Eden od večnamenskih načinov obdelave kovin je struženje. Z njegovo pomočjo se v procesu izdelave ali popravila delov izvaja groba in fina končna obdelava. Optimizacija procesa in učinkovito kakovostno delo se doseže z racionalnim izborom rezalnih podatkov.
Procesne funkcije
Struženje se izvaja na posebnih strojih s pomočjo rezalnikov. Glavne premike izvaja vreteno, ki zagotavlja vrtenje predmeta, pritrjenega na njem. Premike podajanja izvaja orodje, ki je pritrjeno v čeljusti.
Glavne vrste značilnih del so: čelno in oblikovano struženje, vrtanje, obdelava vdolbinic in utorov, obrezovanje in rezanje, vrezovanje navojev. Vsako od njih spremljajo produktivni premiki ustreznega inventarja: skozi in potisne, oblikovane, vrtalne, rezalne, rezalne in navojne rezalke. Različne vrste strojevobdelujte majhne in zelo velike predmete, notranje in zunanje površine, ravne in obsežne obdelovance.
Osnovni elementi načinov
Način rezanja pri struženju je niz parametrov za delovanje stroja za rezanje kovin, katerih cilj je doseganje optimalnih rezultatov. Ti vključujejo naslednje postavke: globina, pomik, frekvenca in hitrost vretena.
Globina je debelina kovine, ki jo rezalnik odstrani v enem prehodu (t, mm). Odvisno od želene čistosti in ustrezne hrapavosti. Z grobim struženjem t=0,5-2 mm, z dodelavo - t=0,1-0,5 mm.
Pomik - razdalja gibanja orodja v vzdolžni, prečni ali pravocrtni smeri glede na en obrat obdelovanca (S, mm / vrt.). Pomembni parametri za njegovo določitev so geometrijske in kvalitativne značilnosti stružnega orodja.
Hitrost vretena - število vrtljajev glavne osi, na katero je pritrjen obdelovanec, izvedenih v določenem časovnem obdobju (n, vrt/s).
Hitrost - širina prehoda v eni sekundi z določeno globino in kakovostjo, ki jo zagotavlja frekvenca (v, m/s).
Sila vrtenja - indikator porabe energije (P, N).
Frekvenca, hitrost in sila so najpomembnejši medsebojno povezani elementi načina rezanja pri struženju, ki določajo tako indikatorje optimizacije za končno obdelavo posameznega predmeta kot tudi tempo celotnega stroja.
Začetni podatki
Z vidika sistematičnega pristopa processtruženje lahko obravnavamo kot usklajeno delovanje elementov kompleksnega sistema. Sem spadajo: stružnica, orodje, obdelovanec, človeški faktor. Tako na učinkovitost tega sistema vpliva seznam dejavnikov. Vsak od njih se upošteva, ko je treba izračunati način rezanja za struženje:
- Parametrične značilnosti opreme, njena moč, vrsta krmiljenja vrtenja vretena (stopenjsko ali brezstopenjsko).
- Način pritrditve obdelovanca (z uporabo prednje plošče, prednje plošče in stabilnega naslona, dva stabilna naslona).
- Fizikalne in mehanske lastnosti obdelane kovine. Upoštevajo se njegova toplotna prevodnost, trdota in trdnost, vrsta proizvedenih sekancev in narava njihovega obnašanja glede na zalogo.
- Geometrijske in mehanske lastnosti rezalnika: dimenzije vogalov, držala, polmer vogala, velikost, vrsta in material rezalnega roba z ustrezno toplotno prevodnostjo in toplotno kapaciteto, žilavost, trdota, trdnost.
- Določeni parametri površine, vključno z njeno hrapavostjo in kakovostjo.
Če se upoštevajo in racionalno izračunajo vse značilnosti sistema, je mogoče doseči največjo učinkovitost njegovega dela.
Obrnjena merila uspešnosti
Deli, izdelani z dodelavo struženja, so najpogosteje sestavni deli odgovornih mehanizmov. Zahteve so izpolnjene na podlagi treh glavnih meril. Najpomembnejša je največja zmogljivostvsak.
- Ustreznost materialov rezalnika in predmeta, ki se obrača.
- Optimizacija med podajanjem, hitrostjo in globino, maksimalno produktivnostjo in kakovostjo končne obdelave: minimalna hrapavost, natančnost oblike, brez napak.
- Najmanjša cena virov.
Postopek za izračun načina rezanja med struženjem se izvaja z visoko natančnostjo. Za to obstaja več različnih sistemov.
Načini izračuna
Kot že omenjeno, način rezanja med struženjem zahteva upoštevanje velikega števila različnih dejavnikov in parametrov. V procesu razvoja tehnologije so številni znanstveni umi razvili več kompleksov za izračun optimalnih elementov rezalnih pogojev za različne pogoje:
- Matematika. Pomeni natančen izračun po obstoječih empiričnih formulah.
- Graf. Kombinacija matematičnih in grafičnih metod.
- Tabelarni. Izbira vrednosti, ki ustrezajo določenim pogojem delovanja v posebnih kompleksnih tabelah.
- stroj. Uporaba programske opreme.
Najprimernejšega izbere izvajalec glede na naloge in množičnost proizvodnega procesa.
Matematična metoda
Pogoji rezanja se med struženjem analitično izračunajo. Formule obstajajo bolj in manj zapletene. Izbira sistema je odvisna od značilnosti in zahtevane natančnosti rezultatovnapačni izračuni in sama tehnologija.
Globina se izračuna kot razlika med debelino obdelovanca pred (D) in po (d) obdelavi. Za vzdolžno delo: t=(D - d): 2; in za prečno: t=D - d.
Dopustna oddaja je določena korak za korakom:
- številke, ki zagotavljajo zahtevano kakovost površine, Scher;
- vir, specifičen za orodje, Sp;
- vrednost parametra, ob upoštevanju značilnosti pritrditve dela, Sdet.
Vsako število se izračuna po ustreznih formulah. Kot dejanski podatek se izbere najmanjši od prejetih S. Obstaja tudi posploševalna formula, ki upošteva geometrijo rezalnika, določene zahteve za globino in kakovost struženja.
- S=(CsRyru): (t xφz2), mm/vrt;
- kjer je Cs parametrična značilnost materiala;
- Ry – določena hrapavost, µm;
- ru – polmer konice orodja za struženje, mm;
- tx – globina obračanja, mm;
- φz – kot na vrhu rezalnika.
Parametri hitrosti vrtenja vretena se izračunajo glede na različne odvisnosti. Eden od temeljnih:
v=(CvKv): (Tmt xSy), m/min kjer
- Cv – kompleksni koeficient, ki povzema material dela, rezalnika, pogoje postopka;
- Kv – dodatni koeficient,opis značilnosti struženja;
- Tm – življenjska doba orodja, min;
- tx – globina reza, mm;
- Sy – podajanje, mm/vr.
Pod poenostavljenimi pogoji in za namen izračunov je mogoče določiti hitrost vrtenja obdelovanca:
V=(πDn): 1000, m/min, kjer je
n – število vrtljajev vretena stroja, vrt/min
Zmogljivost uporabljene opreme:
N=(Pv): (60100), kW, kjer je
- kjer je P rezalna sila, N;
- v – hitrost, m/min.
Dana tehnika je zelo zamudna. Obstaja veliko različnih formul različne kompleksnosti. Najpogosteje je težko izbrati prave, da bi izračunali pogoje rezanja med struženjem. Tukaj je naveden primer najbolj vsestranskih izmed njih.
Namizna metoda
Bistvo te možnosti je, da so kazalniki elementov v normativnih tabelah v skladu z izvornimi podatki. Obstaja seznam referenčnih knjig, ki navajajo vrednosti podajanja glede na parametrične značilnosti orodja in obdelovanca, geometrijo rezila in določene kazalnike kakovosti površine. Obstajajo ločeni standardi, ki vsebujejo največje dovoljene omejitve za različne materiale. Začetni koeficienti, potrebni za izračun hitrosti, so tudi v posebnih tabelah.
Ta tehnika se uporablja ločeno ali hkrati z analitično. Je udoben in natančenaplikacija za enostavno serijsko proizvodnjo delov, v posameznih delavnicah in doma. Omogoča vam delovanje z digitalnimi vrednostmi z minimalnim naporom in začetnimi indikatorji.
grafske in strojne metode
Grafična metoda je pomožna in temelji na matematičnih izračunih. Izračunani rezultati pomikov se izrišejo na graf, kjer se narišejo črte stroja in rezalnika ter iz njih določijo dodatni elementi. Ta metoda je zelo zapleten in zapleten postopek, ki je neprimeren za množično proizvodnjo.
Strojna metoda - natančna in cenovno ugodna možnost za izkušene in začetnike strugarje, zasnovana za izračun pogojev rezanja pri struženju. Program zagotavlja najbolj natančne vrednosti v skladu z danimi začetnimi podatki. Vsebovati morajo:
- Koeficienti, ki označujejo material obdelovanca.
- Indikatorji, ki ustrezajo značilnostim kovine orodja.
- Geometrijski parametri stružnih orodij.
- Numerični opis stroja in kako pritrditi obdelovanec nanj.
- Parametrične lastnosti obdelanega predmeta.
Težave lahko nastanejo v fazi številčnega opisa začetnih podatkov. Če jih pravilno nastavite, lahko hitro dobite celovit in natančen izračun rezalnih pogojev za struženje. Program lahko vsebuje netočnosti pri delu, vendar so manj pomembne kot pri ročni matematični različici.
Način rezanja med struženjem je pomembna značilnost oblikovanja, ki določa njegove rezultate. Skupaj z elementi se izberejo orodja ter hladilna sredstva in maziva. Popolna racionalna izbira tega kompleksa je pokazatelj izkušenj specialista ali njegove vztrajnosti.
