlosti uvádí tabulka 92. Tabulka 92

Tyto údaje ukazují velký rozdíl v doporučených řezných rychlostech i pro stejné kovy. Pásová pila je dlouhý kotouč se zuby o určité šířce a tloušťce, jehož konce jsou spojeny pájením nebo svařováním ve formě průběžného prstencového řemene namontovaného na hnací a hnané kladce pásového pilového stroje. Proto lze pásovou pilu považovat za vícelistý nástroj, jako je kotoučová pila, která je flexibilní, méně tuhá, má delší řeznou hranu rovnající se délce pily a je tenká na tloušťku. Proto pro stanovení řezné rychlosti pásovými pilami, analogicky s kotoučovými řezacími pilami, použijeme stejný vzorec (264) s přihlédnutím ke skutečné pevnosti v tahu S_B (podle vzorce 2) zpracovávaného materiálu. Změny počátečních dat a řezných podmínek ve vztahu k „typickému“ obrobku jsou zohledněny pomocí korekčních faktorů ve vztahu k pásovým pilám. Po transformacích vzorce (264) dostaneme: kde С_ь – konstantní koeficient v závislosti na zpracovávaném materiálu, materiálu řezného nástroje, geometrických parametrech řezné části, chlazení, době trvanlivosti a dalších řezných podmínkách; pro konstrukční ocel akceptujeme С_и = 71,5; T – Životnost pásové pily, v min.; S_z – posuv, mm/zub; L_max — maximální šířka řezaného kusu, mm; b — tloušťka pásové pily, mm; ulice_д — pevnost v tahu materiálu obrobku, kgf/mm 2 ;

g_g(l+S)

o je relativní tahové prodloužení materiálu obrobku, A/ je korekční faktor pro další řezné parametry (přítomnost a kvalita chladicí kapaliny, tuhost stroje atd.).

Stejně jako při soustružení vezmeme jako referenční „typickou“ ocel se skutečnou pevností v tahu S_B = 80 kgf/mm 2 (tepelná vodivost X = 0,14 cal/cm-sec). Určíme řeznou rychlost při řezání bimetalovou pilou (K„ = 1) referenční „typický“ kus konstrukční oceli 45 (NA_о = 1), mající následující fyzikální a mechanické vlastnosti: st_й – 65 kgf/mm 2 a_{|) 2} = 34 kgf/mm2, 5 = 20 %. Průměr obrobku D = 160 mm, ?_max = D. Trvanlivost pily T = 700 min., délka pily L_n = 4500 mm, tl b = 1 mm, rozteč zubů pily 5 = 8 mm, posuv s₇– 0,008 mm/zub, chlazený provoz.

Dosazením počátečních dat do vzorce (285) získáme:

• 71,5 • 0,75 • 45OO 0 ‘ 15 • 8 0,1
• 7ОО 0,2 -О,ОО8 0,2 -16O 0 ‘ 3 -I 0,2
• 65 (1 + 0,2)
• • K_v = 62,8 m/min.
• 80

Vezměme korekční faktor rovný jednotce (K_v = 1).

Vzorec pro výpočet řezné rychlosti pro „typický“ obrobek po transformacích a zjednodušení lze uvést následovně:

• 159840
• (286)
• •(! + 0,3 %, oceli na bázi austenitu (žáruvzdorná, nerezová ocel), s obsahem 9–28 % Ni a Mn a 0,05–1,5 % C (při dodání nebo po žíhání); vysokochromové oceli s obsahem chromu Cr > 13 %;

К_о = 0,36 – pro žáruvzdorné oceli a slitiny na bázi chromniklu s intermetalickým kalením, obsahující nad 30 % Ni, kalené žáruvzdorné oceli na bázi austenitu s obsahem uhlíku C > 0,3 %.

S vysokým obsahem hliníku (až 6,5-7%) se tepelná odolnost slitin prudce zvyšuje, ale současně se výrazně snižuje tažnost a následně zpracovatelnost.

Při zpracování žáruvzdorných ocelí a slitin legovaných hliníkem, jakož i žáruvzdorných slitin po kalení a popouštění by proto měly být řezné rychlosti podle vzorce (285) vynásobeny koeficientem 0,6 v souladu s doporučeními [222] a [223].

U titanových tvářených slitin, které neobsahují plynné nečistoty, je při zpracování vysokorychlostními řeznými a tvrdokovovými nástroji povolena řezná rychlost ve stejných mezích jako u ocelí na austenitické bázi se stejnou skutečnou pevností v tahu, tzn. К_о = 0,6 [172].

Při zpracování slitin litého titanu je řezná rychlost rychloběžnými pilami 1,5–2krát nižší než řezná rychlost při soustružení čistě deformovaných slitin titanu o stejné tvrdosti, tzn. AG_о = 3 – 0,4.

• 0,15
• — korekční faktor pro délku pily;

• 0,2
• — korekční faktor pro životnost pily;
• 0,2
• — korekční faktor pro množství posuvu na zub 5_Z;
• 0,3
• — korekční faktor pro velikost obrobku;
• 0,008

— korekční faktor pro tloušťku pily;

AG_0X, — korekční faktor pro přítomnost chlazení: AG_ochladit=1, žádné chlazení К_ochladit = 0,95;

К_И – korekční faktor pro materiál řezné části pásových pil: pro bimetalové pily К_И = 1. Podle Wikus (Pilous) (Česká republika), VI-MENS LLC, DoALL (USA), při řezání konstrukčních uhlíkových a legovaných ocelí karbidovými pilami lze řeznou rychlost zvýšit 2-3krát. Vezměme průměr pro karbidové pily К_И ~ 2,5.

1. Určete řeznou rychlost při řezání bimetalovou pilou (NA_И = 1) „typický“ kus konstrukční oceli 45 (NA_о = 1), který má následující fyzikální a mechanické vlastnosti: o_д = 65 kgf/mm 2, st_{() 2} = 34 kgf/mm 2 – 5 %, obdélníkový obrobek?_tak = 200 mm. Trvanlivost pily T- 700 min., délka pily L_n = 4500 mm, tl b = 1 mm, rozteč zubů pily 5 = 8 mm, posuv 5_Z= 0,008 mm/zub, provoz s chlazením.

Při zohlednění korekčního faktoru pro velikost obrobku je vzorec pro výpočet řezné rychlosti po dosazení korekčního faktoru do vzorce (286) P – a 700

• – 0,935 může být reprezentováno takto:
  • 2. Určete řeznou rychlost při řezání bimetalovou pilou (AG„=1) kruhového výkovku z oceli 45, která má následující fyzikální a mechanické vlastnosti: в_в = 65 kgf/mm 2, st₀₂ = 34 kgf/mm 2, 5 = 20 %, průměr obrobku ?>= 1000 mm, ?_max = D. Trvanlivost pily T= 700 min., délka pily L_n = 9000 mm, tl b = 1,6 mm, rozteč pily 5=12 mm, posuv s_z = 0,008 mm/zub, chlazený provoz. Zavedeme korekční faktory:

  

  • 0,577,
  • 4500 J při 4500 J

  Po nahrazení dostaneme:

  _F 159840 „ „ „ „ 159840 . .. _п ___ „_. . _. .

  • 700 [st_й-(1 + 5)]’ 8″s [65-(l+0,2)] 8
  • 3. Určete řeznou rychlost při řezání bimetalovou pilou (NA_И = 1) polotovary z austenitické oceli 1Х18Н9Т (ЭЯ1Т) (/T_o = 0,6), které mají následující fyzikální a mechanické vlastnosti: o_в = 72 kgf/mm2, o₀₂ = 43,6 kgf/mm 2, 5 = 44,6 %, průměr obrobku D = 200 mm,?_tak = D. Trvanlivost pily Т = 700 min., tl b = 1 mm, délka pily D, = 4500 mm, posuv s_z = 0,008 mm/zub, chlazený provoz.

  Dosazení počátečních dat do vzorce (286) s přihlédnutím k opravnému faktoru

  odhad velikosti K. = Dtah

  I = 0,935 a materiál obrobku bude:

  z r = a 700

  • 159840
  • • К_а ? NA_т —K =———-• 0,935• 0,6• 1 = 20,9 m/min.

  Při použití karbidových pil s přihlédnutím ke korekčnímu faktoru pro materiál pily К_И = 2,5 řezná rychlost se rovná:

  o = 20,9? 2,5 = 52,2 m/min.

  4. Určete řeznou rychlost při řezání bimetalovou pásovou pilou (NA_И = 1) obrobky vyrobené ze žáruvzdorné slitiny KhN62BMKTYu (EP742), která má následující fyzikální a mechanické vlastnosti: 2, 5=15 %, průměr obrobku D = 200 mm, ?_max = D. Trvanlivost pily Т = 700 min., tl b — 1 mm, délka pily ?„ = 4500 mm, posuv s_z= 0,008 mm/zub, chlazený provoz.

  Dosazení počátečních dat do vzorce (286) s přihlédnutím ke korekčním koeficientům (160 Y’ 3

  výběr podle velikosti K. = – = 0,935 a materiál obrobku (A7 = 0,36), podle

  • 159840 159840
  • • 0,36 • 0,935 • 1 = 6,5 m/min.

  Při použití karbidových pil s přihlédnutím ke korekčnímu faktoru pro materiál pily К_И = 2,5 řezná rychlost se rovná:

  • 0 = 6,5-2,5 = 16,3 m/min.
  • 5. Určete řeznou rychlost při řezání bimetalovou pásovou pilou A = 1) obrobky ze žáruvzdorné slitiny KhN77TYUR (EI437B), která má následující fyzikální a mechanické vlastnosti: a_д= 102 kgf/mm 2, 3 = 20 %, průměr obrobku D = 200 mm, L_max = D. Trvanlivost pily Т = 700 min., tl b = 1 mm, délka pily L_n = 4500 mm, posuv s_z = 0,008 mm/zub, chlazený provoz.

  Dosazení počátečních dat do vzorce (286) s přihlédnutím ke korekčním koeficientům ( 160 / 0 z

  výběr podle velikosti K_t — 0,935 a materiál obrobku (NA_<> = 0,36).

  • 159840 „159840 _{A L} , _п . .
  • —————• • l, ? K =—————pg 0,36 • 0,935 • 1 = 9,4 m/min. [Ó_в-(1+3)]’ ° [102.(1 + 0,2)]’»

  Při použití karbidových pil s přihlédnutím ke korekčnímu faktoru pro materiál pily К_И = 2,5 řezná rychlost se rovná:

  • 0 = 9,4-2,5 = 23,5 m/min.
  • 6. Určete řeznou rychlost při řezání bimetalovou pásovou pilou (NA_н = 1) předvalky vyrobené z titanové slitiny VT6, která má následující fyzikální a mechanické vlastnosti: o_й= 105 kgf/mm2, o₀₂ = 102 kgf/mm 2, 3 = 10,2 %, průměr obrobku D = 200 mm, Z_max = D. Trvanlivost pily T- 700 min., tl b = 1 mm, délka pily ?„ = 4500 mm, posuv s_z= 0,008 mm/zub, chlazený provoz.

  Dosazení počátečních dat do vzorce (286) s přihlédnutím k opravným faktorům pro velikost TO. – 0,935 a pro materiál obrobku (jako u auto-

  stenitové oceli, К_а = 0,6), dostaneme:

  • 159840 159840
  • -0,6-0,935-1 = 17,3 m/min.

  Poznámka. Některé zahraniční firmy vyrábějí pásové pily s proměnnými parametry – řezná rychlost o a posuv s_M při řezání kulatých obrobků, což je spojeno s plynulou změnou délky řezné tětivy zubů pily. Graficky to lze znázornit hyperbolickou křivkou závislosti rychlosti na velikosti tětivy kružnice (obr. 101).

  Když se pila přibližuje ke středu kruhu obrobku s průměrem 0D řezná rychlost postupně klesá od a_tak do v_min. Potom po průchodu

  

  Obr. 101. Změna řezné rychlosti pásové pily podél svislého diametrálně rovného kulatého obrobku

  diametrální přímka se rychlost opět postupně zvyšuje na v_max. Úměrné změně řezné rychlosti o při zachování optimálního posuvu na zub s₇ podle vzorce (271)

  množství křížového posuvu se také mění s_M.

  Při řezání kulatých obrobků tímto způsobem zůstává životnost pil téměř nezměněna, ale výrazně se zvyšuje produktivita řezání, zejména u obrobků s velkým průměrem. Vtab. 92 Pro srovnání jsou uvedeny přibližné údaje o řezné rychlosti pásových pil od firmy DoALL (USA).

  Materiálové skupiny

  Označení materiálu

  Řezná rychlost m/min

  Bimetal (až 100 mm)

  Bimetal (100-500 mm)

  Tvrdá slitina

  Obyčejná ocel

  Pro výběr režimu řezání je nutné správně vybrat jeho hlavní prvky, to znamená určit a vzít v úvahu nejpříznivější ukazatele hodnot těchto režimů:

  • Získání technologicky povolené rychlosti posuvu. To je nutné pro využití veškerého výkonu stroje.
  • Získání ekonomické řezné rychlosti. Pomáhá racionálně využívat řezné prvky.

  Po chybných výpočtech je nutné provést kontroly pomocí vzorců nebo tabulek. Dávají jasně najevo, jak vybrané prvky odpovídají výkonu stroje, na kterém se bude kov řezat, a určuje se i výkon jeho pohonu. Kontroly jsou zvláště nutné, pokud je třeba provést hrubé stírání.

  Hloubka

  Tato hodnota je určena přídavkem na zpracování. Je lepší odstranit přídavek v jednom kroku. Hloubka může mít silný vliv na řeznou sílu, z tohoto důvodu lze přídavek rozdělit do tří průchodů: 55-60% vrstvy – hrubovací průchod, 25-35 – polodokončování, 15-20% – dokončovací.

  Změna řezné rychlosti

  
  Řezná rychlost při obrábění kovů závisí na:
  

  • Materiál, tvar, vlastnosti řezného nástroje.
  • Typ zařízení. Soustruhy, frézky atd.
  • Vlastnosti obrobku. Například ocel, jaká je její pevnost v tahu.
  • Hloubky řezu.
  • Typ zpracování. Soustružení, řezání závitů.
  • Spolehlivost a tuhost upevnění obrobku.
  • Výkon a vlastnosti zařízení.
  • Povaha kovoobrábění.

  Řezná rychlost, kterou řezný prvek umožňuje, je ovlivněna různými nuancemi: trvanlivostí frézy, fyzikálními vlastnostmi obrobku, množstvím a kvalitou chladicí kapaliny, povoleným a přípustným opotřebením frézy.

  Čím vyšší je rychlost pohybu při řezání, tím rychleji klesá životnost fréz. Vhodná hodnota pro řezné nástroje od 25 do 55 m/min. Pokud jsou na frézy instalovány desky z tvrdé slitiny, lze toto číslo zvýšit na 75-145 m/min. V tomto případě bude jejich trvanlivost od půl hodiny do hodiny.

  Řezání pásovou pilou: výpočet účinnosti

  Přes experimentální body vedeme hladkou nivelační čáru, která graficky přibližně vyjadřuje požadovanou funkční závislost Pz = f(Sz)

  Výsledná křivka je podobná parabole, takže požadovanou závislost lze aproximovat mocninnou funkcí:

  O dalších strojích: Výkresy truhlářského pracovního stolu Udělej si sám –

  kde koeficient c a exponent u jsou konstanty. Abychom našli hodnoty těchto veličin, vezmeme logaritmus této závislosti

  log Pz = log cu log Sz

  Hodnoty exponentu u se nalézají analyticky. Na nivelační křivce vezmeme body H1 (Pz1 = 464, Sz1 = 12); H2 (Pz2 = 750, Sz2 = 24); H3 (Pz3 = 1215, Sz3 = 48); H4 (Pz4 = 1610, Sz4 = 72); H5 (Pz5 = 1970, Sz5 = 96); H6 (Pz6 = 2320, Sz6 = 120); Dosazením hodnot souřadnic Pz a Sz převzatých bodů do výše uvedeného výrazu získáme řadu rovnic ve tvaru:

  log Pz1 = log cu log Sz1;

  log Pz2 = log cu log Sz2;

  log Pzi = log cu log Szi;

  Spojením těchto rovnic ve dvojicích a řešením soustav dvou rovnic eliminací koeficientu c získáme výrazy pro u:

  u = (log Pz1 – log Pz2) / (log Sz1 – log Sz2);

  u = (log Pz1 – log Pz3) / (log Sz1 – log Sz3);

  u = (log Pz1 – log Pzi) / (log Sz1 – log Szi);

  u = (log Pz2 – log Pz3) / (log Sz2 – log Sz3);

  u = (log Pz(i-2) – log Pzi) / (log Sz(i-2) – log Szi);

  u = (log Pz(i-1) – log Pzi) / (log Sz(i-1) – log Szi).

  Hodnoty exponentu u budou přibližně rovné 0.7. Protože hodnoty u jsou ve všech výrazech přibližně stejné, znamená to, že vztah Pz = f(Sz) lze uspokojivě aproximovat výše uvedenou mocninnou rovnicí. Hodnota exponentu u se bere rovna aritmetickému průměru všech vypočtených hodnot, tzn. 0.7. Když známe hodnotu exponentu u, můžeme prezentovat vzorec řezné síly v upřesněné podobě:

  P = Kp * σв * Sz(0,7) * b;

  Například pomocí této rovnice určíme řeznou sílu obrobků z oceli 45 pásovou pilou (σв = 650 N/mm2) při posuvech na zub od 1 do 20 μm, počet zubů umístěných v řezu zóna k* = 3,10,20,30, 6 a sestrojte odpovídající graf znázorněný na obrázku XNUMX.

  O dalších strojích: Jak plést na pletacím stroji: jak se naučit plést na pletacím stroji, jak používat

  Po experimentu tak bylo možné objasnit vzorec pro řeznou sílu s pásovou pilou pro zpracování na pásových pilách a vyvodit závěr o vztahu mezi řeznou silou a silou posuvu pro novou a již opotřebovanou pilu.

  Rychlost posuvu

  
  Je omezena silami, které působí při řezání. Tyto síly mohou vést k některým poruchám:
  

  • zlomenina nebo změna tvaru řezného prvku;
  • deformace nebo rozbití zpracovávaného materiálu;
  • selhání stroje.

  Nejlepší je pracovat na nejvyšší hodnotě posuvu. Nejčastěji je tato hodnota převzata ze speciálních tabulek a příruček. Jsou sestaveny díky četným studiím a experimentům prováděným ve strojírenských závodech. Už 47 let je nejlepším průvodcem kniha Yu.V.

  Baranovský „Metal cutting modes“ 1972. V průběhu let jej používali inženýři v továrnách, učitelé a studenti v ústavech. Příručka zohledňuje výsledky experimentálních studií obrábění a kovoobráběcí výroby ve Volžském automobilovém závodě.

  Při volbě rychlosti posuvu z referenčního materiálu se tato hodnota mění podle kinematických parametrů zařízení, na kterém se kovoobrábění provádí. Tito. musíte vzít nejbližší nejmenší hodnotu posuvu. Pro hrubý průchod použijte rychlost od 0,4 do 1,5 mm na otáčku, pro dokončovací průchod od 0,11 do 0,4 mm na otáčku.

  
  Pokud snížíte rychlost posuvu a zvýšíte hloubku, zvýší se zatížení zařízení. Pokud uděláte opak, zátěž se sníží. Z toho vyplývá, že největší vliv na vybavení má hloubka.
  

  Rychlost řezání

  Jedná se o rychlost pohybu řezné strany frézy nebo kovu ve směru hlavního řezného pohybu. Označuje se latinským písmenem V, měřeno v m/min. a je definován takto:

  V je řezná rychlost,

  d – průměr zpracovávaného materiálu měřený v milimetrech,

  n – počet otáček vřetena za minutu.

  Znáte-li hodnotu V, můžete získat požadovaný počet otáček vřetena. Po obdržení této hodnoty se z pasportu stroje převezme požadovaný počet otáček vřetena, který se nejvíce blíží hodnotě určené výpočtovou metodou. Pokud není pas, tak si vezměte teoretické číslo, tzn. ten získaný z výpočtů.

  O dalších strojích: Náhradní díly a zařízení pro řezání vodním paprskem | náhradní díly GAR

  Řeznou rychlost lze získat pomocí vzorců, které jsou určeny pro všechny druhy obrábění kovů z ukazatelů životnosti nástroje.

  Pokud je nutné provést podélné nebo příčné otáčení, pak hodnota V bude:

  V= Cv*Kv/T*t*S (2)

  T – životnost nástroje,

  t – hloubka řezu kovu,

  S – rychlost posuvu.

  Cv je v tomto případě koeficient získaný z pozorování během experimentů. Tato hodnota musí být převzata z tabulky speciální příručky. Je vybrána možnost pro „standardní“ podmínky zpracování kovů. Slovo „standardní“ podmínky znamená použití tlaku 750 MPa a použití tvrdokovové frézy.

  V reálných podmínkách se výkon řezání a zpracování často neshoduje se „standardními podmínkami“. Z tohoto důvodu se pro získání optimální hodnoty zavádí korekční faktor – Kv. Bere v úvahu všechny rozdíly.

  Lze jej vypočítat následovně:

  Kv=Kмv*Kпv*Kиv (3)

  • Kmv – koeficient zohledňuje vliv kovu obrobku;
  • Kпv – hodnota, která zohledňuje stav povrchu zpracovávaného kovu;
  • Kiv – koeficient zohledňuje vliv materiálu, ze kterého je fréza vyrobena.

  Všechny ukazatele jsou převzaty z referenčních knih.

  Při řezání drážek nebo tvarovém soustružení se vzorec (2) bere v upravené podobě. Nezohledňuje hodnotu t. Tito. vzorec bude mít tvar:

  V= Cv*Kv/T*S (4)

  Rychlost, která byla vypočtena pomocí vzorců (2) a (4) je odhad a výsledná hodnota je pouze doporučení.