Тема 4
Обработка детали должна проводиться в заданном режиме, определяемом, в первую очередь, свойствами заготовки и инструмента. Элементами режима обработки являются:
-скорость резания VР – скорость главного движения
инструмента;
-скорость подачи S – скорость движения инструмента вглубь заготовки;
-глубина резания t.
Отклонение от оптимальных режимов резания может привести к поломкам инструмента и оборудования, а также к снижению качества обрабатываемых поверхностей и быстрому износу режущих кромок инструментов.
Тема 4
Скорость резания
Скорость резания (Vр) – скорость движения режущей кромки относительно обрабатываемой поверхности. Для токарной обработки скорость резания – это окружная скорость в точке соприкосновения детали с рабочей вершиной резца. Для фрезерной обработки скорость резания – это окружная скорость на периферийном диаметре фрезы.
Тема 4
Размерность скорости резания для мехобработки – м/мин. Приведем формулу для ее расчета:
VP = πDn / 1000, |
(1) |
где: D - диаметр обрабатываемой поверхности (для токарной обработки) или диаметр вращающегося инструмента (для фрезерной обработки) в мм; n - частота вращения заготовки или инструмента в оборотах в минуту.
Из приведенной формулы получаем величину частоты вращения:
n = 1000VP / (πD). |
(2) |
Тема 4
Формула Vр = πDn/1000 используется при задании частоты вращения n фрезы по ее диаметру D и рекомендованной скорости резания VP. При
программировании мехобработки на фрезерных станках с ЧПУ величина частоты вращения инструмента вносится в управляющую программу. Программирование мехобработки с постоянной частотой вращения для токарных станков с ЧПУ не является рациональным. Это обусловлено тем, что токарный резец в процессе обработки детали перемещается по поверхностям с изменяющимися диаметрами.
Тема 4
В этом случае при постоянной частоте вращения n скорость резания VР
меняется пропорционально диаметру. Как результат, существенные участки поверхностей обрабатывается на неоптимальных скоростях VР.
Тема 4
На рисунке приведен пример, в котором резец перемещается по поверхности с перепадом диаметров примерно в три раза. Также в три раза различается и скорость резания на различных участках поверхности. Как результат, качество обработки на некоторых элементах детали может оказаться невысоким.
|
Тема 4 |
|
Системы управления современных токарных станков с ЧПУ позволяют |
|
решить эту проблему. В настоящее время имеется возможность |
|
программирования обработки детали при постоянной скорости резания |
Video 3 |
(VР=const). При этом частота вращения является вариативной величиной |
|
(n=var): при снижении диаметра обработки частота вращения заготовки |
|
увеличивается; при увеличении диаметра обработки – уменьшается. |
Тема 4
Токарные инструменты
Важнейшими параметрами, определяющими прочность резца, остроту режущей кромки и структуру стружки, являются углы между рабочими гранями резца, а также радиус его рабочей вершины R. Определение углов резцов производится в двух взаимно перпендикулярных плоскостях:
-основная плоскость, параллельная оси вращения детали;
-секущая плоскость, перпендикулярная оси вращения детали.
Тема 4
a) |
b) |
Важнейшее влияние на прочность резца оказывают величины углов в секущей плоскости.
Для точения, при котором снимается стружка большой толщины, применяются резцы с малым либо отрицательным передним углом γ и малым задним углом α (a).
При снятии стружки малой толщины большая прочность резца не требуется. При этом для получения высокого качества обрабатываемой поверхности резец должен иметь острую кромку. Заострение режущей кромки резца достигается за счет увеличения его переднего угла γ и заднего угла α (b).
Тема 4
a) |
b) |
c) |
d) |
Углы в главной плоскости - главный угол φ и вспомогательный угол φ1 - также существенно влияют на
прочность резца и качество обрабатываемой поверхности. Наиболее прочные резцы, предназначенные для снятия стружки большой толщины, выполняются с углом φ меньше 90° (φ=45…85°) и углом φ1
близким к нулю (a). Данные резцы способны обрабатывать только открытые контуры, в которых отсутствуют уступы на пути их движения. Они чаще всего применяются для обработки заготовок простой цилиндрической формы.