Формула скорости резания: Как расчитать скорость резания?

alexxlab | 14.02.1972 | 0 | Разное

Содержание

таблица, формулы расчетов, выбор скорости — как рассчитать глубину, подачу на оборот при точении

25.08.2020

Подготовимся к проведению одной из наиболее распространенных операций. Рассмотрим расчет подачи и режимов резания при токарной обработке. Его важность сложно переоценить, ведь если он проведен правильно, то помогает сделать техпроцесс эффективным, снизить себестоимость производства, повысить качество поверхностей деталей. Когда он выбран оптимально, это самым положительным образом влияет на продолжительность работы и целостность инструментов, что особенно важно в перспективе длительной эксплуатации станков с поддержанием их динамических и кинематических характеристик. И наоборот, если его неверно выбрать и взять не те исходные показатели, ни о каком высоком уровне исполнения продукции говорить не придется, возможно, вы даже столкнетесь с браком.


Режимы резания: что это такое

Это целый комплекс характеристик, задающих условия проведения токарной операции. Согласно технологическим маршрутам, обработка любого элемента (особенно сложного по форме) проводится в несколько переходов, для каждого из которых требуются свои чертежи, размеры и допуски, оборудование и оснастка. Вычислив и/или подобрав все эти параметры один раз для первой заготовки, в дальнейшем вы сможете подставлять их по умолчанию – при выпуске второй, пятой, сотой детали – и таким образом минимизируете время на подготовку станка и упростите контроль качества, то есть оптимизируете процесс производства.

В число основных показателей входит глубина, скорость, подача, в список дополнительных – масса объекта, припуски, частота, с которой вращается шпиндель, и в принципе любая характеристика, влияющая на результат обработки. И важно взять те из них, что обеспечат лучшую итоговую точность, шероховатость и экономическую целесообразность.

Есть несколько способов провести расчет режимов резания при точении:

  • • аналитический;
  • • программный;
  • • табличный.

Первый достаточно точный и до появления мощной компьютерной техники считался самым удобным. По нему все вычисления осуществлялись на основании паспортных данных оборудования: мощность двигателя, частоту вращения шпинделя и другие показатели подставляли в уже проверенные эмпирические выражения и получали нужные характеристики.

С разработкой специализированного ПО задача калькуляции существенно упростилась – все операции выполняет машина, быстрее человека и с гораздо меньшей вероятностью совершения ошибок.

Когда под рукой нет компьютера или формул, зато есть опыт, можно определить подходящие критерии на основании нормативных и справочных данных из таблиц. Но для этого необходимо учитывать все изменения значений, даже малейшие, что не всегда удобно в условиях производства.

Особенности определения режимов резания при точении

В первую очередь нужно выбрать глубину обработки, после нее – подачу и скорость. Важно соблюсти именно такую последовательность – в порядке увеличения степени воздействия на инструмент. Сначала вычисляются те характеристики, которые могут лишь минимально изменить износ резца, в конце те, что влияют на ресурс по максимуму.

Параметры следует определять для предельных возможностей оборудования, в обязательном порядке учитывая размеры, металл исполнения, конструкцию инструмента.

Важным пунктом является нахождение подходящей шероховатости. Плюс, правильнее всего взять лезвие под конкретный материал, ведь у того же чугуна одна прочность и твердость, а у алюминия – совсем другая. Не забывайте также, что в процессе происходит нагрев детали и возрастает риск ее деформации.

Выбор режима резания при точении на токарном станке продолжается установлением типа обработки. Какой она будет, черновой или чистовой? Первая грубая, для нее подойдут инструменты, выполненные из твердых сталей и способные выдержать высокую интенсивность техпроцесса. Вторая тонкая, осуществляется на малых оборотах, со снятием минимального слоя металла.

Глубина определяется количеством проходов, за которые убирается припуск. Подача представляет собой расстояние, преодолеваемое кромкой за вращение заготовки, и может быть одного из трех типов:

  • • минутная;
  • • на зуб;
  • • на оборот.

Скорость в значительной степени зависит от того, какая именно операция выполняется, например, при торцевании она должна быть высокой.


Характеристики режимов резания

Прежде чем подробно рассмотреть все основные параметры, скажем еще несколько слов о методах вычислений. Точнее, о том, как от графики перешли к аналитике и компьютеризации.

По мере совершенствования производства даже самые подробные таблицы оказывались все менее удобными: столбцы, колонки, соотношения – на изучение этого и поиск нужного значения уходило огромное количество времени. И это при том, что основные показатели связаны между собой, и уменьшение/увеличение одного из них провоцировало менять остальные.

Установив столь очевидную зависимость, инженеры стали пользоваться аналитическим способом, то есть продумали эмпирические формулы, и начали подставлять в них частоту вращения шпинделя, мощность силового агрегата и подачу и находить нужные характеристики. Ну а развитие компьютеров и появление вычислительного ПО серьезно упростило задачу и защитило итоговые результаты от ошибок человеческого фактора.

Схема расчетов режима резания на токарном станке

Порядок действий следующий:

  1. • Выбираете, каким инструментом будете пользоваться в данной ситуации; для хрупких материалов подойдет лезвие со сравнительно небольшими показателями прочности, но для твердых – с максимальными.
  2. • Определяете толщину снимаемого слоя и число проходов, исходя из актуального метода обработки. Здесь важно обеспечить оптимальную точность, чтобы изготовить изделие с минимальными погрешностями геометрических габаритов и поверхностей.

Теперь переходим к рассмотрению конкретных характеристик, играющих важную роль, и к способам их практического нахождения или изменения.

Глубина резания при токарной обработке на станке

Ключевой показатель для обеспечения качества исполнения детали, показывающий, сколько материала нужно убрать за один проход. Общее количество последних вычисляется с учетом следующего соотношения припусков:

  • • 60% – черновая;
  • • от 20 до 30% – смешанная;
  • • от 10 до 20% – чистовая.

Также свою роль играет то, какая форма у заготовки и что за операция выполняется. Например, при торцевании рассматриваемый параметр приравнивается к двойному радиусу предмета, а для цилиндрических деталей он находится так:

k = (D-d)/2, где:

  • D и d – диаметры, начальный и итоговый соответственно;
  • k – глубина снятия.

Если же изделие плоское, используются обычные линейные значения длины – 2, 1-2 и до 1 мм соответственно. Здесь же есть зависимость от поддерживаемого класса точности: чем он меньше, тем больше нужно совершить подходов для получения результата.


Как определить подачу при точении

Фактически она представляет собой то расстояние, на которое резец передвигается за один оборот, совершаемый заготовкой. Наиболее высока она при черновой обработке, наименее – при чистовой, когда действовать следует аккуратно, и в дело также вступает квалитет шероховатости. В общем случае ее делают максимально возможной (для операции) с учетом ограничивающих факторов, в числе которых:

  • • мощность станка;
  • • жесткость системы;
  • • стойкость и ресурс лезвия.

При фрезеровании отдают предпочтение варианту «на зуб», при зачистке отверстий – рекомендованному для текущего инструмента, в учебных целях – самую распространенную, то есть 0,05-0,5 об/мин.

Формула расчета подачи при точении, связывающая между собой все ее виды, выглядит так:

SM = S*n = SZ*Z*n, где:

n – частота вращения резца,

Z – число зубцов.

Для упрощения вычислений можно брать данные отсюда:

Диаметр, заготовки, мм

Размер инструмента,

мм

Подача, мм/об, с выбранной глубиной резания, мм

до 3

3-5

5-8

8-12

от 12

Для стали

до 20

16х25-25х25

0,3-0,4

20-40

0,4-0,5

0,3-0,4

40-60

16х25-25х40

0,5-0,9

0,4-0,8

0,3-0,7

60-100

0,6-1,2

0,5-1,1

0,5-0,9

0,4-0,8

100-400

0,8-1,3

0,7-1,2

0,6-1

0,5-0,9

400-500

20х30-40х60

1,1-1,4

1-1,4

0,7-1,2

0,6-1,2

0,4-1,1

500-600

20х30

1,2-1,5

1-1,4

0,8-1,3

0,6-1,3

0,4-3,2

Для чугуна

до 20

16х25-25х25

20-40

0,4-0,5

40-60

16х25-25х40

0,6-0,9

0,5-0,8

0,4-0,7

60-100

0,8-1,4

0,7-1,2

0,6-1

0,5-0,9

100-400

1-1,3

0,9-1,4

0,8-1,1

0,6-0,9

 

400-500

20х30-40х60

1,3-1,6

1,2-1,5

1,1-1,3

0,8-1

0,7-0,9

500-600

20х30

1,5-1,8

1,2-1,6

1-1,4

0,9-1,2

0,8-1

Если операции осуществляются под серьезными ударными нагрузками, выбранное значение необходимо помножить на 0,85. Если металлом детали является жаропрочная конструкционная сталь, следует ограничиться 1 мм/об.

Расчет скорости резания при токарной обработке

Это показатель с сильнейшим влиянием, зависящий от следующих факторов:

  • • тип работы;
  • • вид используемого инструмента;
  • • материал исполнения заготовки.

Так, торцы отрезаются так быстро, как только возможно, в то время как сверление выполняется уже гораздо медленнее. Для решения стандартных задач параметр можно без труда вычислить, умножив диаметр будущего изделия на число оборотов в минуту и на тт, а затем разделив на поправочный коэффициент в 1000. Для упрощения можно воспользоваться специальным программным обеспечением.

Но если под рукой нет компьютера с установленным ПО или даже калькулятора, есть альтернативный вариант – уже подсчитанная скорость резания при точении из таблицы (ее мы отдельно приведем ниже). Также представим вашему вниманию две формулы – чтобы вы могли воспользоваться любой из них на основе уже имеющихся значений, а после обратили свое внимание на нормированные показатели.


Проверка принятых характеристик

Оборудование необходимо эксплуатировать подходящим образом – это нужно не только для производительности, но и с точки зрения эксплуатации.

Допустим, что вы остановились на каких-то значениях, что предпринять дальше? Прежде чем настраивать по ним станок, необходимо убедиться, что они правильные, так сказать, подтвердить правильность выбора режимов резания при токарной обработке.

Для этого нужно лишь заглянуть в паспорт оборудования и свериться с рекомендованными параметрами. Нормированные показатели должны быть выше тех, что взяли вы. Если это условие не выполняется, следует скорректировать величины, иначе техника вполне может выйти из строя в процессе изготовления деталей.

Какой инструмент использовать

Такой, что обеспечит:

  • • необходимую форму и геометрические параметры заготовки;
  • • достаточное качество готовой поверхности;
  • • технологичность и безопасность процесса выпуска;
  • • минимальные энергетические затраты при хорошей производительности;
  • • экономичный расход дорогих и/или редких материалов;
  • • ремонтопригодность изделия.

Выше мы уже писали, что длина обработки (резания) и подача на оборот при точении зависят лезвия, поэтому его тоже нужно рассмотреть подробнее. Сделаем это прямо сейчас, сгруппировав все разнообразие вариантов по главным признакам и выделив их особенности.

Классификация инструментов

Разделить их можно по трем показателям, каждый из которых оказывает достаточно сильное влияние на результаты проведения операций. Если установить неподходящий, это обернется недостаточной продуктивностью труда, ухудшением точности, повышением износа функциональных узлов или даже нарушением техники безопасности. Поэтому так важно правильно определиться и использовать то, что подходит для станка.

По способу обработки

Чтобы вам было проще выбирать рекомендуемые режимы резания при точении, таблицы составлены для таких разновидностей лезвий:

  • • проходные;
  • • резьбовые;
  • • галтельные;
  • • расточные;
  • • фасонные;
  • • резьбовые;
  • • прорезные;
  • • подрезные;
  • • отрезные.

Между собой они различаются формой, размерами и исполнением кромок.


По материалу рабочей части

Они бывают:

  • инструментальные;
  • быстрорежущие;
  • минералокерамические;
  • твердосплавные – одно-, двух- и трехкарбидные (вольфрамовые, титановольфрамовые и титанотанталовольфрамовые соответственно).

Конкретный вариант подбирается, исходя из твердости поверхности детали – понятно, что он должен быть еще прочнее, чтобы не разрушаться при механическом контакте, а снимать стружку.

По исполнению

Есть один момент, о котором стоит помнить, выбирая любой параметр, например, обороты токарного станка по металлу: таблица составлена сразу для всех видов инструмента. При этом конструкция у него может быть:

  • сборная;
  • цельная;
  • комбинированная.

У каждого типа свои преимущества. Первый отличается наибольшей ремонтопригодностью, ведь можно заменить лишь один деформированный элемент, а не весь резец. Зато второй гораздо лучше выдерживает повышенные нагрузки, так как равномерно воспринимает все силовые воздействия. Третий же сочетает в себе преимущества двух предыдущих, но стоит дороже всего.

Определяться вам, в зависимости от характера и твердости поверхности, точности снятия слоя, тех геометрических параметров, которые нужно получить в результате.

Формула подачи и режимов резания при токарной обработке

Для вычислений воспользуйтесь следующим выражением:

Vt = n x f (мм/мин), где:

  • n – частота вращения;
  • f – величина подачи на 1 оборот.

Также есть другие полезные соотношения, например, для нахождения эффективной мощности:

N (э) = (PZ x V)/(1020 x 60), причем:

P (z) – это максимальная нагрузка (тангенциальная сила), и она в свою очередь представлена в виде:

P (z) = 10Ср x t1 x S2 x V3 x Kp

Зная все эти величины, можно определить необходимую производительность станка:

N (п) = N(э)/η,

где η представляет собой заложенный заводом-изготовителем КПД (коэффициент полезного действия) оборудования.

Для выяснения оптимальной скорости резания при токарной обработке таблица необязательна – нужный показатель не составляет труда найти по следующей формуле:

VC = (DC x π x n)/1000 м/мин, где:

  • DC – двойной радиус детали;
  • n – частота вращения.

Или в качестве альтернативы можно воспользоваться таким соотношением:

  • • V = CV/((T1 x t2 x S3) x KV, в котором:
  • • T – стойкость инструмента;
  • • CV – коэффициент, применяемый как к заготовке, так и к лезвию;
  • • 1, 2, 3 – параметры степеней;
  • • KV – поправочное значение, зависящее от материала кромки, качества (точности) и особенностей поверхностного слоя.

Опять же, все полученные данные нужно сверить со стандартным рядом, актуальным для имеющегося станка, и убедиться, что они разница между ними не больше 5% и что они не превышают нормированные значения.


Таблица режимов резания при токарной обработке на станке

Материал

Операция

Показатели степени

СР

Детали

Лезвия

n

x

y

Сталь конструкционная

Твердая

Наружное растачивание

-0,15

1

0,75

300

Прорезание и отрезание

0

0,72

0,8

408

Быстрорежущая

Наружное растачивание

0

1

0,75

200

Прорезание и отрезание

0

1

1

247

Чугун серый

Твердый сплав

Наружное растачивание

0

1

0,75

92

Быстрорежущая сталь

Прорезание и отрезание

1

1

158

Чугун кованый

Твердый сплав

Наружное растачивание

0

1

0,75

81

Прорезание и отрезание

1

1

139

Теперь вы понимаете, насколько важно верно определить параметры эксплуатации оборудования. Хорошо, что это не будет проблемой теперь, когда вы знаете, как рассчитать режимы резания при токарной обработке. А станок, который эффективно решит любые ваши производственные задачи, вы всегда можете заказать у ижевского производителя – завода «Сармат».


Режимы резания: способы расчета, необходимые формулы

Режимы резания: описание и основные параметры. Правила расчета и корректировки скорости, подачи, глубины и силы резания. Необходимые формулы. Зависимость от характеристик оборудования и инструмента.

Режимы резания в механообработке — это совокупность рабочих параметров, определяющих, с какой скоростью, силой и на какую глубину происходит погружение резца в деталь в процессе удаления с ее поверхности слоя металла.

Их базовые значения определяются расчетным путем на основании геометрии режущей кромки инструмента и обрабатываемого изделия, а также скорости их сближения. На реальные процессы обработки металла оказывает влияние множество факторов, связанных с особенностями применяемого инструмента, станочного оборудования и обрабатываемого материала.

Поэтому для расчета технологических режимов резания применяются эмпирические формулы. А базовые значения входят в их состав вместе с такими справочными величинами, как группы поправочных коэффициентов, величина стойкости, параметры условий обработки и пр.

Режимы резания влияют не только на заданную точность и класс обработки изделия. От них зависит сила, с которой кромка инструмента воздействует на металл, что напрямую влияет на потребляемую мощность, уровень выделения тепла и скорость износа инструмента.

Поэтому расчет их параметров является одной из основных задач технологических служб предприятий. Несмотря на множество разновидностей металлорежущего оборудования и инструмента, в основе всей механообработки лежат единые закономерности.

Поэтому методики вычисления режимов резания унифицированы и систематизированы в три основные группы: для токарных работ, для сверления и для фрезерования. Все остальные виды расчетов являются производными.

Параметры при расчете режима резания


Основной расчет режимов механообработки ведется на основании трех параметров: скорости резания (V), подачи (S) и глубины резания (t). Для получения практических значений этих параметров, которые можно будет использовать в производстве, на первом этапе определяют их расчетные величины.

После чего по ним с помощью эмпирических формул, справочных таблиц и данных из паспортов оборудования выполняют подбор технологических режимов резания, которые будут наилучшим образом соответствовать виду обрабатываемого материала, возможностям станка, а также типу и характеристикам инструмента.

От правильного расчета и выбора данных параметров зависит не только качество обработки, но и такие показатели, как производительность, себестоимость продукции и эксплуатационные расходы. Кроме того, сила воздействия на инструмент в процессе обработки влияет не только на скорость его износа, но и на состояние оснастки и приспособлений.

Следствием работы на слишком больших скоростях и подачах является недопустимая вибрация и повышенная нагрузка на узлы и механизмы оборудования. А это может привести не только к потере точности, но и к выходу станка из строя.

Как правило, режимы резания проверяют и корректируют при пробной обработке детали. Поэтому их выбор зависит не только от правильности расчетов, но и от опыта технолога и станочника.

Скорость


Временно́й цикл обработки детали состоит из трех базовых компонентов: подготовительно-заключительного, вспомогательного и основного времени. Последнее включает в себя все операции резания металла на заданных режимах. В силу особенностей механообработки основное время — это самая затратная составляющая цикла обработки детали.

При этом его величина, а следовательно, и себестоимость изделия напрямую зависят от скорости резания. Поэтому правильный подбор данного параметра важен не только с технологической, но и с экономической точки зрения.

В общем виде формула расчетной скорости резания выглядит так:

В указанной формуле значение параметра D зависит от вида обработки. Для токарной обработки это диаметр детали, для прочих видов — диаметр режущего инструмента (сверла, фрезы). Параметр n — это скорость вращения шпинделя в оборотах за минуту.

Таким образом происходит определение теоретической величины скорости резания, которая является исходной для последующих вычислений. В частности, она используется для расчета теоретической глубины резания, которая обозначается t. По причине того что реальная скорость резания зависит от множества факторов, ее вычисление осуществляется по эмпирической формуле, в которой единственной расчетной величиной является t:


Здесь Cv — это безразмерная константа, зависящая от различных аспектов обработки; T — нормативное время стойкости инструмента; t — глубина резания; Sо — подача; Кv — сводный коэффициент, являющийся произведением восьми поправочных коэффициентов.

Подача

Подача (обозначается S) — это путь, который проходит режущая кромка за условную единицу. В зависимости от вида механообработки подача может иметь разную размерность. Длина пройденного пути всегда измеряется в миллиметрах, но соотноситься она может либо с одним оборотом (в токарной обработке), либо с одной минутой (при сверлении и фрезеровании).

Таким образом, при сверлении — это величина перемещения кончика сверла в глубь поверхности за одну минуту (мм/мин.), а при токарных операциях — продольное или поперечное перемещение резца за один оборот детали (мм/об.).

В силу специфики отдельных чистовых операций для них используется такой параметр, как «подача на зуб», которая измеряется в мм/зуб. Ее применяют при работе с инструментом, имеющим несколько лезвий, а ее значение показывает, какой путь кромка (зуб) одного лезвия прошла за один оборот шпинделя.

Величину этого параметра также можно вычислить, разделив подачу инструмента за один оборот на количество режущих лезвий.

Поскольку подача напрямую зависит от паспортных параметров конкретного оборудования, ее значение, как правило, не рассчитывают, а выбирают из таблиц в соответствующих технологических справочниках.

Производительность металлорежущего оборудования напрямую зависит от величины подачи. Кроме того, она является базовым параметром для расчета основного времени обработки. Теоретически при мехобработке необходимо задавать предельно возможное значение подачи.

Но в этом случае вступают в силу ограничения по возможностям станочного оборудования и требования к классу чистоты.

Максимальные значения подачи применяют при обдирке и черновой обработке, а минимальные — при выполнении чистовых операций.

Глубина


Глубина резания — это толщина металла, снимаемого на единичный рабочий ход режущей кромки. Его величина зависит от конструкции режущей части инструмента и его прочностных параметров (в том числе предельной тангенциальной силы), а также мощности станка, твердости обрабатываемого материала и требований к чистоте поверхности.

Этот параметр является определяющим при расчете количества рабочих ходов лезвия для полного удаления припуска. Глубина резания обозначается латинской буквой t и измеряется в миллиметрах.

При обточке она равна разности радиусов детали до и после рабочего хода, а при сверлении — половине диаметра режущей части инструмента.

Сила

Процесс обработки детали режущим инструментом сопровождается возникновением пары сил. С первой силой, которая обозначается R, инструмент воздействует на поверхность детали, а вторая сила возникает в результате встречного сопротивления обрабатываемого материала.

Сила R является векторной суммой трех сил: осевой, тангенциальной и радиальной. Их векторы являются проекциями вектора силы R на оси X, Y, Z. На рисунке ниже представлено изображение векторов сил, возникающих при токарном точении.



При технологических расчетах используют не саму силу R, а ее составляющие. Из них самая значимая и большая по величине — эта тангенциальная сила Rz.

На практике она носит название сила резания, т. к. именно от нее зависит расход мощности и крутящий момент шпинделя. Силу резания вычисляют по эмпирическим формулам, данные для которых берут из справочных технологических таблиц.

Расчет для токарной обработки производится по следующей формуле:

Кроме константы Ср, степенных показателей подачи, глубины и скорости резания, в формулу расчета силы резания входит корректирующий коэффициент Кр. Он представляет собой произведение пяти поправочных коэффициентов, учитывающих особенности обработки различных материалов.

Для измерения сил резания в режиме реального времени применяют емкостные, индуктивные и тензометрические датчики. Последние являются самыми компактными и наиболее точными.

При их использовании на станках с ЧПУ сила резания может адаптивно увеличиваться или уменьшаться путем автоматической корректировки величины подачи и числа оборотов.

Это позволяет вести непрерывную обработку без вмешательства оператора, а также предотвращает поломку инструмента и уменьшает его износ.

Как правильно рассчитать режим резания при сверлении


При работе сверла на него воздействует та же совокупность сил, что и на токарный резец. Поэтому для расчета режимов резания при сверлении используется аналогичная методика, но со своей геометрией и соответствующими значениями параметров.

Силы Рz направлены в противоход главному движению и находятся в прямой зависимости от скорости резания (см. рис. ниже). Силы Рх, Рn и Рл воздействуют на конструктивные элементы сверла и определяют значение осевой силы (Ро), соответствующей силе привода станка.

Главные технологические параметры сверла — осевая сила и крутящий момент. Их определяют расчетным путем с помощью эмпирических формул:

Здесь Ср и См — это константы, значение которых зависит от вида сверления, а также свойств материалов и обрабатываемой детали; D — диаметр сверла и S — подача.

Корректирующий коэффициент Кр в данной формуле связан только с характеристиками материала детали.


Условия резания при сверлении гораздо сложнее, чем при токарной обработке, т. к. в этом случае значительно затруднен отвод стружки и тепла. Применение СОЖ дает намного меньший эффект в связи со сложностью подвода жидкости к зоне резания.

К тому же все факторы, которые оказывают влияние на процесс сверления, при подборе режимов по таблицам и формулам учесть невозможно.

Поэтому для проверки и корректировки технологических режимов, как правило, используют пробную обработку детали.

Правильный расчет режимов резания при сверлении производится по сложным формулам с использованием таблиц из технологических справочников.

А есть ли какой-нибудь упрощенный способ, основанный на количестве оборотов и виде материала сверла, который можно применять в повседневной практике? Если кто-нибудь может посоветовать такой расчет, поделитесь, пожалуйста, информацией в комментариях к данной статье.

Формула для расчета скорости резания — Студопедия

На основании изложенного скорость резания, допускаемая резцом, подсчитывается по следующей общей формуле.

С - постоянный коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал и условия обработки,

Кv - обобщающий поправочный коэффициент на измененные условия обработки.

.

Методика назначения режимов резания

При назначении режимов резания следует соблюдать следующую последовательность:

1. Выбрать рациональную марку инструментального материала.

2. Выбрать оптимальные геометрические параметры резца.

3. Задаться максимально возможной глубиной резания.

4. По выбранной глубине резания назначают максимальную возможную подачу.

5. Назначают оптимальное значение периода стойкости.

6. Производят расчет допускаемой скорости резания (с учетом поправочных коэффициентов).

7. Корректировка скорости резания по числу оборотов станка. (По паспортным данным станка).

8. Проверка выбранных элементов режимов резания по мощности станка.

9. Подсчет машинного времени обработки.

Конструкции токарных резцов

Токарные резцы являются самым распространенным видом инструментов, применяемых в отрасли.


По направлению подачи резцы делятся на правые и левые.

Основные типы токарных резцов следующие: (рис. 38.)

а) Проходной прямой,

б) проходной отогнутый,

в) проходной упорный,

г) проходной упорный отогнутый,

д) подрезной отогнутый,

е) прорезной (канавочный),

ж) отрезной,

з) расточной для сквозных отверстий,

и) расточной для глухих отверстий.

По форме сечения державки резцы делятся на прямоугольные и круглые.

Круглая форма сечения применяется для расточных резцов и резьбовых резцов для внутренних резьб.

Размеры сечения державки определяют из условия прочности

, , кгс×мм - изгибающий момент (рис. 39.)

W - момент сопротивления, мм3

Рис. 38. Основные типы токарных резцов.

Рис. 39. Схема к расчету державки резца на прочность.

Для прямоугольного сечения

; обычно Н = 1,6B, тогда

, мм.

Для державок круглого сечения

, мм.

Размеры сечений резцов стандартизованы и приведены в соответствующих стандартах. По способу крепления режущих пластин к державке резцы делятся на напайные и механическим креплением. Припаивание твердосплавных пластин осуществляется на установках ТВЧ. В качестве припоя служит медь, латунь или специальные сплавы. В качестве флюса используется техническая бура или специальные флюсы, например: Ф100. (рис. 40.).

Для твердосплавных напайных резцов рекомендуются следующие формы передней поверхности. (рис. 41.)

а) g° = - 3-5°; f = 0,2-0,5 мм.

б) Для обработки пластичных материалов с sв £ 80 кгс/мм2 с s < 0,3 мм/об; l =2-2,5 мм; R @ 2l.

в) Для обработки пластинных хрупких материалов при прерывистом резании.


г) Для обработки хрупких материалов и пластичных материалов с sв £ 80 кгс/мм2 при чистовых режимах работы.

д) Для обработки пластичных материалов с sв > 80 кгс/мм2 и для работы в условиях прерывистого резания. Формы твердосплавных режущих пластин для напайных инструментов определены ГОСТ 2209-69.

Припаивание пластин к державкам и последующие охлаждения и заточка инструментов зачастую приводит к образованию трещин в плаcтинах. Этих недостатков лишены инструменты с механическим

Рис. 40. Крепление режущих пластин припаиванием.

Рис. 41. Формы передней поверхности твердосплавных резцов.

креплением многогранных неперетачиваемых пластин (МНТ).

В зависимости от способа крепления пластины бывают без отвер­стия и с отверстием.

Формы режущих пластин определены ГОСТ 19042 – 80, – ГОСТ 19086 – 80. Формы пластин из сплавов МС регламентированы ТУ – 48 – 19 – 307 – 80.

Основные схемы механического крепления пластинок следующие (Рис. 42).

а) Прижим пластин к опорной плоскости со стороны передней поверхности (для пластин без отверстия).

б) Прижим пластины через отверстие к боковым (упорным) повер­хностям.

в) Одновременный прижим пластины к опорной и боковым поверхностям.


Наиболее распространены следующие формы пластин: (Рис. 43).

Формы пластин характеризуются следующими размерами:

D - Диаметр вписанной окружности,

l - длина режущей кромки,

R - радиус закругления переходного лезвия,

S - толщина пластины.

В зависимости от точности основных размеров пластин различа­ют четыре степени точности:

1. Нормальная (U) – шлифованные по ленточке и опорным поверх­ностям.

2. Повышенная степень точности (М), то же, что и U , но с более жесткими допусками.

3, Высокая степень точности (G ) – шлифованные по опорным и боковым поверхностям.

4. Особо высокая степень точности (С) то же, что G, но с более жесткими допусками.

Расчет режимов резания при точении – вычисляем скорость и глубину + Видео

Выбор рациональных режимов резания при точении заготовок на токарных станках и других агрегатах является очень важной составляющей при создании эффективных техпроцессов ремонта либо изготовления деталей.

1 Режим резания – что это такое?

Под таким режимом понимают комплекс из нескольких элементов, которые определяют условия осуществления операции резания. Его расчет производят так, чтобы была обеспечена самая производительная и экономически целесообразная обработка поверхности детали по показателям шероховатости и точности.

Режимы резания включают в себя следующие моменты:

  • скорость резки;
  • время стойкости рабочего приспособления, используемого для выполнения операции;
  • подача и глубина резания;
  • мощность и сила процесса.

Расчет режима резания можно проводить на основании справочных и нормативных документов, коих российская школа обработки разнообразных металлов собрала немало. Суть такого метода заключается в выборе требуемых значений из специальных таблиц. Подобный расчет гарантирует подбор оптимальных показателей всех элементов, а значит, обеспечивает и максимально эффективное выполнение операции резания.

Фото таблицы для расчета режимов резания

Но он является очень громоздким. Специалисту необходимо проанализировать и сопоставить огромные массивы информации. При этом абсолютно все режимные характеристики напрямую связаны между собой. Как только один из них изменяет свое значение, остальные также становятся иными. Понятно, что в производственных условиях использовать табличную схему подбора режимов не всегда разумно.

В ряде случаев целесообразнее использовать расчетную (иногда ее называют аналитической) схему выбора режима. Ее смысл состоит в том, что специалист, применяя эмпирические формулы, производит расчет всех требуемых ему показателей. Абсолютно точное выполнение расчетов по аналитической методике обеспечивается тогда, когда известны такие паспортные характеристики токарного станка либо иного металлообрабатывающего агрегата:

  • частота вращения шпинделя;
  • мощность двигателя;
  • величины подач.

На фото - таблица характеристик токарных станков для точения заготовок

Если точных технических параметров оборудования нет, допускается осуществление приблизительного расчета. В этом случае в формулы подставляются справочные значения.

2 Тонкости определения элементов режима резания

Любой расчет начинается с того, что специалист подбирает глубину проведения операции резания. После этого устанавливается необходимая подача и только в последнюю очередь скорость процесса. Расчет выполняется именно в такой последовательности потому, что скорость оказывает наибольшее влияние на стойкость и показатель износа резца станочного оборудования, а глубина – наименьшее.

Все составляющие режима подбираются с учетом максимального использования потенциала станка и рабочего инструмента, применяемого для резания. По данной причине "идеальным" режим будет только в том случае, если специалист изучит геометрические размеры резца, материал, из которого он изготовлен, а также материал, использованный для выпуска обрабатываемой детали.

Фото рабочего инструмента для резания при точении

Сначала следует определить величину шероховатости заготовки. И на основании этого подобрать оптимальный способ обработки ее поверхности – данные берутся из таблицы, где указывается конкретный инструмент, рекомендованный для резания заготовки. На практике для выполнения отделочных операций (они считаются очень тонкими и ответственными) обычно берут резцы, произведенные из твердых инструментальных сталей. Они отлично подходят для обработки деталей на высокой (более 500 метров в минуту) скорости.

3 Схема выбора режима резания – основные требования

Глубина операции определяется в наибольшей степени показателем припуска на обработку заготовки. Этот самый припуск всегда стараются убрать за один-единственный проход режущего инструмента (если речь идет о черновой процедуре). Если же осуществляется чистовая обработка, срезание припуска добиваются за несколько проходов. При этом каждый последующий проход должен иметь меньшую глубину, нежели предшествующий ему.

Величина подачи (расстояние кромки резца, которое он проходит за оборот детали) подбирается в зависимости от категории необходимой чистоты обработки. Подача может быть нескольких видов:

  • минутная;
  • на оборот режущего инструмента;
  • на один зуб резца.

На фото - резцы для токарного станка

Максимальные величины подачи обычно назначают для чернового резания, минимальные – для чистового. Конкретный показатель определяется периодом стойкости резца, мощностью привода металлорежущего агрегата, прочностью и жесткостью обрабатываемой системы. В большинстве случаев расчет величины подачи вести нет необходимости, так как в паспорте каждого станка они четко указаны.

Под упомянутым выше периодом стойкости принято понимать время функционирования рабочего инструмента без остановок между последовательными переточками. Стандартный ряд такого периода включает величины от 15 до 120 минут с шагом в 15 минут.b)
В этой формуле используются 7 Переменные

Используемые переменные

Скорость резания - Скорость резания определяется как скорость, с которой деталь движется по отношению к инструменту. (Измеряется в Метр / сек)
Срок службы инструмента - Срок службы инструмента - это период времени, в течение которого режущая кромка, на которую воздействует процесс резания, сохраняет свою режущую способность между операциями заточки. (Измеряется в минут)
Экспонент срока службы инструмента Тейлора- Показатель срока службы инструмента Тейлора - это экспериментальный показатель, который помогает количественно оценить скорость износа инструмента.
Скорость подачи - Подача определяется как расстояние, пройденное инструментом за один оборот шпинделя. (Измеряется в Миллиметр на оборот)
Показатель Тейлора для скорости подачи- Показатель Тейлора для скорости подачи - это экспериментальный показатель, используемый для установления связи между скоростью подачи и сроком службы детали.
Глубина резания - Глубина резания - это общее количество металла, удаляемого за один проход режущего инструмента. Это также называется обратным взаимодействием. (Измеряется в миллиметр)
Показатель Тейлора для глубины резания- Показатель Тейлора для глубины резания - это экспериментальный показатель, используемый для установления связи между глубиной резания, заготовкой и сроком службы инструмента.

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

ШАГ 2: Оцените формулу

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

48.8737457467809 --> Конверсия не требуется

§ 29. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ РЕЗАНИЯ, ПОДАЧИ И СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ - ЧПУ, фрезерные станки и оборудование | Гореловский В.Я.

§ 29. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ РЕЗАНИЯ, ПОДАЧИ И СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ

 

При фрезеровании выбор наивыгоднейшего режима резания заключается в определении наиболее рациональных глубины ре­зания и числа проходов, подачи на один зуб фрезы и скорости резания.

Глубина резания. При черновой обработке назначают воз­можно большую глубину резания, соответствующую толщине всего припуска.

 

При получистовой обработке (до V 5) глубина резания наз­начается в зависимости от заданных точности и чистоты поверх­ности в пределах от 0,5 до 1,5—2,0 мм. Чистота обработки со знаками V 5—V 7 достигается при глубине резания от 0,1 до 0,4 мм.

Количество проходов зависит от требуемых чистоты и точ­ности обработки, жесткости закрепления заготовки и мощности станка, а также величины погрешности предшествующей обра­ботки.

 

Если мощность станка не позволяет снять весь припуск за один проход, приходится делать несколько проходов.

Для случая фрезерования стальных поковок, стальных и чу­гунных отливок, покрытых окалиной, литейной коркой или

за­грязненных формовочным песком, глубина фрезерования должна быть больше толщины загрязненного слоя, чтобы зубья фрезы не оставляли на обработанной поверхности черновин. При этом скольжение зуба по корке истирающе действует на фрезу, уско­ряя механический износ режущей кромки и снижая ее стойкость.

 

Ширина фрезерования. Ширина фрезерования задается в чертеже детали, она равна ее ширине. Но в случае обработки нескольких заготовок, закрепленных параллельно в одном за­жимном приспособлении, ширина фрезерования кратна ширине заготовок.

 

Выбор диаметра фрезы. В зависимости от глубины и ширины фрезерования выбирают диаметр фрезы. В табл. 4 приведены диаметры цилиндрических фрез, в табл. 5 — диаметры торцовых, а в табл. 6 — диаметры дисковых фрез.

 

 

 

 

 

Подача. При черновом фрезеровании подача должна быть возможно большей. При чистовом фрезеровании подачу берут меньшей, руководствуясь классом чистоты поверхности, обозна­ченным на чертеже детали.

Основной исходной величиной при выборе подачи для черно­вого фрезерования является подача на один зуб фрезы.

В табл. 7 и 8 даются ориентировочные значения подач при фрезеровании стали, чугуна и бронзы инструментами из

быстро­режущей стали и твердосплавными.

 

В справочниках по режимам резания, перечисленных в сноске к стр. 103, приводятся допускаемые подачи для разных случаев обработки в зависимости от глубины резания, геометрии фрезы и чистоты обработки.

Скорость резания. Скорость резания обычно определяют по справочным таблицам режимов резания. Так как скорость реза­ния при фрезеровании зависит от принятой стойкости фрезы, то рекомендуемая в таблицах скорость резания рассчитана на стой­кость фрезы, согласно следующему.

 

Для фрез из быстрорежущей стали приняты следующие вели­чины стойкости:

а) для цилиндрических, торцовых, дисковых и фасонных фрез — 180 мин. при работе по сталям, ковкому чугуну и бронзе и 240 мин. при работе по серому чугуну;

б) для концевых фрез с цилиндрическим хвостовиком — 30 мин. при работе по сталям, ковкому чугуну и бронзе и 45 мин. при работе по серому чугуну;

в) для концевых фрез с коническим хвостовиком и прорезных (шлицевых) фрез — 60 мин. при работе по сталям, ковкому чу­гуну и бронзе и 90 мин. при работе по серому чугуну;

г) для отрезных фрез — 90 мин. при работе по сталям, ков­кому чугуну и бронзе и 120 мин. при работе по серому чугуну.

Для фрез, оснащенных пластинками из твердых сплавов, при­няты следующие величины стойкости:

а) для цилиндрических фрез — 180 мин. при работе по ста­лям и чугуну;

б) для торцовых фрез: диаметром до 150 мм — 180 мин., диа­метрами 200—250 мм — 240 мин., диаметром 320 мм — 300 мин.,

 

 

 

 

Примечание. При обработке чугуна и бронзы приводимые в таблице значения подач следует увеличить в 1,5—2 раза в зависимости от условий обработки.

 

 

 

 

диаметром 400 мм — 420 мин. — в случае работы по стали; диа­метром до 90 мм— 120 мин., диаметрами ПО—200мм— 180 мин., диаметрами 225—275 мм — 240 мин., диаметрами 300—350 мм — 300 мин., диаметрами 375—400 мм — 420 мин. — в случае работы по чугуну;

в) для концевых фрез и коронок — 120 мин. при работе по стали и чугуну;

г) для дисковых фрез: диаметром до 110 мм — 120 мин., диа­метром 130—175 мм — 180 мин., диаметром 200 мм — 240 мин.

Порядок выбора режима резания. По установленным значе­ниям диаметра фрезы, ширины фрезерования, глубины резания и подачи на один зуб определяется скорость резания, минутная подача и потребная мощность согласно соответствующим табли­цам или справочникам, перечисленным в сноске к стр. 103. Реко­мендуемые в них скорости резания для обычных и скоростных режимов фрезерования рассчитаны на работу фрезами опреде­ленных конструкций, геометрии и материала, наличие охлажде­ния (в тех случаях, когда оно целесообразно), определенную твердость обрабатываемого материала, наличие или отсутствие корки на обрабатываемой поверхности и т. д.

 

Для других условий обработки при выборе скорости резания необходимо вводить поправочные коэффициенты, которые

при­водятся в соответствующих картах нормативов или таблицах справочников.

 

По выбранной скорости резания и принятому диаметру фрезы нетрудно определить число оборотов фрезы, пользуясь форму­лой (2), и затем определить минутную подачу, используя фор­мулу (4). Однако в картах нормативов скорости резания обычно приводится число оборотов фрезы для данного диаметра и ми­нутная подача для данной подачи на один зуб или один оборот фрезы. Тут же обычно дается мощность резания М9, соответст­вующая рекомендуемому режиму резания.

 

Таким образом, в результате выбора режима резания мы определяем рекомендуемое число оборотов п фрезы, минутную подачу s и потребную мощность резания N3. В дальнейшем изло­жении при рассмотрении отдельных операций будет показано, как конкретно назначают режимы резания.

 

По материалам книги «Основы фрезерного дела С.В.Аврутин 1962г.»

Содержание

Расчет - скорость - резание

Расчет - скорость - резание

Cтраница 1


Расчет скорости резания при зубодолблении ведется на нормальный 3 долбяк. В таблице приведены средние величины допустимого износа 8 по задней грани.  [2]

Расчет скорости резания по этой формуле представляет известные трудности.  [4]

Расчет скоростей резания и скорости вращения шпинделя ведется для лимитирующего резца - в нашем случае для резцов 1 и 2, обрабатывающих поверхность 2 ступени с наибольшим диаметром.  [5]

Расчет скорости резания при обработке деталей набором фрез проводят по фрезе наибольшего диаметра, а при обработке фасонными фрезами - по наибольшему диаметру режущего лезвия инструмента. Для уменьшения износа фрез выбранные по нормативным таблицам скорости резания следует уменьшать на 20 - 30 %, что обеспечивает хорошее качество работы на более продолжительное время.  [6]

Расчет скорости резания v, м / мин, и частоты вращения шпинделя п, об / мин.  [7]

Расчет скорости резания со свободным выходом резца на проход производится по следующим формулам.  [8]

Порядок расчета скорости резания по номограмме аналогичен данному к номограмме фиг. Скорость резания, найденная по номограмме фиг.  [9]

При расчете скорости резания припуск на обработку принят в пределах 0 2 - 0 4 мм на диаметр соответственно с диаметром отверстия.  [10]

При расчете скоростей резания предварительно определяются скорости резания и числа оборотов для всех инструментов отдельно без учета многоинструментной настройки.  [11]

При расчете скоростей резания для обработки на продольно-строгальных станках скорость резания принимают равной скорости резания при наружном продольном точении.  [12]

При расчете скорости резания для фрез, имеющих рабочие поверхности разных диаметров ( фасонные резьбовые и др.), в формулу ставят максимальный диаметр.  [13]

Рассмотрим два примера расчета скорости резания.  [15]

Страницы:      1    2    3

формул резки | Коллекция формул обработки | Введение в обработку

На этой странице представлены формулы для расчета основных параметров, необходимых для машинной резки. Цифры, полученные в результате расчетов, приведены только для справки. Условия обработки зависят от используемого станка. Используйте оптимальные условия в соответствии с вашими фактическими условиями обработки.

  • π (3,14): Круговая постоянная
  • Дм (мм): Диаметр заготовки
  • n (min -1 ): частота вращения шпинделя
памятка

Эта формула используется для расчета скорости резания на основе числа оборотов шпинделя и диаметра заготовки.
Пример:
Диаметр (Dm) = 60 мм
Скорость шпинделя (n) = 500 мин. -1
В этом случае скорость резания (vc) составляет приблизительно 94 м / мин.

  • l (мм / мин): длина обработки в минуту
  • n (min -1 ): частота вращения шпинделя
памятка

Эта формула используется для расчета скорости подачи на оборот на основе скорости шпинделя и длины отрезания в минуту.
Пример:
Обработанная длина в минуту (l) = 150 мм / мин.
Скорость шпинделя (n) = 600 мин. -1
В этом случае скорость подачи на оборот (f) составляет 0,25 мм / об.

  • п.м (мм): длина заготовки
  • л (мм / мин): длина обработки в минуту
памятка

Эта формула используется для расчета времени обработки по длине заготовки и скорости шпинделя.
Пример:
Подача (f) = 0,2 мм / об
Скорость шпинделя (n) = 1100 мин -1
Длина заготовки (пог.м) = 120 мм
Сначала вычисляется длина обработки в минуту, в данном случае от скорости вращения и количества подачи.
Обработанная длина в минуту (l) = n × f
= 0,2 × 1100 = 220 мм / мин
Подставьте это в формулу:
Tc = lm ÷ l
= 120 ÷ 220
= 0,55 (мин) × 60
= 33 (сек)
Время обработки (Tc) составляет приблизительно 33 секунды.

  • f (мм / об): подача на оборот
  • Re (мм): Угловой радиус пластины
памятка

Эта формула используется для расчета теоретической шероховатости обработанной поверхности на основе радиуса угла лезвия пластины и подачи на оборот.
Пример:
Подача на оборот (f) = 0,1 мм / оборот
Радиус угла лезвия пластины (Re) = 0,5 мм
В этом случае теоретическая шероховатость обработанной поверхности (h) равна 2.5 мкм.

памятка

Эта формула используется для расчета полезной мощности на основе глубины резания, подачи на оборот, скорости резания, удельного усилия резания и КПД станка.
Пример:
Глубина резания (низкоуглеродистая сталь: ap) = 5 мм
Подача на оборот (f) = 0,1 мм / об
Скорость резания (vc) = 140 м / мин
КПД станка (η) = 80% (0,8 )
Дано:
Удельная сила резания (Kc) = 3610 МПа
В этом случае полезная мощность обработки (Pc) равна 5.26 кВт.

Материал заготовки Прочность на разрыв (МПа) и жесткость Удельная сила резания Kc (МПа) для каждой подачи
0,1 (мм / об) 0,2 (мм / об) 0,3 (мм / об) 0,4 ​​(мм / об) 0,6 (мм / об)
Низкоуглеродистая сталь (SS400, S10C и т. Д.) 520 3610 3100 2720 2500 2280
Сталь средней прочности (S45C, S50C и т. Д.) 620 3080 2700 2570 2450 2300
Твердая сталь (S55C, S58C и т. Д.) 720 4050 3600 3250 2950 2640
Инструментальная сталь (углеродистая инструментальная сталь (SK) и др.) 670 3040 2800 2630 2500 2400
Инструментальная сталь (легированная инструментальная сталь (СКС) и др.) 770 3150 2850 2620 2450 2340
Сталь хромомарганцовистая (карбид марганца (MnC) и др.) 770 3830 3250 2900 2650 2400
Сталь хромомарганцовистая (карбид марганца (MnC) и др.) 630 4510 3900 3240 2900 2630
Сталь хромомолибденовая (марки СКМ и др.) 730 4500 3900 3400 3150 2850
Сталь хромомолибденовая (марки СКМ и др.) 600 3610 3200 2880 2700 2500
Никель-хром-молибденовая сталь (SNCM415 и др.) 900 3070 2650 2350 2200 1980
Никель-хром-молибденовая сталь (SNCM439 и др.) 352HB 3310 2900 2580 2400 2200
Чугун твердый 46HRC 3190 2800 2600 2450 2270
Meehanite чугун (FC350 и т. Д.) 360 2300 1930 1730 1600 1450
Серый чугун (FC250 и др.) 200HB 2110 1800 1600 1400 1330

Дом

формул скорости резания и их 11 подводных камней

Примечание : Это урок 6 нашего мастер-класса по бесплатной подаче и скорости.

В первых 5 уроках вы изучили основную терминологию и поведение Feeds & Speeds. К настоящему времени вы, вероятно, уже далеко не готовы приступить к подсчету каналов и скорости.

Как машинисты рассчитывают подачу и скорость?

Мы подумали, что стоит спросить: «Как машинисты определяют подачу и скорость?», Поэтому мы опросили наших читателей и вот что они сказали:

Вот как читатели CNCCookbook рассчитывают фиды и скорости…

Есть несколько подходов:

- Вы можете создать или позаимствовать электронную таблицу. Это наименее популярный вариант по причинам, о которых я расскажу. По сути, это большая работа с множеством ограничений.

- Примерно столько же используют Справочник машиниста. Он довольно устаревший, особенно для приложений с ЧПУ.

- Удивительно немногие используют свое программное обеспечение CAM, хотя в большинстве CAM оно предусмотрено. Причина проста. Как мы обнаружили в наших обзорах программного обеспечения CAM, большинство программ CAM действительно плохо справляются с подачей и скоростью. Вам довольно легко добиться большего успеха.

- Вы можете полагаться на звук или на ощупь. Для этого требуется довольно много опыта, и, хотя у этого есть свои преданные, в основном это не работает.Если бы это было так, вы могли бы купить компакт-диски с «тренировкой слуха» для машинистов, и компания Boeing потребовала бы, чтобы вы прошли тест на аудиосопровождение и скорость на слух, прежде чем вас наняли бы. Ничего из этого не происходит, потому что вы можете слышать только очень плохую подачу и скорость. Вы не можете слышать что-то плохое, и вы точно не можете отличить нормальную и действительно отличную подачу и скорость.

- Вы можете положиться на стандартные разрезы, которые работали в прошлом, или на практические правила. Этот метод довольно популярен, но он явно ограничивает.В конце концов, все ли карманы вы прорезаете одинаковой глубины? В каждой работе есть различия, и если вы ограничены лишь несколькими стандартными сокращениями, вы упускаете возможности. Кстати, одна из причин, по которой CAM делает такую ​​паршивую работу, заключается в том, что он использует подход стандартных сокращений в базе данных. Каждая работа индивидуальна.

- Вы можете полагаться на данные из таблицы подачи и скорости в Каталоге инструментов. Эти данные важны, но они используются сами по себе и имеют ограничения. Например, диаграмма подачи и скорости представляет собой двухмерную таблицу.Он может охватывать только 2 переменные. Наш калькулятор подачи и скорости G-Wizard охватывает 60 переменных! Когда вы в последний раз просматривали 30 графиков, чтобы рассчитать подачу и скорость? Вы в принципе не можете этого сделать, поэтому:

- Безусловно, наиболее популярным вариантом является использование калькулятора каналов и скорости, такого как G-Wizard. Если вы готовы принять калькулятор каналов и скорости и хотите двигаться дальше и изучать другие вещи, нажмите здесь.

Если вы хотите узнать больше о том, как рассчитываются подачи и скорости, продолжайте читать.

Формулы скорости резания

Переменные

AFPT: отрегулированная подача на зуб (истончение стружки)

AT: Площадь поперечного сечения отверстия

D: Диаметр инструмента

DOC: Глубина резания

FPR: Подача на оборот

FPT: Подача на зуб (загрузка чипа)

IPM: скорость подачи (дюймы в минуту)

mf: коэффициент обрабатываемости

MRR: скорость удаления материала (кубические дюймы в минуту)

SFM: Наземная скорость (футов в минуту)

WOC: Ширина пропила

Z: количество зубьев фрезы

Формулы скорости фрезерования

Формула скорости резания:

Формула скорости подачи:

Другие формулы скорости фрезерования:

Формулы скорости сверления и резания

Это все очень просто, правда? И многие машинисты думают, что это все, что им нужно, чтобы рассчитать подачу и скорость для своих фрез.Но, как и во многих других случаях, существует множество исключений, когда простая математика может привести к неприятностям.

Ловушка №1: радиальное утонение стружки

Знаете ли вы, что стружка, которую производят ваши концевые фрезы, становится тоньше, если вы уменьшаете ширину реза менее половины диаметра инструмента? Вот графическое изображение этого странного явления, которое называется «радиальным утонением стружки»:

Радиальное утонение стружки делает ее тоньше, если ширина реза меньше половины диаметра фрезы…

На схеме вы посмотрите прямо вниз по оси концевой фрезы и сравните два пропила.Синий цвет показывает, насколько тоньше мелкая стружка по сравнению с полной шириной (красный сегмент). Это может показаться довольно безобидным. В худшем случае кажется, что использование этих более тонких разрезов может оставить деньги на столе. Это правда, и вам нужно увеличить скорость подачи, чтобы компенсировать истончение стружки, если вы хотите сохранить свою производительность. Однако чрезмерное утонение стружки может сильно снизить стойкость инструмента. Причина? Представим себе нового машиниста. У них есть легкий станок с ЧПУ, они только начинают работать и действительно хотят расслабиться.Таким образом, они сохраняют очень легкую ширину среза. Допустим, только 10% ширины фрезы. Вот как выглядят подача и скорость без регулировки утонения стружки:

Я вручную уменьшил нагрузку на стружку по сравнению со значением, которое G-Wizard обычно дает с поправкой на истончение стружки. А теперь давайте предположим, что я решил работать еще более консервативно, поэтому я уменьшил скорость подачи до 1/10 от того, что было раньше. Я собираюсь двигаться только со скоростью 4 дюйма в минуту. Теперь G-Wizard дает мне предупреждение:

Утончение стружки может снизить нагрузку на стружку до такой степени, что инструмент начнет тереться вместо резания.Если вы хотите узнать больше об истончении и истирании радиальной стружки, ознакомьтесь с моей статьей по этой теме, которая является частью нашего курса «Бесплатная подача и скорость». Я даже снял видео по утонению стружки для компании Cutting Tool Engineering.

Ловушка № 2 - Без корректировки условий резания

Формула скорости резания может быть простой, если у вас есть все параметры, но найти правильные значения для параметров намного сложнее, чем кажется. Я знаю, что многие из вас сейчас наклоняются вперед и думают что-то вроде: «Теперь, Боб, просто не так сложно найти рекомендации производителя для резака.На самом деле это не так, но эти рекомендации не так полезны, потому что во многих случаях они дают вам широкий диапазон значений. Возьмите эту таблицу скоростей и подач с сайта Niagara Cutter:

Обратите внимание, что диапазон SFM составляет 800–2000 для алюминия «Soft Grade». Это более чем в 2 раза! Если вы догадываетесь, что бежите и обнаруживаете, что бежите в 2 раза быстрее, чем должен запускаться инструмент, угадайте, что это будет означать для вашего срока службы? Не хорошо, правда? Теперь внизу есть несколько правил, которые призывают вас изменить как поверхностную скорость, так и подачу на основе:

  • Тип пропила: Полный паз или профильная резка.Другими словами, задействован резак на всю ширину или что-то меньше?
  • Диаметр инструмента: они хотят, чтобы вы были более консервативны с инструментами диаметром менее 1/8 дюйма.

Там делается изрядное количество дополнительных вычислений, но, кстати, этого все еще недостаточно, потому что значения не интерполируются.

Ловушка №3 - Отсутствие интерполяции данных производителя

Одно из правил Niagara для регулировки скорости и подачи - когда осевая глубина находится между 0.От 25 до 0,5 диаметров инструмента используйте 80% самого низкого диапазона SFM. Но когда осевая глубина равна или больше диаметра инструмента, используйте 80% максимального диапазона скоростей. Для начала, мне кажется, что у них все наоборот. Меньшая глубина резания означает, что вы можете позволить себе быть более агрессивным. Но, даже с поправкой на это, что мы должны делать, когда осевая глубина, скажем, составляет 0,75 диаметра инструмента? Они не говорят. Вот какова реальность: каталоги инструментов производителя ограничены своим форматом в том, что они могут представить. Таблицы подходят только для отображения двух измерений. Они добавляют правила, подобные описанным, чтобы попытаться сделать вещи более гибкими и лучше соответствовать физике резки. Но на самом деле физика резки довольно сложна. Вам необходимо плавно отрегулировать скорость резания и нагрузку на стружку для каждой возможной точки в двух измерениях, составляющих глубину реза и ширину реза. Невозможно отобразить это даже на бумажных диаграммах. Это должен быть расчет. Многие производители понимают это и заканчивают тем, что говорят машинисту, что значения по каталогу являются всего лишь рекомендацией и что машинист должен будет использовать свое суждение, чтобы решить, где именно в диапазоне значений они должны быть для конкретного реза.

Ловушка №4 - Отсутствие корректировки в соответствии со спецификациями или ограничениями станка с ЧПУ

Может ли маленькое увлечение ЧПУ резать так же быстро, как промышленный станок с ЧПУ? Нет!

Одно из величайших чудес, если вы думаете об этом, для любителей - они могут покупать и использовать те же самые резаки, что и профессионалы. Это довольно круто, потому что увлечению становится намного легче добиться успеха. Но, тот же самый резак или нет, если вы поместите резак в крошечный маленький станок с ЧПУ для хобби по сравнению с дорогим и тяжелым промышленным станком с ЧПУ, он не будет работать так же.Фактически, вам может потребоваться настройка даже при сравнении подачи и скорости на двух разных промышленных машинах. Это верно по разным причинам, таким как:

  • Hobby Machine намного менее жесткая. он больше вибрирует и прогибается в разрезе.
  • Шпиндель Hobby Machine, вероятно, имеет намного большее биение.
  • Два станка могут иметь разные диапазоны максимальной и минимальной скорости вращения шпинделя.
  • Они могут иметь разные максимальные скорости подачи.
  • Шпиндели любого станка могут иметь кривые мощности (максимальная мощность в зависимости от числа оборотов), отличные от других шпинделей.
  • и т. Д.

Вот еще одна чесалка для головы. Предположим, ваше промышленное ЧПУ имеет ярко выраженную кривую крутящего момента на шпинделе. Если вы запустите подачу и скорость, простые формулы предсказывают, что вы выйдете из пика мощности. Вы знаете, что вам будет лучше, если вы будете бегать там, где есть сила, при условии, что подача и скорость для этой области все еще достаточно высокие. Но как это понять? Ответ - хороший калькулятор подачи и скорости автоматически определит «зону наилучшего восприятия», где мощность, допустимая подача и скорость максимизируют скорость удаления материала.

Вы уловили идею. Формулы скорости резания ничего не говорят о том, что делать, чтобы компенсировать эти различия, или что делать при обнаружении ограничения. Что нам делать, если минимальная частота вращения станка намного больше, чем частота вращения, рекомендованная формулами скорости резания? Как мы можем компенсировать недостаток жесткости на легкой машине? Вы уловили идею.

Ловушка № 5 - Назад пути нет

Обратное решение может быть очень важным там, где встречаются ограничения машины.Иногда нам нужно работать в обратном направлении от предела, чтобы увидеть, как он влияет на все другие значения в расчете. Но заставить формулы работать наоборот, особенно когда у нас есть большая и сложная сеть взаимосвязанных формул, непросто. Чтобы все это получилось, требуется очень сложная математика. Фактически, даже электронные таблицы, какими бы мощными они ни были, с трудом справляются с обратным вычислением. Если вы собираетесь справляться с проблемами подачи и скорости, которые требуют обратного решения, вы не сможете использовать простые формулы скорости резки или даже электронную таблицу.Вам понадобится программное обеспечение, которое может делать это напрямую.

Ловушка № 6 - без регулировки охлаждающей жидкости

Высокое давление через охлаждающую жидкость шпинделя действительно может изменять скорость и подачу…

Охлаждающая жидкость. С ним знаком каждый специалист по ЧПУ. Но знаете ли вы, что охлаждение - это не две самые важные цели? Вот так. Двумя наиболее важными целями являются очистка от стружки и смазка. Если мы не сможем достаточно хорошо очистить стружку от разреза, в конечном итоге они скапливаются в канавках нашего резака.Они заклинивают, и вскоре резак сломается. Ой! Мы все ненавидим, когда это происходит. Но не все охлаждающие жидкости равны. Например, необходимо правильно направить охлаждающую жидкость. Они производят технологию в виде программируемых форсунок для охлаждающей жидкости, чтобы облегчить правильное прицеливание. Более того, есть технология, позволяющая заливать охлаждающую жидкость прямо в нижнюю часть разреза, где она может принести наибольшую пользу. Это называется охлаждающей жидкостью через шпиндель, потому что она использует каналы для направления охлаждающей жидкости через шпиндель в инструмент и наружу в самом низу резания.Вы можете сделать это лучше, даже подняв давление охлаждающей жидкости. Все это может сильно повлиять на резку, если ваш станок оборудован такими опциями, но формулы нормальной скорости резания абсолютно ничего не говорят о влиянии охлаждающей жидкости.

Ловушка № 7 - Недостаточно информации о разрезаемых материалах

Напомним, что Niagara Speeds & Feeds Chart. Он определяет мягкие и твердые сорта материалов, и поверхностные скорости довольно сильно различаются между ними.Но это еще одно чрезмерное упрощение из-за недостатков попытки представить такого рода информацию на бумаге. Правда в том, что, вероятно, нужно рассмотреть тысячи и тысячи различных материалов. И это не просто два диапазона. В идеале для каждого сплава и условий (термообработка или другое упрочнение) должна быть своя собственная диаграмма скоростей и подач. Это единственный способ получить точную информацию. Мы смотрим на базу данных материалов, а не на простую брошюру с инструментами.Наличие хорошего имеет огромное значение.

Ловушка № 8 - Нет регулировки для высокоскоростной обработки

Высокоскоростная обработка (HSM) - это не что иное, как волшебство, когда речь идет об ускорении работы и даже, во многих случаях, одновременном повышении стойкости инструмента. Но не существует простой формулы скорости резания, чтобы обеспечить правильные подачи и скорости для HSM. До появления хороших калькуляторов HSM Feeds и Speeds, таких как G-Wizard, вам нужно было просто просмотреть кучу сценариев, опубликованных другими, и попытаться выбрать один, наиболее близкий к вашей ситуации.Сегодня трудно быть конкурентоспособным без HSM. Даже любители имеют свободный доступ к этой ценной технике с Fusion 360. Но не используйте обычные подачи и скорости с HSM. Это меняет вещи на многих уровнях, как объясняется в моей статье и видео по HSM.

Ловушка № 9 - Без регулировки геометрии резца

Как геометрия круглой пластины этого пуговичного ножа влияет на подачу и скорость?

Помните диаграмму утонения стружки в верхней части статьи? Как я уже упоминал, он изображает концевую фрезу, смотрящую прямо вниз по оси вращения.Но геометрия имеет значение и для других случаев. Например, предположим, что на чертеже изображена круглая вставка, если смотреть сбоку, возможно, для резака для пуговиц. Или наконечник концевой фрезы с шаровой головкой. Да, вы начинаете видеть. Здесь вы можете получить аналогичный эффект утонения стружки. А как насчет скорости шарикового носа, который прорезает менее половины диаметра? Это интересный случай, потому что он означает, что эффективный диаметр инструмента потенциально намного меньше инструмента. Возьмите шариковую головку 1/2 дюйма и прорежьте 1/8 дюйма глубиной, и эффективный диаметр шариковой головки теперь равен 0.433 ″, а не 0,5 ″. Вот еще один. Предположим, у вас есть торцевая фреза с ромбовидной вставкой. Он представляет собой кромку среза под углом 45 градусов вместо квадратного плеча под углом 90 градусов. Эти 45 градусов называются углом опережения , и они очень сильно влияют на ваши подачи и скорости. Все простые формулы скорости резания предполагают использование квадратных концевых фрез, но существует множество фрез, которые совсем не квадратные. Расчеты должны быть скорректированы, часто довольно сложными способами, чтобы учесть различия.

Ловушка № 10 - Отсутствие корректировок для улучшения шероховатости поверхности или стойкости инструмента

Люди хотят, чтобы все было по-своему. Это просто человеческая природа. А когда вы говорите о каналах и скоростях, есть много корректировок. На самом деле нет одного ответа, пока вы не рассмотрите эти корректировки. Это особенно верно, когда мы думаем о черновой и чистовой обработке и о компромиссе между интенсивностью съема материала, чистотой поверхности и стойкостью инструмента. Опять же, простые формулы скорости резания бесполезны.На самом деле они умалчивают об этих вещах. Но это вещи, которые хорошо понятны и могут быть учтены.

Ловушка № 11 - Нет советов и предупреждений

Задайте любому хорошему специалисту ответ на вопрос, особенно что-нибудь вроде сценария точной подачи и скорости, и он даст вам хороший ответ. Но они, скорее всего, дадут вам больше, чем просто ответ. Например, они могут назвать вам числа, а затем сообщить, что есть способ получше. Они могут напоминать вам о некоторых других соображениях, например, о том, что рез может тереться, или что эти параметры являются риском отклонения инструмента, или о множестве других вещей.Вы когда-нибудь просматривали каталоги инструментов и читали Техническую информацию на обратной стороне? В них полно отличных советов и техник. Кроме того, кто может их всех вспомнить? Что ж, эксперт будет. Формулы - нет. Но где-то посередине отличное программное обеспечение может запомнить все это и попытаться предложить вам это в нужный момент. Взгляните на снимок экрана выше, где G-Wizard дает нам три совета. Он хочет, чтобы мы использовали Climb Milling, он напоминает нам о необходимости использовать охлаждающую жидкость или туман для смазки при резке алюминия (в противном случае стружка может привариться к фрезу) и предупреждает нас, что мы рискуем натереться.Попробуйте получить любую из этих формул с помощью простых формул скорости резания.

Заключение: простые формулы, таблицы и даже CAM не дают очень хороших скоростей и каналов

Если вы еще не догадались, простые формулы не так уж и хороши, когда дело касается подачи и скорости. Даже электронные таблицы, какими бы сложными они ни были, очень ограничены. И даже не заставляйте меня работать с программным обеспечением CAM. Сейчас так много пакетов CAM претендуют на поддержку подачи и скорости, но под прикрытием они просто запускают простые формулы скорости резки.Вы можете сделать намного лучше. И вы должны. Фрезы недешевы, да и ваше время тоже. Возможность не только повысить производительность, но и увеличить срок службы ваших резаков стоит. Возможность сделать это дешево и за гораздо меньшее время, чем вам понадобится, чтобы набрать цифры в своей электронной таблице, почти бесценна. Если вы еще этого не сделали, воспользуйтесь нашим калькулятором каналов и скоростей G-Wizard для бесплатного 30-дневного вращения. Он устраняет все подводные камни, которые мы обсуждали, и делает многое другое.Обещаю, вы не разочаруетесь!

Присоединяйтесь к более чем 100 000 ЧПУ! Получайте наши последние сообщения в блоге, которые доставляются прямо на ваш почтовый ящик один раз в неделю бесплатно. Кроме того, мы предоставим вам доступ к некоторым отличным справочным материалам для ЧПУ, включая:

Скорость резания, глубина резания и время обработки

Формула токарного станка для скорости резания, подачи и глубины резания

Токарный станок Станок - это станок, который удерживает заготовку на патроне, а инструмент на стойке, токарный станок вращает заготовку вокруг оси для выполнения различных операций, таких как токарная обработка, торцевание, снятие фаски, нарезание резьбы, накатка, сверление и многое другое с помощью инструментов. которые применяются к заготовке для создания объекта с симметрией относительно этой оси.

Ниже приводится формула токарного станка, обычно используемая для расчета при токарных операциях:

  1. Скорость резания
  2. Подача
  3. Глубина резания
  4. Время обработки

1. Скорость резания

Скорость резания (v) инструмента - это скорость, с которой инструмент удаляет металл из заготовки. В токарном станке это окружная скорость работы после режущего инструмента, выраженная в метрах в минуту.

Где,

  • d - диаметр изделия в мм.
  • n - об / мин работы.

В британской системе скорость резания выражается в футах в минуту, а диаметр заготовки - в дюймах.

Где,

  • d - диаметр работы в дюймах, а
  • n - обороты работы.

Скорость резания, направление подачи и глубина резания, которую необходимо придать заготовке, показаны на рисунке ниже.

Пример 1)

Стальной вал диаметром 25 мм вращается со скоростью резания 50 метров в минуту. Найдите число оборотов в минуту. вала.

На практике, когда вычисленная скорость недоступна в машине, выбирается следующее меньшее значение.

2. Подача

Подача режущего инструмента при токарной работе - это расстояние, на которое инструмент продвигается за каждый оборот работы. Подача выражается в миллиметрах на оборот.

В британской системе это число выражается в дюймах на оборот.

Увеличенная подача сокращает время резания. Но увеличенная подача значительно снижает стойкость инструмента. Подача зависит от таких факторов, как размер, форма, прочность и способ удержания детали, форма инструмента и его настройки в отношении вылета, жесткости станка, глубины резания, доступной мощности и т. Д. Для черновой обработки применяются более грубые подачи. и более тонкая подача для чистовой резки.

3. Глубина резания

Глубина резания (t) - это перпендикулярное расстояние, измеренное от обработанной поверхности до необрезанной поверхности заготовки.В токарном станке глубина резания отображается следующим образом:

Где,

  • d1 - диаметр поверхности заготовки до обработки.
  • d2 - диаметр обрабатываемой поверхности.

Другой фактор остается неизменным: глубина резания изменяется обратно пропорционально скорости резания. Для общих целей отношение глубины резания к подаче варьируется от 10: 1

4. Машинное время

Время обработки на токарном станке можно рассчитать для конкретной операции, если скорость работы, подача и длина задания известны.

Если «s» - это подача задания на оборот, выраженная в мм на оборот, а «l» - длина задания в мм, то количество оборотов задания, необходимое для полного реза, будет: л / с .

Следовательно, время, необходимое для полной резки = л / с X n мин.

Если об / мин работы n, время, затрачиваемое на то, чтобы повернуть задание на л / с, число оборотов для полного реза будет:

Пример 2)

Найдите время, необходимое для одного полного реза на заготовке длиной 350 мм и диаметром 50 мм.Скорость резания составляет 35 метров в минуту, а подача - 0,5 мм за оборот.

Средняя скорость резания, выраженная в метрах в минуту для различных операций на токарном станке с использованием H.S.S. инструмент

Средняя скорость резания, подача и глубина резания для различных материалов инструмента:

Режущий инструмент Подпись

Подпись представляет собой последовательность чисел, в которой перечислены различные углы в градусах и размер вершины радиус. Этот числовой метод идентификации стандартизирован Американской ассоциацией стандартов.

Семь элементов, составляющих сигнатуру одноточечного режущего инструмента, всегда запускаются в следующем порядке:

  • Угол задней стойки
  • Боковой передний угол
  • Концевой угол снятия напряжения
  • Концевой угол режущей кромки
  • Боковая резка Угол кромки
  • Радиус при вершине

Таким образом, инструмент с формой, указанной как 8-14-6-6-6-15-4, имеет задний передний угол 8 °, боковую рейку 14 °, конец 6 ° или боковой зазор, конец 6 ° Углы режущей кромки и боковой кромки 15 °, радиус при вершине 4 мм.

Угол подвода в плане

В терминологии режущего инструмента, используемой в СССР, есть еще один угол, называемый углом в плане, это дополнительный угол к углу боковой режущей кромки, используемый в терминологии режущего инструмента в Индии, Великобритании и США.

Это угол между выступом боковой режущей кромки на базовую плоскость и направлением подачи. Иногда его называют входным углом.


Загрузите PDF-файл этой статьи:

Вот и все.

Спасибо, что прочитали статью о формуле и расчете токарного станка. Если у вас есть какие-либо проблемы или вопросы по этой теме, сообщите нам в разделе комментариев ниже.

Подробнее о токарном станке:

Скорости, подача и нарезание резьбы - производственные процессы 4-5

После завершения этого раздела вы сможете:

  • Определение и выбор настроек и операций вертикального фрезерного станка для различных задач обработки.
  • Выберите подходящую скорость резания для различных типов материалов.
  • Расчет скорости резания и подачи для концевого фрезерования.
  • Объясните, как правильно настроить нарезку резьбы с механической подачей.

Скорость резания определяется как скорость на внешней кромке инструмента во время резания. Это также известно как поверхностная скорость. Скорость движения на поверхности, съемка на поверхности и площадь поверхности - все это напрямую связано. Если два инструмента разных размеров вращаются с одинаковыми оборотами в минуту (об / мин), у большего инструмента будет более высокая скорость резания.Скорость на поверхности измеряется в поверхностных футах в минуту (SFM). Все режущие инструменты работают по принципу метража поверхности. Скорость резания зависит, прежде всего, от типа материала, который вы режете, и от типа режущего инструмента, который вы используете. Твердость обрабатываемого материала во многом зависит от рекомендуемой скорости резания. Чем тверже обрабатываемый материал, тем меньше скорость резания. Чем мягче обрабатываемый материал, тем выше рекомендуемая скорость резания (см. Рисунок 1).

Сталь, железо, алюминий, свинец

Рисунок 1: Увеличение скорости резания в зависимости от твердости рабочего материала

Твердость материала режущего инструмента также во многом зависит от рекомендуемой скорости резания.Чем тверже сверло, тем выше скорость резания. Чем мягче сверло, тем ниже рекомендуемая скорость резания (см. Рисунок 2).

Углеродистая сталь Карбид быстрорежущей стали

Рисунок 2: Увеличение скорости резания в зависимости от твердости режущего инструмента

Таблица 1: Скорости резания для типов материалов
Тип материала Скорость резания (SFM)
Низкоуглеродистая сталь 40–140
Сталь среднеуглеродистая 70-120
Высокоуглеродистая сталь 65-100
Свободная обработка Сталь 100-150
Нержавеющая сталь, C1 302, 304 60
Нержавеющая сталь, C1 310, 316 70
Нержавеющая сталь, C1 410 100
Нержавеющая сталь, C1 416 140
Нержавеющая сталь, C1 17-4, pH 50
Легированная сталь, SAE 4130, 4140 70
Легированная сталь, SAE 4030 90
Инструментальная сталь 40-70
Чугун - стандартный 80-120
Твердый чугун 5-30
Серый чугун 50-80
Алюминиевые сплавы 300-400
Никелевый сплав, монель 400 40-60
Никелевый сплав, монель K500 30-60
Никелевый сплав, инконель 5-10
Сплавы на основе кобальта 5-10
Титановый сплав 20-60
Титан нелегированный 35-55
Медь 100-500
Бронза – Обычная 90-150
Твердая бронза 30-70
цирконий 70-90
Латунь и алюминий 200-350
Неметаллические соединения без кремния 100-300
Кремний, содержащий неметаллические соединения 30-70

После определения SFM для данного материала и инструмента можно рассчитать шпиндель, поскольку это значение зависит от скорости резания и диаметра инструмента.

об / мин = (CS x 4) / D

Где:

  • об / мин = оборотов в минуту.
  • CS = Скорость резания в SFM.
  • D = Диаметр инструмента в дюймах.

Подача (подача фрезерного станка) может быть определена как расстояние в дюймах в минуту, на которое деталь перемещается в фрезу.

На фрезерных станках LBCC подача не зависит от скорости шпинделя. Это хорошее расположение, позволяющее ускорить подачу больших, медленно вращающихся фрез.

Скорость подачи на фрезерном станке зависит от следующих факторов:

  1. Глубина и ширина пропила.
  2. Тип фрезы.
  3. Резкость фрезы.
  4. Материал заготовки.
  5. Прочность и однородность заготовки.
  6. Требуемая отделка.
  7. Требуемая точность.
  8. Мощность и жесткость станка, удерживающего устройства и оснастки.

Подача на зуб - это количество материала, которое должно удаляться каждым зубом фрезы при ее вращении и продвижении к работе.

По мере того, как деталь продвигается к фрезу, каждый зуб фрезы продвигается в работу на равное количество, образуя стружку одинаковой толщины.

Толщина стружки или подача на зуб, а также количество зубьев фрезы составляют основу для определения скорости подачи.

Идеальная скорость подачи для фрезерования измеряется в дюймах в минуту (IPM) и рассчитывается по следующей формуле:

IPM = F x N x RPM

Где:

  • IPM = скорость подачи в дюймах в минуту
  • F = подача на зуб
  • N = количество зубьев
  • об / мин = оборотов в минуту

Например:

Подачи для концевых фрез, используемых в вертикальных фрезерных станках, варьируются от.Подача от 001 до 0,002 дюйма на зуб для фрез очень малого диаметра по стальному материалу до подачи 0,010 дюйма на зуб для больших фрез по алюминиевым заготовкам. Поскольку скорость резания для низкоуглеродистой стали составляет 90, частота вращения 3/8 ”высокоскоростной концевой фрезы с двумя канавками составляет

.

об / мин = CS x 4 / D = 90 x 4 / (3/8) = 360/375 = 960 об / мин

Для расчета скорости подачи выберем 0,002 дюйма на зуб

IPM = F x N x RPM = 0,002 x 2 x 960 = 3.84 дюймов в минуту

Движение станка, которое заставляет режущий инструмент врезаться в поверхность заготовки или вдоль нее, называется подачей.

При резке металла количество подачи обычно измеряется тысячными долями дюйма.

Каналы выражаются немного по-разному на разных типах машин.

Сверлильные станки с механической подачей предназначены для продвижения сверла на заданную величину за каждый оборот шпинделя. Если мы настроим машину на подачу на.006 ”станок будет подавать 0,006” за каждый оборот шпинделя. Выражается как (IPR) дюймов на оборот

Передовой опыт:

Использование направляющих для метчика

Направляющие для метчиков являются неотъемлемой частью удобной и прямой резьбы. При использовании токарного станка или фрезы метчик уже ровный и отцентрованный. При выравнивании метчика вручную будьте осторожны, так как направление метчика на 90 ° намного точнее, чем человеческий глаз.

Использование масла

При сверлении и нарезании резьбы критически важно использовать масло.Он предохраняет сверла от визга, делает рез более гладким, удаляет стружку и предохраняет сверло и инструмент от перегрева.

Клевка

Pecking предотвращает перегрев и поломку коронок при сверлении или нарезании резьбы. Клевое сверление включает в себя просверливание части детали с последующим ее втягиванием для удаления стружки, одновременно позволяя детали остыть. Поворот ручки на полный оборот, а затем на пол-оборота назад - обычная практика. Каждый раз, когда сверло или метчик откручивается, удалите как можно больше стружки и добавьте масло на поверхность между сверлом или метчиком и заготовкой.

  1. Выберите размер сверла из таблицы.
    При выборе размера крана в первую очередь следует обратить внимание на эту таблицу.
  1. При необходимости добавьте фаску к отверстию перед нарезанием резьбы.
    Фаски и зенковки - это дополнительные функции, которые иногда требуются для винтов. Для достижения наилучших результатов скорость шпинделя должна быть от 150 до 250 об / мин.
  2. Получите направляющую для крана.
    Отверстие готово для нарезания резьбы.Для этого используйте метчики и направляющие блоки возле ручных фрез. В направляющих блоках будет несколько отверстий для метчиков разного размера. Выберите тот, который ближе всего к размеру используемого метчика, и поместите его над просверленным отверстием.
  3. Постучите по резьбе.
    Подбейте метчик с помощью гаечных ключей. Слегка надавите, поворачивая ключ до упора, а затем на пол-оборота. Клевать метчик на нужную глубину.
  4. Заполните кран.
    Если кран не идет дальше или желаемая глубина достигнута, ослабьте давление на кран; он, вероятно, достиг дна.Выньте кран из отверстия. Если приложить дополнительное давление, кран может сломаться. Чем меньше размер крана, тем больше вероятность его поломки.
  1. Нарезание резьбы с механической подачей аналогично нарезанию вручную. Однако вместо нарезания резьбы вручную используйте вертикальную фрезу для нарезания резьбы по заготовке.
  2. Перед запуском машины переключите фрезу на низшую передачу.
  3. Отпустите фиксатор пера и переместите перо как можно ниже. Это гарантирует, что будет достаточно места для установки на желаемую глубину.
  4. Включите шпиндель ВПЕРЕД и установите скорость вращения шпинделя на 60 об / мин.
  5. Опустите кран. Когда метчик захватывает приклад, он автоматически входит в отверстие.
  6. Когда желаемая глубина будет достигнута, быстро переведите переключатель направления шпинделя из прямого в обратное. Это изменит направление крана и вытащит его из отверстия. Изменение направления одним плавным движением предотвратит повреждение резьбового отверстия и крана.
  7. Выключите машину.
  8. Очистите резьбовое отверстие, метчик и механический подающий механизм перед тем, как уйти.
  1. Объясните скорость резания для более твердых и мягких материалов.
  2. Какова скорость резания инструментальной стали и алюминия?
  3. Рассчитайте число оборотов в минуту для концевой фрезы из быстрорежущей стали диаметром ½ дюйма для обработки алюминия.
  4. Рассчитайте подачу для инструмента с тремя зубьями. Используйте RPM из Вопроса 3.
  5. Рассчитайте число оборотов в минуту для концевой фрезы из быстрорежущей стали диаметром ¾ дюйма для обработки бронзы.
  6. Рассчитайте скорость подачи для двух канавок ½ дюйма.твердосплавная концевая фреза для обработки низкоуглеродистой стали.
  7. С какой целью клюют при сверлении или нарезании метчика?
  8. Выберите подходящий размер сверла для метчиков 5/16 - 24.
  9. Почему используются смазочно-охлаждающие жидкости?
  10. Опишите разницу между нарезанием резьбы вручную и с механической подачей.

Калькулятор скорости вращения и подачи

Калькулятор скорости вращения и подачи - формула расчета числа оборотов и IPM для токарной обработки с ЧПУ

Как рассчитать скорость вращения и подачу? Калькулятор скорости вращения и подачи - отличный инструмент для расчета скорости шпинделя и скорости подачи для токарных операций, а также времени резания, выраженного в минутах.Введите необходимое значение, и результат будет отображен. Вы можете вести учет формулы расчета RPM и IPM для токарной обработки или зайти на CNCLATHING.COM в любое время, чтобы использовать токарный калькулятор с ЧПУ, или калькулятор скорости и подачи фрезерования и калькулятор скорости сверления и подачи в зависимости от ваших потребностей, быстрый расчет может помочь вам сэкономить время и уменьшить количество ошибок, поэтому определите правильную скорость и подачу для токарных станков.

Примечание:

  1. Число оборотов в минуту, вычисленное в калькуляторе скорости и подачи токарного станка, относится к скорости шпинделя в процессе токарной обработки, а IPM - к скорости подачи.
  2. Точная частота вращения не всегда требуется, следующий калькулятор (формула) может использоваться для точной оценки значения.
  3. Скорость резания (SFM): скорость на поверхности заготовки, измеряемая в футах поверхности в минуту, независимо от используемой операции обработки.
  4. Диаметр резки и длина резки в этом калькуляторе в дюймах.
  5. При расчете числа оборотов в минуту и ​​IPM используются требуемый диаметр резания, скорость резания и подача резания, которые следует выбирать в зависимости от конкретных условий резания, включая материал заготовки и инструмент.
  6. При некоторых токарных операциях диаметр заготовки изменяется, поэтому скорость вращения шпинделя и скорость резания также должны изменяться.
  7. Обычно значения рассчитываются для одного диаметра резания, а затем либо скорость шпинделя, либо скорость резания остается постоянной, в то время как другая изменяется.

Калькулятор скорости вращения и подачи

Общие сведения о скорости шпинделя и скорости подачи - что такое скорость вращения шпинделя (об / мин)?

Скорость шпинделя - это частота вращения шпинделя станка, например фрезерного станка, токарных станков, сверл и фрезерных станков, измеренная в оборотах в минуту (об / мин).Предпочтительная скорость определяется движением в обратном направлении от желаемой скорости резания (SFM или м / мин), которая может быть определена как скорость на поверхности заготовки, включая диаметр фрезы или заготовки. Токарная обработка с ЧПУ - это производственный процесс с компьютерным управлением, в котором прутки материала удерживаются в патроне и вращаются, в то время как режущий инструмент подается к заготовке для удаления излишков материала для создания деталей, предназначенных для токарной обработки с ЧПУ. При токарной обработке используется диаметр реза.

Общие сведения о скорости и подаче шпинделя - что такое подача при токарной обработке (IPM)?

Подача - это скорость подачи фрезы или скорость движения по заготовке, часто выражаемая в единицах расстояния на оборот при токарной обработке, обычно это дюймы на оборот (IPR) или миллиметры на оборот (MPR).Скорость подачи при токарной обработке определяется типом режущего инструмента, требуемой чистотой поверхности для фрезерования деталей, доступной мощностью шпинделя, жесткостью станка и настройкой инструмента, характеристиками обрабатываемого материала, прочностью заготовки, шириной реза и т. Д.

Важность расчета скорости вращения и подачи

Скорость шпинделя зависит от подачи и скорости резания, это одно из идеальных условий резания для инструмента, если состояние не идеальное, необходима регулировка скорости шпинделя, обычно уменьшите число оборотов в минуту или измените его до правильного значения. .Некоторые материалы можно резать с широким диапазоном скоростей шпинделя, в то время как скорость резания имеет решающее значение для некоторых материалов, таких как нержавеющая сталь, они легко затвердевают при холодной обработке, а затем сопротивляются режущему действию инструмента. При выборе используемой скорости подачи расчет для токарной обработки довольно прост, поскольку в нем используются одноточечные режущие инструменты, и все работы по резанию выполняются в одной точке. Недостаточная скорость подачи или неправильная скорость шпинделя приведет к неправильным условиям резания, поэтому важно определить скорости вращения и подачи ЧПУ с помощью нашего калькулятора скорости вращения шпинделя и скорости подачи и тщательно контролировать их, чтобы избежать перегрева фрезы и заготовки.

Узнайте о наших услугах по токарной обработке с ЧПУ или запросите ценовое предложение для токарных компонентов по индивидуальному заказу, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте [электронная почта защищена]

Скорость резания

Скорость резания

Скорость резания на фрезере - это окружная скорость инструмента.

Как узнать, какая скорость резания рекомендуется для фрезерования на станках с ЧПУ? Есть два способа решить эту проблему. Вы можете:

Каким бы способом вы это ни делали, всегда необходимо соблюдать соответствующие правила безопасности.

Расчет скорости резания (V
c )

Иногда вам может потребоваться вычислить скорость резания самостоятельно, используя математическую формулу. Математически скорость резания представлена ​​как V c . Буква V означает скорость (скорость), а маленькая буква c означает сокращение. Это способ измерения скорости реза в метрах в секунду (м / сек):

V c = скорость резки (метры в секунду - м / с)

Для расчета V c вам необходимо знать диаметр инструмента и частоту вращения шпинделя (скорость фрезерования).

Скорость резания (V c ) можно рассчитать как приблизительное или точное значение.

Примерный расчет

D = диаметр (мм)
n =

об / мин

Пример: D = 80 мм, n = 18000 об / мин

Точный расчет

D = диаметр (мм)
n = об / мин
π (pi) = 3,14

Пример: D = 80 мм, n = 18000 об / мин


Вернуться к списку

Использование таблиц

Возможно, вам не придется делать эти вычисления все время.Часто они уже рассчитаны для вас. Например, в таблице ниже показаны скорости резания для инструментов с хвостовиком при различных оборотах в минуту. Они были сделаны по формуле для точных расчетов.

Скорость резания инструментов с хвостовиком

Режущий Øмм

В c (18000 об / мин) м / с

В c (24000 об / мин) м / с

В c (30,000 об / мин) м / с

5

4.7

6,3

7,9

8

7,5

10,1

12,6

10

9.4

12,6

15,7

14

13,2

17,6

22,0

18

17.0

22,6

28,3

20

18,8

25,1

31,4

25

23.6

31,4

39,3

50

47,1

62,8

78,5

80

75.4

100,5

125,7

Воспроизведено с любезного разрешения Leitz Tooling Systems, 2/55 Barry Street, Bayswater VIC 3153

Примечание: Обозначение Ø обозначает диаметр (D) инструмента

Например, если вы используете инструмент диаметром 10 мм, скорость резания для 18 000 об / мин будет 9.4 м / сек, а при 30 000 об / мин - 15,7 м / сек.

Здесь, в Modern Edge, мы хотим немного упростить вам задачу, поэтому мы составили несколько таблиц, которые вы можете использовать в качестве руководства при определении скорости резания (V c ) и скорости маршрутизатора (об / мин).


Эти скорости не всегда практичны. Приведенные ниже таблицы являются ориентировочными. Часто это результат проб и ошибок.

Рекомендуемая скорость резания для
Стандартные твердосплавные фрезы

Материал

В в м / с

Лиственных пород

50–80

Хвойные породы

60–90

ДСП

60–80

Фанера

60–80

МДФ

40–60

Ламинат

40–60


Рекомендуемая скорость маршрутизатора - об / мин

D

n (об / мин)

До 25 мм

30 000

До 35 мм

28 000

До 50 мм

20 000

До 65 мм

18 000

До 80 мм

16 000

До 95 мм

12 000

Примечание: Они учитывают скорость и мощность маршрутизаторов, доступных на рынке.

Вернуться к списку



Для инструментов большего диаметра, если вы установите слишком высокую частоту вращения, вы заметите, что инструмент становится ОЧЕНЬ шумным. Вам необходимо немедленно остановить машину и проверить свои настройки.

Расчет скорости вращения шпинделя и скорости подачи

Предварительным условием для достижения максимальной производительности станка, стойкости инструмента и эффективности стружки является баланс между оптимальным удалением стружки, скоростью резания и скоростью подачи станка.В следующей статье содержится ценная информация о том, как добиться максимальной производительности обработки.

Скорость шпинделя

Неправильная скорость шпинделя - распространенная ошибка при обработке с ЧПУ. Для каждого материала и вида обработки требуется идеальный профиль инструмента и скорость резания. Инструменты большего диаметра требуют меньших скоростей резания. Важно согласовать скорость шпинделя и скорость подачи для любой конкретной задачи обработки, чтобы добиться максимального качества, срока службы инструмента и срока службы шпинделя.При этом скорость шпинделя регулируется преобразователем частоты. Все шпиндели представляют собой трехфазные асинхронные двигатели с плавно регулируемой скоростью от 0 об / мин до максимальной номинальной скорости.

Подача

Скорость подачи режущего инструмента должна быть сбалансирована пропорционально скорости шпинделя. Изменение одного фактора влияет на другие факторы. Слишком медленная установка скорости подачи снижает срок службы режущего инструмента и может вызвать перегрев и, как следствие, привести к ожогам на заготовке.В результате снимается недостаточное количество материала и острие реза недостаточно охлаждается. В приведенной ниже таблице скорости подачи представлена ​​информация о значениях начальной точки. Мы рекомендуем установить указанные средние значения для первого запуска. Обратитесь к поставщику режущего инструмента за индивидуальным советом для вашего конкретного применения.

Чиповая нагрузка

Нагрузка стружки - это термин, используемый для описания толщины стружки, удаляемой перпендикулярно направлению резания, измеренной вертикально к направлению резания.Нагрузка на стружку иногда также называется «подача на зуб» и рассчитывается следующим образом:

Нагрузка на стружку - важный фактор для определения скорости резания и подачи. Что касается древесины, то слишком низкая нагрузка на стружку приводит к слишком большому нагреву точки резания. «Пылеобразные» стружки, в свою очередь, могут вызвать ожоги на поверхности. Слишком большая нагрузка на стружку толкает фрезу сквозь материал, вызывая слишком большое давление. Возникающие в результате высокие радиальные нагрузки на подшипник шпинделя могут со временем вызвать отказ шпинделя, чрезмерный износ инструмента и поломку инструмента.Что касается фрезерования, обычно существует два вида фрезерования: синхронное фрезерование и обычное фрезерование. При обработке дерева синхронное фрезерование обеспечивает лучшее качество фрезерования, поскольку образующаяся стружка вырывается в меньшей степени. Следует отдавать предпочтение синхронному фрезерованию, так как нагрузки ниже, а срок службы инструмента больше.

Нагрузка на стружку - это один из многих факторов, используемых для определения размера шпинделя и параметров станка, например:

  • Диапазон скоростей и потребляемая мощность шпинделя
  • Определение нагрузки на инструмент в зависимости от модели режущего инструмента
  • Расчет крутящего момента для доступного приложения

Мы рекомендуем связаться с техническим специалистом PDS в случае использования новых шпинделей, чтобы помочь вам в установлении базовых значений резания.Наши сотрудники будут рады ответить на ваши технические вопросы по телефону или электронной почте. В таблице ниже представлена ​​информация о нагрузке на стружку для обычных фрезерных инструментов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *