Warunki skrawania dla toczenia: opis, cechy do wyboru i technologia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-02 14:01

W celu przekształcenia zwykłego półfabrykatu w odpowiednią część mechanizmu stosuje się toczenie, frezowanie, szlifowanie i inne maszyny. Jeśli frezowanie jest konieczne do produkcji bardziej skomplikowanych części, na przykład kół zębatych, wycinania wielowypustów, to toczenie służy do tworzenia prostszych części i nadania im niezbędnego kształtu (stożek, cylinder, kula). Warunki skrawania w toczeniu są bardzo ważne, ponieważ np. w przypadku kruchych metali konieczne jest zastosowanie mniejszej prędkości wrzeciona niż w przypadku mocnego metalu.

Cechy toczenia

W celu toczenia określonego detalu na tokarce z reguły stosuje się frezy. Występują w różnych modyfikacjach i są klasyfikowane zgodnie z rodzajem obróbki, kierunkiem podawania i kształtem głowicy. Dodatkowo frezy wykonane są z różnych materiałów: stal stopowa, stal węglowa, stal narzędziowa, cięcie szybkotnące, wolfram,węglik.

Wybór jednego lub drugiego zależy od materiału obrabianego przedmiotu, jego kształtu i metody toczenia. Warunki skrawania do toczenia koniecznie uwzględniają wszystkie te niuanse. Podczas toczenia przedmiot obrabiany jest zamocowany we wrzecionie, wykonuje główne ruchy obrotowe. Narzędzie do obróbki jest zainstalowane w suwmiarce, a ruchy posuwu są wykonywane bezpośrednio przez nią. W zależności od używanej maszyny można obrabiać zarówno bardzo małe części, jak i duże części.

Podstawowe elementy

Jakie elementy parametrów skrawania można wykorzystać w toczeniu? Chociaż toczenie nie zawsze jest bardzo łatwą operacją, jego głównymi elementami są prędkość, posuw, głębokość, szerokość i grubość. Wszystkie te wskaźniki zależą przede wszystkim od materiału obrabianego przedmiotu i rozmiaru. Na przykład w przypadku bardzo małych części należy wybrać najniższą prędkość cięcia, ponieważ nawet przypadkowe odcięcie 0,05 milimetra może doprowadzić do odrzucenia całej części.

Ponadto bardzo ważnymi wskaźnikami, od których zależy wybór warunków skrawania podczas toczenia, są etapy, na których jest on wykonywany. Rozważ bardziej szczegółowo główne elementy i etapy cięcia metalu.

Zgrubna, półwykańczająca i wykańczająca

Przekształcenie przedmiotu obrabianego w niezbędną część to złożony i czasochłonny proces. Dzieli się na pewne etapy: obróbka zgrubna, półwykańczająca i wykańczająca. Jeśli część jest prosta, z reguły nie bierze się pod uwagę etapu pośredniego (półwykończeniowego). Na pierwszym etapie (szkic) detalom nadaje się niezbędny kształt i przybliżone wymiary. Jednocześnie należy pozostawić uprawnienia na kolejne etapy. Np. dany przedmiot obrabiany: D=70 mm i L=115 mm. Konieczna jest obróbka z niego części, której pierwszy rozmiar to D₁ =65 mm, L₁ =80 mm, a drugi - D₂ =40mm, L_2=20mm.

Zgrubna będzie następująca:

1. Przytnij koniec 14mm.
2. Obróć średnicę na całej długości o 66 mm
3. Obróć drugą średnicę D_{2=41 mm na długość 20 mm.}

Na tym etapie widzimy, że część nie została całkowicie przetworzona, ale jak najbliżej jej kształtu i rozmiaru. A naddatek na całkowitą długość i dla każdej ze średnic wynosił 1 mm.

Wykończenie tej części będzie następujące:

1. Wykonaj dokładne cięcie końcowe z wymaganą chropowatością.
2. Obróć długość 80 mm do średnicy 65 mm.
3. Wykonuj precyzyjne toczenie od długości 20mm do średnicy 40mm.

Jak widać, obróbka wykańczająca wymaga maksymalnej precyzji, z tego powodu prędkość cięcia będzie w nim mniejsza.

Gdzie rozpocząć obliczenia

Aby obliczyć tryb cięcia, musisz najpierw wybrać materiał noża. Będzie to zależeć od materiału przedmiotu obrabianego, rodzaju i etapu obróbki. Ponadto siekacze, w których można usunąć część tnącą, są uważane za bardziej praktyczne. Innymi słowy, wystarczy wybrać materiał krawędzi tnącej i zamocować go w narzędziu tnącym. Najbardziej opłacalny tryb to taki, w którym koszt wyprodukowanej części będzie najniższy. W związku z tym, jeśli wybierzesz niewłaściwe narzędzie tnące, prawdopodobnie pęknie, a to spowoduje straty. Jak więc określić odpowiednie narzędzie i warunki skrawania do toczenia? Poniższa tabela pomoże Ci wybrać najlepszy siekacz.

Grubość warstwy cięcia

Jak wspomniano wcześniej, każdy z etapów przetwarzania wymaga pewnego stopnia precyzji. Te wskaźniki są bardzo ważne właśnie przy obliczaniu grubości ciętej warstwy. Parametry skrawania do toczenia gwarantują dobór najbardziej optymalnych wartości do toczenia części. Jeśli zostaną pominięte, a obliczenia nie zostaną wykonane, zarówno narzędzie skrawające, jak i sama część mogą zostać uszkodzone.

Więc przede wszystkim musisz wybrać grubość ciętej warstwy. Kiedy nóż przechodzi przez metal, odcina pewną jego część. Grubość lub głębokość skrawania (t) to odległość, jaką frez usunie w jednym przejściu. Ważne jest, aby wziąć pod uwagę, że dla każdej kolejnej obróbki konieczne jest obliczenie trybu cięcia. Na przykład, należy wykonać toczenie zewnętrzne części D =33,5 mm dla średnicy D₁=30,2 mm i wytaczanie wewnętrzne otworu d=3,2 mm na d_{2=2 mm.}

Dla każdej operacji obliczenie warunków skrawania podczas toczenia będzie indywidualne. Aby obliczyć głębokość skrawania, należy od średnicy po obróbce odjąć średnicę przedmiotu obrabianego i podzielić przez dwa. W naszym przykładzie okaże się:

t=(33,5 - 30,2) / 2=1,65 mm

Jeżeli różnica między średnicami jest zbyt duża, na przykład 40 mm, to z reguły należy ją podzielić przez 2, a wynikowa liczba będzie liczbą przejść, a głębokość będzie odpowiadać dwóm milimetry. Przy toczeniu zgrubnym można wybrać głębokość skrawania od 1 do 3 mm, a do wykańczania od 0,5 do 1 mm. Jeżeli wykonywane jest cięcie powierzchni końcowej, to grubość usuwanego materiału będzie równa głębokości cięcia.

Ustawianie ilości paszy

Obliczenia warunków skrawania podczas toczenia nie można sobie wyobrazić bez wielkości ruchu narzędzia skrawającego w jednym obrocie części - posuw (S). Jego wybór zależy od wymaganej chropowatości i stopnia dokładności obrabianego przedmiotu, jeśli jest wykańczany. Podczas obróbki zgrubnej dopuszczalne jest stosowanie maksymalnego posuwu, w oparciu o wytrzymałość materiału i sztywność jego instalacji. Możesz wybrać żądany kanał, korzystając z poniższej tabeli.

Po wybraniu litery S należy ją podać w paszporcie maszyny.

Prędkość cięcia

Prędkość skrawania (v) i prędkość wrzeciona (n) to bardzo ważne wartości, które wpływają na warunki skrawania podczas toczenia. Dooblicz pierwszą wartość za pomocą wzoru:

V=(π x D x n) / 1000, gdzie π to Pi równe 3, 12;

D - maksymalna średnica części;

n to prędkość wrzeciona.

Jeżeli ostatnia wartość pozostaje niezmieniona, prędkość obrotowa będzie tym większa, im większa jest średnica przedmiotu obrabianego. Ta formuła jest odpowiednia, jeśli znana jest prędkość wrzeciona, w przeciwnym razie należy użyć formuły:

v=(C_v x K_v)/ (T_{m x t x S),}

gdzie t i S są już obliczoną głębokością skrawania i posuwu, a C_v, K_{v, T są współczynnikami zależnymi od właściwości i struktura materiału. Ich wartości można pobrać z tabel danych skrawania.}

Kalkulator danych cięcia

Kto może pomóc w obliczeniu parametrów skrawania podczas toczenia? Programy online w wielu zasobach internetowych radzą sobie z tym zadaniem nie gorzej niż człowiek.

Możliwe jest korzystanie z narzędzi zarówno na komputerze stacjonarnym, jak i telefonie. Są bardzo wygodne i nie wymagają specjalnych umiejętności. W polach należy wpisać wymagane wartości: posuw, głębokość skrawania, materiał obrabianego przedmiotu i narzędzie tnące, a także wszystkie niezbędne wymiary. Umożliwi to uzyskanie kompleksowej i szybkiej kalkulacji wszystkich niezbędnych danych.