Tryb cięcia podczas frezowania: obliczenia, definicja, normy

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Frezowanie nie jest najprostszą operacją do obróbki metali i innych materiałów, która nie zawsze jest szczegółowo znana przeciętnemu człowiekowi. Faktem jest, że proces ten wymaga specjalnego urządzenia zwanego nożem - można je znaleźć w wielu przedsiębiorstwach, fabrykach, zakładach. Jak przebiega ten proces? W tym przypadku dotyczy to narzędzia tnącego i przedmiotu obrabianego. Narzędziem tnącym jest sam frez – wykonuje ruchy obrotowe, w przeciwieństwie do samego przedmiotu obrabianego, który przy pomocy maszyny wykonuje ruchy translacyjne w kierunku frezu. Rezultatem jest rodzaj przetwarzania, który byłby trudny do powtórzenia za pomocą jakiegokolwiek innego narzędzia. Jednak ten artykuł nie będzie zawierał powierzchownych informacji - ten materiał jest przeznaczony dla tych, którzy są już mniej lub bardziej zaznajomieni z procesem frezowania. Głównym i głównym tematem będzie tutaj tryb cięcia, to znaczy tutaj zostanie obliczony i określony, jak dokładnie powinien działać frez i jaką dyszę użyć do określonych rodzajów metalu o różnej twardości. Aby ułatwić Ci zrozumienie danych, które zostaną podane poniżej, powinieneś natychmiast dowiedzieć się, jakie koncepcje będą tutaj używane.

Wszystko, czego potrzebujeszwiem

Tak więc w każdym akapicie wskazano, który materiał jest brany pod uwagę, a także jego twardość zgodnie z metodą Brinella - najbardziej znaną i powszechną ze wszystkich metod określania twardości ciał. Mierzone są w HB, czyli jednostkach twardości Brinella. Następnie zostanie określona prędkość cięcia podana w metrach na minutę (m/min). Tutaj należy zwrócić szczególną uwagę na to, że nie są to obroty frezu, a zupełnie inny parametr. Parametr ten będziemy rozpatrywać w kilku przykładach - jeśli obrabiany przez cutter materiał nie posiada dodatkowej powłoki, a także jeśli cutter posiada różne rodzaje powłoki TI-NAMITE. I oczywiście zostanie opisany inny bardzo ważny parametr frezowania - jest to posuw na ząb. Dla ludzi z dala od tej sfery ten parametr może wydawać się dość niezwykły, ale jeśli dokładnie przestudiujesz jego szczegóły, wszystko stanie się dość proste. Tak więc ten parametr jest mierzony w milimetrach na ząb i określa, o ile milimetrów porusza się obrabiany przedmiot, podczas gdy frez obraca się o jeden ząb. Z tego posuwu można obliczyć inne - na przykład wsteczny i minutowy, ale to posuw na ząb jest czynnikiem kluczowym. Zależy to również od średnicy użytego narzędzia. Cóż, masz już wszystkie podstawowe dane - teraz nadszedł czas, aby dowiedzieć się, jakiego trybu cięcia użyć podczas frezowania w konkretnym przypadku.

Stale ogólnego przeznaczenia

Więc pierwszy materiał, któryomówione w tym artykule - są to stale ogólnego zastosowania. Jakiego trybu cięcia użyć dla tego materiału? Pierwszym krokiem jest określenie twardości materiału. Jeśli twardość stali jest mniejsza niż 150 Brinnels, konieczne jest ustawienie prędkości od 150 do 210 metrów na minutę, w zależności od powłoki. Odpowiednio 150 bez powłoki i 210 z najskuteczniejszą powłoką TI-NAMITE-A. Jeśli chodzi o posuw na ząb, wszystko zależy, jak wspomniano wcześniej, od średnicy narzędzia. Jeżeli jego średnica jest mniejsza niż 3 mm to posuw na ząb będzie wynosił od 0,012 do 0,018 mm, przy wzroście średnicy do 5 mm posuw wzrasta do 0,024 mm, jeśli średnica wzrasta do 9 mm to posuw wzrasta do 0,050 mm, przy średnicy do 14 mm posuw może wzrosnąć do 0,080 mm, ale przy maksymalnej średnicy 25 mm posuw na ząb wyniesie 0,18 mm. Te dane pozwalają wybrać właściwy tryb cięcia. Ale nie zapominaj, że istnieją również twardsze rodzaje stali do ogólnego użytku. Przy twardości mniejszej niż 190 jednostek Brinella prędkość powinna wynosić od 120 do 165 metrów na minutę, a przy twardości mniejszej niż 240 jednostek Brinella od 90 do 125 metrów na minutę. Naturalnie zmienia się posuw na ząb. Staje się ona mniejsza i w pierwszym przypadku może wynosić od 0,01 do 0,1 mm na ząb, natomiast w drugim przypadku może wynosić od 0,008 do 0,08 mm na ząb. Oczywiście nie jest to jedyny materiał używany do frezowania, dlatego należy wziąć pod uwagę również inne metale.

Stale cementowane

Warunki skrawania stali nawęglanej zależą od twardości materiału. Jeśli jest to mniej niż 235 Brinneli, to prędkość cięcia będzie odpowiednia - od 100 do 140 metrów na minutę. Przy twardości poniżej 285HB wskaźnik spada - od 80 do 110 metrów na minutę. Ale jednocześnie nie zapomnij o posuwie na ząb. W zasadzie niewiele można o tym mówić, bo nie różni się od tego, co widzieliście już w poprzednim akapicie. W pierwszym przypadku będzie miał takie same odstępy jak przy obróbce stali ogólnego przeznaczenia o twardości mniejszej niż 190HB, a w drugim takie same odstępy jak przy obróbce stali ogólnego przeznaczenia o twardości mniejszej niż 240HB. Ale jednocześnie nie można powiedzieć, że posuw na ząb będzie identyczny, ponieważ w pierwszym przypadku posuw do maksymalnej średnicy narzędzia nie wynosi 0,1, jak w poprzednim przykładzie, ale 0,15. Dlatego obliczanie parametrów skrawania jest tak złożonym zadaniem, które najlepiej wykonywać zgodnie ze wszystkimi normami i ścisłymi przepisami.

Stale do azotowania

Obliczanie warunków skrawania podczas obróbki stali azotowanych nie różni się od poprzednich przypadków - tylko w tym przypadku materiały są nieco twardsze od poprzednich, więc nie należy się dziwić, że prędkość skrawania będzie tu wynosić od 90 do 125 metrów na minutę przy mniej twardej stali i od 70 do 95 metrów na minutę przy twardszym materiale. Jeśli chodzi o posuw na ząb, w pierwszym przypadku mamy do czynienia z dość standardowym biegiem krokowym – od0,008 do 0,08 milimetra, ale jeśli metal ma dużą liczbę jednostek twardości Brinella, będzie to oznaczać, że jego podaż zmniejszy się i zauważalnie. Przy minimalnej średnicy narzędzia będzie to 0,006 mm, a przy maksymalnej średnicy 0,06 mm. Jest to obecnie najniższy posuw na ząb omawiany w tym artykule. Obliczenie warunków skrawania na podstawie tych informacji odbywa się dość zwykle według standardowego wzoru, który zostanie omówiony na końcu artykułu.

Stale średniowęglowe

Stale średniowęglowe są bardzo powszechne, a co najważniejsze - istnieje kilka różnych poziomów ich twardości. I oczywiście każdy z nich będzie miał swoją własną prędkość cięcia. Na przykład pierwsze dwa rodzaje stali mają tę samą szybkość, jeśli frez nie ma powłoki - 80 metrów na minutę. Ale przy maksymalnym zasięgu dla pierwszego typu prędkość wzrasta do 110 metrów na sekundę, a dla drugiego - tylko do 85 metrów na sekundę. Ale jednocześnie istnieją jeszcze dwa typy, pierwszy o twardości poniżej 340HB, a drugi - poniżej 385HB. W związku z tym pierwszy parametr cięcia będzie wynosił od 50 do 70 m / min, a drugi - od 35 do 50 m / min. W porównaniu z typami, które widziałeś wcześniej, jest to dość powolne. Odpowiednio dla tego typu stali posuw na ząb nie jest zbyt duży – warto podkreślić ostatnią stal pod względem twardości, która przy minimalnej średnicy narzędzia ma niesamowicie niski posuw, tylko 0,005 mm. Należy od razu zauważyć, że rozważa się tutaj frezowanie, a nie warunki skrawania dlaobrócenie. Jak wspomniano powyżej, wzór używany do obliczeń, który przeczytasz powyżej. Warunki skrawania toczenia są obliczane przy użyciu nieco innego wzoru, dlatego nie należy próbować stosować jednego obliczenia do wszystkich rodzajów prac.

Stale narzędziowe

Pod względem twardości stale narzędziowe dzielą się na jeszcze więcej typów niż te średniowęglowe, więc warunki skrawania podczas frezowania stali narzędziowej mogą być liczne. Jeśli krótko mówimy o tej konkretnej stali, to istnieje pięć rodzajów twardości: mniej niż 230HB, mniej niż 285HB, mniej niż 340HB, mniej niż 395HB i więcej niż 395HB. Każdy z nich ma własną prędkość cięcia: od 90 do 125 m/min, od 70 do 95 m/min, od 60 do 85 m/min, od 45 do 65 m/min i od 30 do 40 m/min. W rzeczywistości nazwę tych danych będziesz już w połowie drogi do uzupełnienia wszystkich brakujących luk w obliczeniach wzoru, który określa warunki skrawania podczas frezowania. Aby wszystkie zmienne zostały zastąpione liczbami we wzorze, musisz również znać średnicę narzędzia (i wyprowadzone z niej dane posuwu na ząb).

Jak wybrać tryb?

Wybór trybów cięcia jest dość prosty - każdy nóż posiada przełącznik, który pozwoli Ci kontrolować prędkość obrotową narzędzia tnącego. Za pomocą tego małego przełącznika możesz ustawić przybliżoną wartość obrotów, a wtedy twoja maszyna będzie działać dokładnie na tym poziomie. Ściśle mówiąc, jest to tryb cięcia, aletak prosty proces ma za sobą dużą liczbę obliczeń, które zostaną omówione później. Faktem jest, że określenie prędkości obrotowej narzędzia tnącego noża musi być jak najdokładniejsze i rzadko masz wystarczająco dużo czasu i materiału, aby losowo wybrać tryby cięcia metalu. Dlatego istnieje teoria, którą należy wykorzystać przed zastosowaniem praktycznym.

Formuła prędkości cięcia

Bardzo ważne jest przestrzeganie standardów warunków cięcia, ponieważ nie chodzi tu tylko o to, że spędzisz dużo czasu, ale co gorsza - dużo materiału, aby wybrać żądany tryb na ślepo. Może to być również niebezpieczne. Dlatego najlepiej kierować się przede wszystkim wiedzą teoretyczną. Więc teraz poznasz formułę, według której obliczany jest tryb dla konkretnego metalu. Jak można to zastosować w praktyce, zostanie opisane poniżej. Sam wzór zakłada, że prędkość wyrażoną w metrach na minutę mnoży się przez przelicznik 1000, a wynik dzieli przez iloczyn liczby „pi” pomnożonej przez średnicę noża. To są wszystkie elementy trybu cięcia, których potrzebujesz, aby obliczyć prędkość obrotową frezu.

Uproszczona formuła

Nie ma sensu robić dwóch mnożeń, jeśli wiesz, że pi to cyfra bez zmiennych. Początkowo zwyczajowo zmniejsza się 1000 i 3,14, aby uzyskać 318. 318 mnoży się przez prędkość, a następnie wynik dzieli się przez średnicę noża. To wszystko, ta formuła jest już znacznie prostsza niż poprzednia i to z jej pomocądefinicja trybu cięcia.

Obliczenia

W takim materiale nie sposób obejść się bez przykładu. Otóż możemy wziąć na przykład stal ogólnego przeznaczenia o twardości poniżej 150HB oraz frez z powłoką TI-NAMITE i średnicą 10 milimetrów. Więc najpierw musisz sprawdzić dane opisane w powyższym artykule - przy takich wskaźnikach prędkość cięcia wyniesie 175 m / min, więc musisz pomnożyć 318 przez 175, otrzymasz 55650. Teraz musisz to podzielić o średnicę noża, czyli 10 - okazuje się, że 5565. To jest dokładnie pożądana wartość. Teraz musisz ustawić go na swoim komputerze, a jeśli nie możesz ustawić takiej wartości, zaleca się, aby wziąć trochę mniej.

Katalog instrumentów zagranicznych

Jeśli używasz krajarki domowej, najprawdopodobniej możesz łatwo znaleźć dane niezbędne do określenia trybu cięcia. Jeśli masz zagraniczną próbkę, możesz mieć pewne problemy. Dlatego kupując frezarkę zagraniczną, niezwykle konieczne jest poproszenie o katalog ze wszystkimi niezbędnymi wyjaśnieniami, które można następnie wykorzystać jako podstawę teoretyczną podczas pracy z maszyną.

Wykresy specjalne

Prawdziwe zbawienie to wykresy, które są kompilowane w celu szybszego i wygodniejszego określenia trybu cięcia. Czym jest taki wykres? Jest to zestaw linii prostych o różnych kolorach, które znajdują się między dwiema osiami - jedna z nich pokazuje prędkość, czyli wartość, którą znasz, bo wiesz, jaki materiał obrabiasz, adrugi to liczba obrotów na minutę, które wykona twój ploter, czyli innymi słowy, jego tryb pracy. Dlaczego linie mają różne kolory? Na wypadek, gdybyście nie zapomnieli, liczby obrotów na minutę frezu nie da się obliczyć jedynie na podstawie prędkości skrawania - potrzebna jest również średnica narzędzia, a każdy kolor odpowiada za jego średnicę.

Jak korzystać z wykresu?

Wszystko, co jest od ciebie wymagane, to znaleźć średnicę narzędzia w tabeli i wybrać linię żądanego koloru na wykresie. Następnie musisz określić prędkość i narysować linię prostą z osi y, czyli osi, na której wskazane są wartości tego parametru. Od przecięcia twojej linii z linią w wybranym kolorze, musisz narysować linię prostą do osi x, aby znaleźć dokładną liczbę obrotów na minutę.