حالت برش در تراشکاری: عناصر و مفهوم برش

2024 نویسنده: Henry Conors | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-02-12 06:44

یکی از روش های چند منظوره فرآوری فلزات تراشکاری است. با کمک آن، پرداخت خشن و ظریف در فرآیند ساخت یا تعمیر قطعات انجام می شود. بهینه سازی فرآیند و کار با کیفیت کارآمد با انتخاب منطقی داده های برش به دست می آید.

ویژگی های فرآیند

تکمیل تراشکاری بر روی ماشین های مخصوص با کمک کاتر انجام می شود. حرکات اصلی توسط اسپیندل انجام می شود که چرخش جسم ثابت روی آن را تضمین می کند. حرکات تغذیه توسط ابزاری انجام می شود که در کولیس ثابت شده است.

انواع اصلی کارهای مشخصه عبارتند از: تراش صورت و شکل، حفاری، پردازش فرورفتگی ها و شیارها، پیرایش و برش، نخ زنی. هر یک از آنها با حرکات مولد موجودی مربوطه همراه است: برش های از طریق و رانش، شکل دهی، خسته کننده، برش، برش و نخ. انواع ماشین آلاتاجسام کوچک و بسیار بزرگ، سطوح داخلی و خارجی، قطعات کار تخت و حجیم را پردازش کنید.

عناصر اساسی حالت ها

حالت برش در تراشکاری مجموعه ای از پارامترها برای عملکرد دستگاه برش فلز است که با هدف دستیابی به نتایج بهینه انجام می شود. این موارد شامل موارد زیر است: عمق، تغذیه، فرکانس، و سرعت اسپیندل.

عمق ضخامت فلزی است که توسط کاتر در یک پاس برداشته می شود (t, mm). بستگی به تمیزی مورد نظر و زبری مربوطه دارد. با چرخش خشن t=0.5-2 میلی متر، با تکمیل - t=0.1-0.5 میلی متر.

Feed - فاصله حرکت ابزار در جهت طولی، عرضی یا مستطیلی نسبت به یک دور قطعه کار (S، میلی متر / دور). پارامترهای مهم برای تعیین آن ویژگی های هندسی و کیفی ابزار تراشکاری است.

سرعت اسپیندل - تعداد دورهای محور اصلی که قطعه کار به آن متصل شده است، در یک دوره زمانی (n، دور / ثانیه) انجام شده است.

Speed - عرض گذر در یک ثانیه با عمق و کیفیت مشخص شده، ارائه شده توسط فرکانس (v, m/s).

نیروی چرخش - نشانگر مصرف انرژی (P, N).

فرکانس، سرعت و نیرو مهم‌ترین عناصر مرتبط با هم در حالت برش در تراشکاری هستند که هم شاخص‌های بهینه‌سازی برای اتمام یک شی خاص و هم سرعت کل دستگاه را تنظیم می‌کنند.

اطلاعات اولیه

از دیدگاه یک رویکرد سیستماتیک، فرآیندچرخش را می توان به عنوان عملکرد هماهنگ عناصر یک سیستم پیچیده در نظر گرفت. این موارد عبارتند از: ماشین تراش، ابزار، قطعه کار، عامل انسانی. بنابراین، اثربخشی این سیستم تحت تأثیر فهرستی از عوامل است. در صورت نیاز به محاسبه حالت برش برای چرخش، هر یک از آنها در نظر گرفته می شود:

• ویژگی های پارامتریک تجهیزات، قدرت آن، نوع کنترل چرخش دوک (مرحله ای یا بدون پله).
• روش چفت کردن قطعه کار (با استفاده از یک صفحه، ورق و استراحت ثابت، دو پایه ثابت).
• خواص فیزیکی و مکانیکی فلز فرآوری شده. هدایت حرارتی، سختی و استحکام، نوع تراشه های تولید شده و ماهیت رفتار آن نسبت به موجودی در نظر گرفته شده است.
• ویژگی های هندسی و مکانیکی کاتر: ابعاد گوشه، نگهدارنده ها، شعاع گوشه، اندازه، نوع و جنس لبه برش با رسانایی حرارتی و ظرفیت گرمایی مناسب، چقرمگی، سختی، استحکام.
• پارامترهای سطح مشخص شده، از جمله زبری و کیفیت آن.

اگر تمام ویژگی های سیستم در نظر گرفته شود و به طور منطقی محاسبه شود، دستیابی به حداکثر بازده کار ممکن می شود.

معیارهای عملکرد چرخشی

قطعات ساخته شده با استفاده از تکمیل تراشکاری اغلب اجزای مکانیزم های مسئول هستند. الزامات بر اساس سه معیار اصلی برآورده می شوند. مهمترین چیز حداکثر عملکرد استهر کدام.

• تطابق مواد کاتر و جسم در حال چرخش.
• بهینه سازی بین تغذیه، سرعت و عمق، حداکثر بهره وری و کیفیت پرداخت: حداقل زبری، دقت شکل، بدون نقص.
• حداقل هزینه منابع.

روش محاسبه حالت برش در حین تراشکاری با دقت بالایی انجام می شود. چندین سیستم مختلف برای این وجود دارد.

روشهای محاسبه

همانطور که قبلا ذکر شد، حالت برش در حین چرخش مستلزم در نظر گرفتن تعداد زیادی از عوامل و پارامترهای مختلف است. در فرآیند توسعه فناوری، ذهن های علمی متعددی مجموعه های متعددی را با هدف محاسبه عناصر بهینه شرایط برش برای شرایط مختلف ایجاد کرده اند:

• ریاضی. این مستلزم محاسبه دقیق بر اساس فرمول های تجربی موجود است.
• گرافوگرافی. ترکیبی از روش های ریاضی و گرافیکی.
• جدول. انتخاب مقادیر مربوط به شرایط عملیاتی مشخص شده در جداول پیچیده خاص.
• ماشین. استفاده از نرم افزار.

مناسب ترین توسط مجری بسته به وظایف و ویژگی انبوه فرآیند تولید انتخاب می شود.

روش ریاضی

شرایط برش به صورت تحلیلی در طول چرخش محاسبه می شود. فرمول ها بیشتر و کمتر پیچیده هستند. انتخاب سیستم با توجه به ویژگی ها و دقت مورد نیاز نتایج تعیین می شودمحاسبات اشتباه و خود فناوری.

عمق به عنوان تفاوت بین ضخامت قطعه کار قبل از پردازش (D) و بعد از (d) محاسبه می شود. برای کار طولی: t=(D - d): 2; و برای عرضی: t=D - d.

ارسال قابل قبول گام به گام تعیین می شود:

• اعدادی که کیفیت سطح مورد نیاز را ارائه می دهند، S_cher;
• فید ویژه ابزار، S_p;
• مقدار پارامتر، با در نظر گرفتن ویژگی های بست، S_det.

هر عدد طبق فرمول های مربوطه محاسبه می شود. کوچکترین S دریافتی به عنوان خوراک واقعی انتخاب می‌شود. همچنین یک فرمول تعمیم‌دهنده وجود دارد که هندسه کاتر، الزامات مشخص شده برای عمق و کیفیت چرخش را در نظر می‌گیرد.

• S=(C_sR^yr^u): (t ^xφ^{z2)، mm/rev;}
• که در آن C_{s مشخصه پارامتریک ماده است؛}
• Ry - زبری مشخص شده، میکرومتر؛
• ru – شعاع نوک ابزار تراش، میلی متر؛
• tx - عمق چرخش، میلی متر؛
• φz - زاویه در بالای کاتر.

پارامترهای سرعت چرخش دوک با توجه به وابستگی های مختلف محاسبه می شود. یکی از موارد اساسی:

v=(C_vK_v): (T^mt ^xS^{y)، m/min جایی که}

• C_{v - ضریب مختلط خلاصه کننده مواد قطعه، برش، شرایط فرآیند؛}
• K_{v - ضریب اضافی،توصیف ویژگی های تراشکاری؛}
• Tm – عمر ابزار، حداقل؛
• tx – عمق برش، میلی‌متر؛
• Sy - فید، میلی‌متر/دور.

در شرایط ساده و به منظور در دسترس بودن محاسبات، سرعت چرخش قطعه کار را می توان تعیین کرد:

V=(πDn): 1000، متر در دقیقه، جایی که

n - سرعت اسپیندل ماشین، دور در دقیقه

ظرفیت استفاده از تجهیزات:

N=(Pv): (60100)، کیلووات، جایی که

• جایی که P نیروی برش است، N;
• v – سرعت، m/min.

تکنیک داده شده بسیار زمان بر است. فرمول های متنوعی با پیچیدگی های متفاوت وجود دارد. اغلب اوقات، انتخاب موارد مناسب برای محاسبه شرایط برش در حین چرخش دشوار است. نمونه ای از همه کاره ترین آنها در اینجا آورده شده است.

روش جدول

ماهیت این گزینه این است که شاخص های عناصر مطابق با داده های منبع در جداول هنجاری قرار دارند. فهرستی از کتاب های مرجع وجود دارد که مقادیر خوراک را بسته به ویژگی های پارامتری ابزار و قطعه کار، هندسه کاتر و شاخص های کیفیت سطح مشخص شده فهرست می کند. استانداردهای جداگانه ای وجود دارد که حاوی حداکثر محدودیت های مجاز برای مواد مختلف است. ضرایب شروع لازم برای محاسبه سرعت نیز در جداول ویژه موجود است.

این تکنیک به طور جداگانه یا همزمان با روش تحلیلی استفاده می شود. راحت و دقیق استکاربرد برای تولید سریال ساده قطعات، در کارگاه های فردی و خانگی. این به شما امکان می دهد تا با مقادیر دیجیتال، با حداقل تلاش و نشانگرهای اولیه کار کنید.

روش های گرافیکی و ماشینی

روش گرافیکی کمکی است و بر اساس محاسبات ریاضی است. نتایج محاسبه‌شده خوراک‌ها بر روی یک نمودار رسم می‌شود، جایی که خطوط دستگاه و کاتر ترسیم شده و عناصر اضافی از آنها تعیین می‌شوند. این روش یک روش پیچیده بسیار پیچیده است که برای تولید انبوه ناخوشایند است.

روش ماشینی - گزینه ای دقیق و مقرون به صرفه برای تراشکاران باتجربه و مبتدی که برای محاسبه شرایط برش در هنگام چرخش طراحی شده است. این برنامه دقیق ترین مقادیر را مطابق با داده های اولیه داده شده ارائه می دهد. آنها باید شامل: باشند

• ضرایب مشخص کننده مواد قطعه کار.
• نشانگرهای مربوط به ویژگی های فلز ابزار.
• پارامترهای هندسی ابزار تراشکاری.
• شرح عددی دستگاه و نحوه تثبیت قطعه کار روی آن.
• ویژگی های پارامتریک شی پردازش شده.

ممکن است در مرحله توصیف عددی داده های اولیه مشکلاتی ایجاد شود. با تنظیم صحیح آنها می توانید به سرعت یک محاسبه جامع و دقیق از شرایط برش برای تراشکاری بدست آورید. این برنامه ممکن است حاوی اشتباهات کار باشد، اما آنها نسبت به نسخه ریاضی دستی اهمیت کمتری دارند.

حالت برش در حین تراشکاری یک ویژگی مهم طراحی است که نتایج آن را تعیین می کند. همراه با عناصر، ابزارها و خنک کننده ها و روان کننده ها انتخاب می شوند. انتخاب منطقی کامل این مجموعه نشان دهنده تجربه یک متخصص یا پشتکار اوست.