Jednou z multifunkčných metód spracovania kovov je sústruženie. S jeho pomocou sa hrubovanie a konečná úprava vykonáva v procese výroby alebo opravy častí. Optimalizácia procesu a efektívna kvalita práce sa dosahuje racionálnym výberom podmienok rezania.
Funkcie procesu
Sústruženie sa vykonáva na špeciálnych strojoch pomocou fréz. Hlavné pohyby sú vykonávané vretenom, ktoré zaisťuje rotáciu pripevneného predmetu. Pohyby posuvu sa vykonávajú pomocou nástroja, ktorý je upevnený v strmeni.
Medzi hlavné typy charakteristických prác patria: sústruženie tvárou a tvarom, vyvrtávanie, spracovanie drážok a drážok, orezávanie a rezanie, návrh závitu. Každú z nich sprevádzajú produktívne pohyby zodpovedajúcej zásoby: kontinuálne a perzistentné, tvarové, vyvrtávacie, rezacie, rezacie a závitové frézy. Rôzne typy obrábacích strojov umožňujú spracovávať malé a veľmi veľké predmety, vnútorné a vonkajšie povrchy, rovné a objemové obrobky.
Hlavné prvky režimov
Režim rezania počas sústruženia je súbor prevádzkových parametrov stroja na obrábanie kovov, ktorého cieľom je dosiahnutie optimálnych výsledkov. Patria sem nasledujúce prvky: hĺbka, posuv, frekvencia a rýchlosť vretena.
Hĺbka je hrúbka kovu odstránená rezačkou v jednom priechode (t, mm). Závisí od určených ukazovateľov čistoty a zodpovedajúcej drsnosti. S hrubým sústružením, t = 0, 5 - 2 mm, s jemným sústružením - t = 0, 1 - 0, 5 mm.
Posuv - vzdialenosť, ktorú sa nástroj posúva v pozdĺžnom, priečnom alebo priamom smere vzhľadom na jednu otáčku obrobku (S, mm / ot). Dôležitými parametrami pre jeho stanovenie sú geometrické a kvalitatívne vlastnosti sústružníckeho nástroja.
Otáčky vretena - počet otáčok hlavnej osi, na ktorú je obrobok pripevnený, vykonané za určité časové obdobie (n, ot / s).
Rýchlosť - šírka priechodu v jednej sekunde so zhodou danej hĺbky a kvality, daná frekvenciou (v, m / s).
Otočný výkon je indikátorom spotreby energie (P, N).
Frekvencia, rýchlosť a výkon sú najdôležitejšie vzájomne prepojené prvky rezacieho režimu počas sústruženia, ktoré určujú optimalizačné parametre pre dokončenie konkrétneho objektu a tempo celého stroja.
Zdrojové údaje
Z hľadiska systematického prístupu možno proces sústruženia považovať za koordinované fungovanie prvkov komplexného systému. Patria sem: sústruh, nástroj, obrobok, ľudský faktor. Zoznam faktorov tak ovplyvňuje účinnosť tohto systému. Každá z nich sa berie do úvahy, keď je potrebné vypočítať režim rezania počas sústruženia:
- Parametrické vlastnosti zariadenia, jeho výkon, typ regulácie otáčania vretena (stupňovito alebo plynulo).
- Spôsob pripevnenia obrobku (pomocou čelného panelu, čelného panelu a lunety, dvoch lunet).
- Fyzikálne a mechanické vlastnosti upravovaného kovu. Zohľadňuje jeho tepelnú vodivosť, tvrdosť a pevnosť, typ vyrobených triesok a povahu jeho správania vzhľadom na zásoby.
- Geometrické a mechanické vlastnosti frézy: rozmery rohov, držiakov nástrojov, polomer na vrchole, veľkosť, typ a materiál reznej hrany so zodpovedajúcou tepelnou vodivosťou a tepelnou kapacitou, nárazová pevnosť, tvrdosť, pevnosť.
- Dané parametre povrchu vrátane drsnosti a kvality.
Ak sa zoberú do úvahy všetky charakteristiky systému a racionálne sa vypočítajú, je možné dosiahnuť maximálnu účinnosť jeho práce.
Kritériá súčinnosti
Časti vyrobené sústružením sú najčastejšie súčasťou kritických mechanizmov. Požiadavky sú splnené, berúc do úvahy tri hlavné kritériá. Najdôležitejšie je maximálny výkon každej z nich.
- Korešpondencia materiálov rezačky a sústruženého predmetu.
- Optimalizácia posuvu, rýchlosti a hĺbky medzi sebou, maximálna produktivita a kvalita povrchovej úpravy: minimálna drsnosť, presnosť tvarov, absencia defektov.
- Minimálne náklady na zdroje.
Postup výpočtu režimu rezania počas sústruženia sa vykonáva s vysokou presnosťou. Na tento účel existuje niekoľko rôznych systémov.
Metódy výpočtu
Ako už bolo spomenuté, režim rezania počas sústruženia vyžaduje zohľadnenie veľkého množstva rôznych faktorov a parametrov. V procese vývoja technológie mnoho vedcov vyvinulo niekoľko komplexov zameraných na výpočet optimálnych prvkov rezných podmienok pre rôzne podmienky:
- Matematický. Znamená presný výpočet podľa existujúcich empirických vzorcov.
- Graphic-analytický. Kombinácia matematických a grafických metód.
- Tabuľka. Výber hodnôt zodpovedajúcich daným pracovným podmienkam v špeciálnych zložitých tabuľkách.
- Machine. Používanie softvéru.
Najvhodnejší je vybraný dodávateľom v závislosti od úloh a procesu hromadnej výroby.
Matematická metóda
Rezné podmienky sa počas otáčania analyticky vypočítavajú. Vzorce existujú čoraz zložitejšie. Výber systému je určený vlastnosťami a požadovanou presnosťou výsledkov nesprávneho výpočtu a samotnou technológiou.
Hĺbka sa vypočíta ako rozdiel v hrúbke obrobku pred (D) a po (d) spracovaní. Pre pozdĺžne práce: t = (D - d): 2; a pre priečne: t = D - d.
Prípustné krmivá sa určujú postupne:
- čísla, ktoré poskytujú potrebnú kvalitu povrchu,
- posuv s prihliadnutím na charakteristiky nástroja, S p;
- hodnota parametra, berúc do úvahy konkrétne upevnenie časti, S det.
Každé číslo sa vypočíta podľa príslušných vzorcov. Ako skutočný posuv vyberte najmenší z prijatých S. K dispozícii je tiež všeobecný vzorec, ktorý zohľadňuje geometriu frézy, stanovené požiadavky na hĺbku a kvalitu sústruženia.
- S = (Cs * Ry * r u): (t x * φ z2), mm / ot;
- kde C s je parametrická charakteristika materiálu;
- RY je daná drsnosť, mikróny;
- r u je polomer v hornej časti sústružníckeho nástroja, mm;
- t x - hĺbka sústruženia, mm;
- φ z je uhol na špičke frézy.
Parametre otáčok rotácie vretena sa vypočítavajú podľa rôznych závislostí. Jeden zo základných:
v = (Cv * Kv): (T m * t x * S y), m / min, kde
- Cv je komplexný koeficient, ktorý sumarizuje materiál časti, frézy, procesných podmienok;
- Kv je ďalší koeficient charakterizujúci vlastnosti sústruženia;
- T m - životnosť nástroja, min;
- t x - hĺbka rezu, mm;
- S y - posuv, mm / ot.
Za zjednodušených podmienok as cieľom zjednodušiť výpočty je možné určiť rýchlosť otáčania obrobku:
V = (π * D * n): 1 000, m / min
n sú otáčky vretena stroja, ot / min
Použité napájanie zariadení:
N = (P * v): (60 x 100), kW, kde
- kde P je rezná sila, N;
- v - rýchlosť, m / min.
Uvedená technika je veľmi pracná. Existuje široká škála vzorcov rôznej zložitosti. Najčastejšie je ťažké zvoliť tie správne, aby sa vypočítali podmienky rezania počas sústruženia. Tu je uvedený príklad najuniverzálnejších z nich.
Metóda tabuľky
Podstatou tejto možnosti je, že ukazovatele prvkov sú v normatívnych tabuľkách v súlade so zdrojovými údajmi. Existuje zoznam adresárov, v ktorých sú hodnoty posuvu uvádzané v závislosti od parametrických charakteristík nástroja a obrobku, geometrie frézy a špecifikovaných ukazovateľov kvality povrchu. Existujú samostatné normy obsahujúce maximálne povolené obmedzenia pre rôzne materiály. Štartovacie koeficienty potrebné na výpočet rýchlostí sú tiež obsiahnuté v osobitných tabuľkách.
Táto technika sa používa samostatne alebo súčasne s analytickou metódou. Je to pohodlné a presné použitie pre jednoduchú sériovú výrobu dielov, v jednotlivých dielňach a doma. Umožňuje vám pracovať s digitálnymi hodnotami, s minimálnym úsilím a počiatočnými indikátormi.
