В чем измеряется скорость резания: ленточные пилы, оборудование для металлоконструкций

alexxlab | 04.03.1975 | 0 | Разное

Содержание

Скорость резания от диаметра Таблица / Surface speed to RPM conversion

Перевод оборотов в минуту в линейную скорость Справочная таблица Скорости резания в зависимости от диаметра режущего инструмента

Перевод оборотов в минуту в линейную скорость Справочная таблица Скорости резания в зависимости от диаметра режущего инструмента _ Расчет частоты вращения vc Скорость резания (Vc, м/ ин) Диаметр 20 30 40 50 60 70 80 90 100 120 140 150 180 200 250 300 0.2 31,831 47,746 63,662 79,577 95,493 111,408 127,324 143,239 159,155 190,986 222,817 23,872 286,479 318,310 397,887 477,465 0.3 21,221 31,831 42,441 53,052 63,662 74,272 84,883 95,493 106,103 127,324 148,545 159,155 190,986 212,207 265,258 318,310 0.4 15,915 23,873 31,831 39,789 47,746 55,704 63,662 71,620 79,577 95,493 111,408 119,366 143,239 159,155 198,944 238,732 0.5 12,732 19,099 25,465 31,831 38,197 44,563 50,930 57,296 63,662 76,394 89,127 95,493 114,592 127,324 159,155 190,986 0.6 10,610 15,915 21,221 26,526 31,831 37,136 42,441 47,746 53,052 63,662 74,272 79,577 95,493 106,103 132,629 159,155 0.7 9,095 13,642 18,189 22,736 27,284 31,831 36,378 40,926 45,473 54,567 63,662 68,209 81,851 90,946 113,682 136,419 0.8 7,958 11,937 15,915 19,894 23,873 27,852 31,831 35,810 39,789 47,746 55,704 59,683 71,620 79,577 99,472 119,366 0.9 7,074 10,610 14,147 17,684 21,221 24,757 28,294 31,831 35,368 42,441 49,515 53,052 63,662 70,736 88,419 106,103 6,366 9,549 12,732 15,915 19,009 22,282 25,465 28,648 31,831 38,197 44,563 47,746 57,296 63,662 79,577 95,793 1.5 4,244 6,366 8,488 10,610 12,732 14,854 16,977 19,099 21,221 25,465 29,709 31,831 38,197 42,441 53,052 63,662 2 3,183 4,775 6,366 7,958 9,549 11,141 12,732 14,324 15,915 19,099 22,282 23,873 28,648 31,831 39,789 47,746 2.5 2,546 3,820 5,093 6,366 7,639 8,913 10,186 11,459 12,732 15,279 17,825 19,099 22,918 25,465 31,831 38,197 3 2,122 3,183 4,244 5,305 6,366 7,427 8,488 9,549 10,610 12,732 14,854 15,915 19,099 21,221 26,526 31,831 3.5 1,819 2,728 3,638 4,547 5,457 6,366 7,276 8,185 9,095 10,913 12,732 13,642 16,370 18,189 22,736 27,284 4 1,592 2,387 3,183 3,979 4,775 5,570 6,366 7,162 7,958 9,549 11,141 11,937 14,324 15,915 19,894 23,873 4.5 1,415 2,122 2,829 3,537 4,244 4,951 5,659 6,366 7,074 8,488 9,903 10,610 12,732 14,147 17,684 21,221 5 1,273 1,910 2,546 3,183 3,820 4,456 5,093 5,730 6,366 7,639 8,913 9,549 11,459 12,732 15,915 19,099 5.5 1,157 1,736 2,315 2,894 3,472 4,051 4,630 5,209 5,787 6,945 8,102 8,681 10,417 11,575 14,469 17,362 6 1,061 1,592 2,122 2,653 3,183 3,714 4,244 4,775 5,305 6,366 7,427 7,958 9,549 10,610 13,263 15,915 6.5 979 1,469 1,959 2,449 2,938 3,428 3,918 4,407 4,897 5,876 6,856 7,346 8,815 9,794 12,243 14,691 7 909 1,364 1,819 2,274 2,728 3,183 3,638 4,093 4,547 5,457 6,366 6,821 8,185 9,095 11,368 13,642 7.5 849 1,273 1,698 2,122 2,546 2,971 3,395 3,820 4,244 5,093 5,942 6,366 7,639 8,488 10,610 12,732 8 796 1,194 1,592 1,989 2,387 2,785 3,183 3,581 3,979 4,775 5,570 5,968 7,162 7,958 9,947 11,937 8.5 749 1,123 1,498 1,872 2,247 2,621 2,996 3,370 3,745 4,494 5,243 5,617 6,741 7,490 9,362 11,234 9 707 1,061 1,415 1,768 2,122 2,476 2,829 3,183 3,537 4,244 4,951 5,305 6,366 7,074 8,842 10,610 9.5 670 1,005 1,340 1,675 2,010 2,345 2,681 3,016 3,351 4,021 4,691 5,026 6,031 6,701 9,377 10,052 10 637 955 1,273 1,592 1,910 2,228 2,546 2,865 3,183 3,820 4,456 4,775 5,730 6,366 7,958 9,549 11 579 868 1,157 1,447 1,736 2,026 2,315 2,604 2,894 3,472 4,051 4,341 5,209 5,787 7,234 8,681 12 531 796 1,061 1,326 1,592 1,857 2,122 2,387 2,653 3,183 3,714 3,979 4,775 5,305 6,631 7,958 13 490 735 979 1,224 1,469 1,714 1,959 2,204 2,449 2,938 3,428 3,673 4,407 4,897 6,121 7,346 14 455 682 909 1,137 1,364 1,592 1,819 2,046 2,274 2,728 3,183 3,410 4,093 4,547 5,684 6,821 15 424 637 849 1,061 1,273 1,485 1,698 1,910 2,122 2,546 2,971 3,183 3,820 4,244 5,305 6,366 16 398 597 796 995 1,194 1,393 1,592 1,790 1,989 2,387 2,785 2,984 3,581 3,979 4,974 5,968 17 374 562 749 969 1,123 1,311 1,498 1,685 1,872 2,247 2,621 2,809 3,370 3,745 4,681 5,617 18 354 531 707 884 1,061 1,238 1,415 1,592 1,768 2,122 2,476 2,653 3,183 3,537 4,421 5,305 19 335 503 670 838 1,005 1,173 1,340 1,508 1,675 2,010 2,345 2,513 3,016 3,351 4,188 5,026 20 318 477 637 796 955 1,114 1,273 1,432 1,592 1,910 2,228 2,387 2,865 3,183 3,979 4,775 21 303 455 606 758 909 1,061 1,213 1,364 1,516 1,819 2,122 2,274 2,728 3,032 9,789 4,547 22 289 434 579 723 868 1,013 1,157 1,302 1,447 1,736 2,026 2,170 2,604 2,894 3,617 4,341 23 277 415 554 692 830 969 1,107 1,246 1,384 1,661 1,938 2,076 2,491 2,768 3,460 4,152 24 265 398 531 663 796 928 1,061 1,194 1,326 1,592 1,857 1,989 2,387 2,653 3,316 3,979 25 255 382 509 637 764 891 1,019 1,146 1,273 1,528 1,783 1,910 2,292 2,546 3,183 3,820 гНННЬ 28 Влияние длины рабочей части (вылета фрезы) Концевые фрезы Влияние рабочей части на деформацию изгиба Относительная длина рабочей части фрезы Длину рабочей части фрезы принято измерять в количестве её диаметров I Id При мер) 3D, 15D, 22D Деформация изгиба определяется силой упругости.которая пропорциональна прогибу стержня. Вел ичин а деформация изгиба определяется по закону Гука С ув еличением вылета фрезы увеличивается деформация изгиба. С увел ичением количества зубьев жесткость возрастает. Малый размер стружечной канавки обеспечивает более высокую жесткость. 5 = Относительная деформация I = Длина рабочей части P = Сила резания Е = Модуль Юнга I = Момент инерции ( 1 5 = ltd4 14 >218 >51 -> 51 =851 =52 3

Режимы резания при фрезеровании на станках

В процессе фрезерования зубья многолезвийного режущего инструмента, вращающегося вокруг своей оси, поочерёдно следуя один за другим, врезаются в материал заготовки, которая движется на фрезу. В результате такого рода движений происходит отделение слоя металла с образованием стружки. Элементами режима резания, сопровождающими фрезерование, является глубина, на которую погружается фреза, скорость резания с которой фрезеруется материал и подача движения заготовки.

Ширина фрезерования это расстояние, на котором главные режущие кромки зубьев фрезы соприкасаются с заготовкой.

Глубина резания это слой металла с определённой толщиной, который удаляется в процессе фрезерования за один рабочий проход. Измеряется глубина фрезерования как разность между обрабатываемой поверхностью и образующейся в результате обработки.

Главное движение при фрезеровании это есть ни что иное как вращение фрезы. Выполняя технологические операции, связанные с фрезерованием, режущему инструменту задаётся вращение и при этом в настройках станка устанавливается число оборотов за единицу времени. Однако главным параметром вращения фрезы является не то число оборотов, с которым она поворачивается вокруг своей оси, а скорость резания.

Скорость резания

Скорость резания для фрезы это расстояние, преодолеваемое за одну минуту режущей кромкой на наиболее отдалённой точке радиуса инструмента относительно оси вращения.

Скорость резания рассчитывается по формуле представленной ниже:

  • V – скорость резания
  • π – 3.1416
  • D – диаметр фрезы( мм )
  • n – частота вращения фрезы( об/мин )
  • 1000 – коэффициент перевода мм в м

При технологических расчётах выбирается скорость резания согласованная со свойствами инструмента. Иными словами скорость резания должна быть допустимой в соответствии с периодом стойкости режущего инструмента.

Обороты

Обороты фрезы ( n ), как упоминалось выше, являются главным движением станка. Перед выполнением какой либо работы на станке, фрезеровщику приходится настраивать режимы резания одним из компонентов которых является вращение фрезы. Так как на промышленном оборудовании переключение скоростей указывается в оборотах в минуту, соответственно требуется знать их число, которое можно рассчитать по формуле:

Подача

Подача ( S ) это рабочее перемещение подвижных частей станка, на одних из которых крепятся режущие инструменты, а на других детали или заготовки подвергаемые обработке. Подача является одной из основных характеристик режима резания, которая необходима при обработке на станках.

При выполнении фрезерных работ используются следующие виды подач:

  • Подача на один зуб;
  • Подача на один оборот;
  • Минутная подача.

С помощью фрезерного станка можно задавать подачи в вертикальном, продольном и поперечном направлении.

Подача на зуб ( SZ мм / зуб ) – это отношение минутной подачи и произведения частоты вращения шпинделя к числу зубьев, которыми располагает фреза.

Подача на один оборот фрезы ( S0

мм / об ) – это произведение, полученное в результате умножения подачи на зуб, на количество зубьев режущего многолезвийного инструмента.

Минутная подача ( SМ мм / мин ) – это рабочее перемещение фрезерного стола проходящего расстояние, измеряемое в миллиметрах за одну минуту. Минутную подачу можно вычислить, если умножить значение подачи на один оборот фрезы на число оборотов шпинделя или умножением подачи на зуб на число зубьев фрезы и на её обороты.

SМ = S0 × n = SZ × Z × n

Такие опции как подача, скорость резания для инструмента, глубина и ширина, задаваемая в процессе обработки, являются составляющими режимов фрезерования. Режим резания считается оптимальным при условии разумного сочетания всех его элементов обеспечивающих наибольшую производительность, экономию средств, при неизменных качественных показателях в отношении точно¬сти изделий и чистоты обработки их поверхностей.

Благодаря научному подходу для резания металлов были установлены эффективные скорости резания и подачи при условии выбора глубины и ширины при фрезеровании различных металлов и сплавов фрезами соответствующих марок. Подобные данные записаны в специальных таблицах по нормативам режимов резания.

Режимы резания и стойкость инструмента

При обработке резанием необходимо добиться оптимального сочетания производительности обработки и стойкости инструмента. Недостаточная стойкость инструмента увеличивает простои оборудования при замене инструмента, что приводит к снижению производительности. Если выбран слишком щадящий режим резания, то стойкость инструмента возрастет, но время обработки детали увеличится, что так же снижает эффективность использования оборудования и общую производительность. Для обеспечения эффективности обработки необходимо не только правильно выбрать инструмент, но и подобрать оптимальные параметры режима резания, о чем мы сегодня и поговорим.

Стойкость – это время достижения допустимой величины износа режущего инструмента.

Есть три основных параметра при точении, каждый из которых влияет на стойкость инструмента скорость резания подача и глубина резания. Меняя данные параметры мы можем добиться наилучшего для нас результата.

Скорость резания (Vc) – наибольшая скорость перемещения режущей кромки относительно заготовки (измеряется в м/мин ).

Подача (fn) инструмента при точении равна расстоянию, на которое перемещается режущая кромка вдоль оси детали за один ее оборот (измеряется в мм/об ).

Глубина резания (ap) – это половина разности обрабатываемого и обработанного диаметра заготовки (измеряется в мм ).

Потребляемая мощность (Pc) – это мощность, необходимая для осуществления процесса резания (измеряется в кВт).

Удельная сила резания (kc) – численно равна силе резания, отнесенной к 1 мм2 сечения срезаемого слоя (является постоянной величиной для каждого обрабатываемого материала, измеряется в Н/мм2).

                                                      

Влияние скорости резания (Vc)

Слишком высокая скорость резания

  • Интенсивный износ по задней поверхности

  • Низкое качество обработанной поверхности

  • Быстрое лункообразование

  • Пластическая деформация

Слишком низкая скорость резания

Влияние подачи (fn)

Слишком высокая подача

  • Потеря контроля над стружкообразованием

  • Неудовлетворительное качество обработанной поверхности

  • Лункообразование, пластическая деформация

  • Высокая потребляемая мощность

  • “Приваривание” стружки

  • Повреждение кромок стружкой

Слишком низкая подача

Влияние глубины резания (ap)

Слишком большая глубина резания

  • Высокая потребляемая мощность

  • Поломка режущей пластины

  • Повышенные силы резания

Слишком маленькая глубина резания

  • Потеря контроля над стружкообразованием

  • Вибрации

  • Чрезмерный нагрев

  • Низкая эффективность обработки

С учетом геометрии пластины и марки твердого сплава для различных типов операций при выборе скорости резания необходимо учитывать тип и твердость обрабатываемого материала, желаемый характер стружки на протяжении всего пути резания, глубину резания и подачу, жесткость технологической системы СПИД (станок-приспособление-инструмент-деталь) и условия обработки (прерывистое резание и вибрации).

Производительность ограничивается при черновой обработке – потребляемой мощностью, при чистовой – качеством обрабатываемой поверхности. При работе на маломощном оборудовании следует уменьшить скорость резания в соответствии с возможностями станка. Требуемое качество обработки достигается использованием современного инструмента и технологий, позволяющих работать с высокими подачами без потери качества.

В самом общем случае стойкость и соответствующие ей элементы режима резания должны быть такими, чтобы производительность операции была максимальна при минимальной себестоимости и обеспечивала заданное качество обработки. Оптимальная производительность обеспечивается работой на больших глубинах резания и подачах при умеренных скоростях резания.

Используемая литература:

1) Высокопроизводительная обработка металлов резанием. Учебник SANDVIK COROMANT 2003 Виноградов Д. В.

2) Технические руководства и каталоги Dormer, Pramet, Sandvik Coromant, Seco, Tungaloy.

3) Рекомендачии по назначению режимов резания и выбору инструмента. 2010 М.А. Болотов, А.Н. Жидяев, Н.Д. Проничев, А.И. Хаймович.

режимы резания! – Обработка резанием

Добрый день!

 

Попробую и я.

Мы должны понять, что при нормальной токарной обработке (обработка с нормальными скоростями подач) присутствуют две скорости.

Первая скорость – это скорость кручения шпинделя и такую скорость называют как угловую скорость и выражают в об./мин (в системе SI – рад./сек.).

Вторая скорость – это скорость резания. При точении это линейная скорость обрабатываемой поверхности относительно резца. Эта скорость зависит от упомянутой угловой скорости шпинделя станка и дополнительно от обрабатываемого диаметра заготовки. Числовое выражение в м/мин.

При неизменной угловой скорости шпинделя и при двухкратном увеличении диаметра обработки заготовки скорость резания тоже увеличивается в два раза.

Для перехода от угловой скорости шпинделя к линейной скорости резания для каждого диаметра обработки необходимо применить математические исчисления.

Известно, что на диаметре обработки длина круговой линии равняется умножению диаметра на 3,14 (число [константа] – Пи). Если эту длину (растояние) умножить на угловую скорость шпинделя, то и находим скорость резания. Необходимо учесть, что при металлообработке диаметр заготовки измеряют в миллиметрах, оборотов шпинделя в минутах а скорость резания в метрах в минутах. Значит миллиметри необходимо перевести в метры.

 

Пример исчислений:

Данные: Угловая скорость шпинделя 100 об./мин. Диаметр обработки 100мм.

Длина круговой линии: 100мм х 3,14 = 314мм.

При данной скорости шпинделя: 314мм х 100 об./мин. = 31400 мм/мин.

Дальше перевод мм/мин в м/мин.: 31400 мм/мин. / 1000 = 31,4м/мин.

Тут я показал пошаговое исчисления для понимамия сущности. Обично исчисления проводят по обобщённой формуле, которую показал Vitaliy5.

 

Необходимо понять, что показанные исчисления не абсолютно точны в реальной жизни. В расчете не принимались в нимание два главные но обично несущественные обстоятельства.

1. Не расматривалась явление снижение угловой скорости шпинделя от нагрузки при точении. Обычно такое снижение малое и при расчетах отбрасывается.

 

2. Скорость резания дополнительно зависыт от скорости подачи резца в мм на один оборот шпинделя. Чем выше эта скорость, тем выше и скорость резания. Но доля, которую вносит в расчете скорость подачи, обычно настоль небольшая, что и она отбрасивается. При очень больших скоростей подачь (изготовлений винтовых канавок и пр.) скорость подачь в расчетах должна применяться.

 

Примери исчислений:

 

1. Данные: Угловая скорость шпинделя 100 об./мин. Диаметр обработки 100мм. Скорость подачи 0,1мм/об.

Длина круговой линии: 100мм х 3,14 = 314мм.

Длина пути резца при одном обороте шпинделя: квадратный корень от суммы квадратов длины круговой линии и пути подачи (теорема Пифагора), = 314,0000159.

314,0000159 х 100 / 1000 = 31,40000159 = 31,4 м/мин.

 

2. Данные: Угловая скорость шпинделя 100 об./мин. Диаметр обработки 100мм. Скорость подачи 200 мм/об.

Длина пути резца при одном обороте шпинделя: = 372,3мм.

372,3 х 100 / 1000 = 37,23 м/мин.

 

Janis

Режимы резания при строгании | Слесарное дело

Режимы резания при строгании

 

Процесс резания при строгании характеризуется скоростью резания, подачей и глубиной резания (рис. 6.42).

Скорость резания при строгании измеряется в метрах в секунду (м/с). Величина скорости резания выбирается в пределах от 0,1 до 0,6 м/с. Наладка станка осуществляется не по скорости резания, а по количеству двойных ходов в минуту. Скорость резания при строгании ограничивается условиями обработки, т.е. твердостью обрабатываемого материала, характеристиками материала инструмента и жесткостью (способностью сопротивляться внешним деформирующим усилиям) системы станок-приспособление-инструмент-заготовка.

Подача S при строгании определяется в миллиметрах на двойной ход резца (рабочий ход и возвращение в исходное положение). Величина подачи выбирается в зависимости от материала обрабатываемой заготовки, материала инструмента и требований, предъявляемых к качеству обработанной поверхности по точности и шероховатости.

Глубина резания t в значительной степени зависит от припуска на обработку. Величину стоя металла, равного припуску, рекомендуется удалять, как правило, за один проход, что не всегда возможно, поэтому глубина резания выбирается с учетом технологических возможностей станка. Так как глубина резания существенно влияет на силу резания, которая, в свою очередь, является основной составляющей по потреблению мощности станка, необходимо стремиться к максимальному ее снижению. Кроме того, сила резания влияет на точность и шероховатость обработанной поверхности. Исходя из этого глубину резания следует выбирать таким образом, чтобы обеспечить необходимые параметры обрабатываемой поверхности и полностью реализовать технологические возможности станка по его мощности. Поэтому припуск при обработке заготовок на строгальных станках разделяется на несколько проходов для обеспечения заданных размеров и качества обработки. Глубина резания в зависимости от вида обработки выбирается обычно в пределах: для черновой и получистовой обработки — от 1,0 до 2,0 мм, а при чистовой – 0,2… 1,0 мм.

Помимо рационального определения режимов обработки, весьма важным является правильное определение величины врезания и перебега инструмента при обработке заготовок.

Врезание — это расстояние, на которое отходит резец от заготовки при его обратном ходе, т.е. расстояние между режущей кромкой инструмента и задней поверхностью заготовки. Оно не должно быть более 2/3 высоты головки резца.

Перебег — это расстояние, на которое резец выходит за пределы заготовки в конце его рабочего хода; оно также не должно превышать 2/3 высоты резца.

припуски, скорость, подача; плоская и круглая шлифовка стали

Шлифованию подвергают металлические детали с термической обработкой либо нетермообработанные. Чистовая обработка обеспечивает гарантированное качество поверхности, структуру, точность в соответствии с требованием технических условий, а также заданные параметры шероховатости поверхности обработки.


Перед назначением режимов резания подбираются рабочие параметры шлифовального инструмента: размеры и форма круга. Его связка и твердость, абразивный материал зерен должен соответствовать принятым скоростям вращения, составу и твердости материала, подвергаемого обработке. Заданные характеристики шероховатости поверхности позволяют выбрать необходимую зернистость круга.

Скоростные режущие режимы устанавливаются нормативные. Разные методы абразивной обработки учитывают следующие факторы:

  • модель, тип станка;
  • припуск на доводку;
  • заданный показатель шероховатости поверхности, допуск на операцию шлифования;
  • габариты и материал детали;
  • к какой группе обрабатываемости посредством шлифования принадлежит данный материал (его свойства по обработке абразивными инструментами).

Припуск на шлифование имеет важное значение при подборе скоростей резания и параметров рабочих кругов. Он устанавливается исходя из заданного качества поверхности после прохода абразива, точности размера и показателей шероховатости, заданных расположения и отклонения по форме обрабатываемой поверхности детали. Идеальный припуск призван создать минимальную себестоимость и трудоемкость, требуемое качество детали на выходе.

Круглые заготовки по типу гильз, цилиндров, поршней, валов, штоков шлифуют снаружи на центровых круглошлифовальных станках. Таблица 1 иллюстрирует подбор параметров кругов, которыми выполняется круглое шлифование снаружи. Подбор припусков при обработке цилиндрических поверхностей снаружи в центрах иллюстрирует таблица 2. Скоростные режимы, наиболее подходящие для круглого шлифования изделий из титановых сплавов, бронз, чугунов, сталей приводятся в таблице 3.

Плоское шлифование выполняют при помощи станков со станиной в форме прямоугольника.

Таблицы режущих скоростей для плоского шлифования соответствуют кругам твердостью СМ1, СМ2. Обрабатывая заготовки инструментами с другой твердостью, табличные значения подач для мягких кругов умножаются на 1,1, твердых – на 0,85.      

Таблица 1. Характеристика шлифовальных кругов для круглого наружного шлифования деталей из различных материалов с продольной подачей

Скорость вращения
круга uкр, м/с

Ra, мкм

Стали конструкционные углеродистые и легированные, твердость HRC

до 30

30…50

более 50

35

3,3

15A50C1K

15A50CM2K

15A50CM1K

2,5

15A40C2K …15A50C2K

15A40C1K…15A50C1K

15A40CM1K…15A50CM1K

1,25

15A или 24A40CT1K

15A или 24A40C1K

15A или 24A40CM2K

0,63

24A16CT1K…24A25CT1K

24A16CT2K…24A25CT2K

24A16C1K…24A25C1K

50

3,2

24A50CM2K

24A50CM1K

15A50CM1K

2,5

24A50C1K

24A50CM2K

24A50CM1K

1,25

24A40C1K

24A40C1K

24A40CM2K

0,63

24A25C2K

24A25C2K

24A25CM2K

Скорость вращения
круга uкр, м/с

Ra, мкм

Сплавы коррозионно
-стойкие, жаропрочные и
инструментальные стали

Титановые сплавы

Чугуны и бронзы

35

3,2

15A50CM1K

63C40C1Б6

54C50CM1K

 

2,5

15A40CM1K…15A50CM1K

63C25C1Б6

54C40CM1K…54C50CM1K

                                              

Таблица 2. Припуски, мм, на диаметр детали при шлифовании круглых наружных поверхностей в центрах

Диаметр детали, мм

Длина детали, мм

До 100

100…300

300…500

500…700

700…1300

1300…2000

6…10

0,25…0,3

0,3…0,35

0,35…0,4

-

-

-

10…18

0,3…0,35

0,35…0,4

0,35…0,45

-

-

-

18…30

0,35…0,4

0,4…0,45

0,45…0,5

-

-

-

30…50

0,4…0,4

0,45…0,45

0,5…0,5

0,55…0,55

0,6…0,6

-

Таблица 3. Режимы при круглом наружном шлифовании с продольной подачей (работа с охлаждением; частота вращения детали nд и продольная подача Sпр; круг работает периферией или торцом)

Диаметр
шлифуемой
детали Dд,
мм, до

Стали,
HRC<30; 
чугуны,
бронзы

Стали,
HRC 30…50

Стали
коррозионно-
стойкие и
инструментальные,
HRC>50

Высота круга Hк, мм, до

40

50

63

75

 Ra, мкм

2,5

1,25

0,63

1,6

1,25

0,63

1,6

1,25

0,63

1,6

1,25

0,63

25

nд, мин-1

Sпр, мм/мин

200

 

 

4800

3200

2000

6000

4000

2500

-

-

-

-

-

-

 

320

 

7700

5100

3200

9600

6400

4000

-

-

-

-

-

-

 

 

450

10800

7200

4500

13500

9000

5600

-

-

-

-

-

-

32

150

 

 

3600

2400

1500

4500

3000

1900

5700

3800

2400

-

-

-

 

250

 

6000

4000

2500

7500

5000

3100

9200

6300

3900

-

-

-

 

 

350

8400

5600

3500

10500

7000

4400

11000

8800

5300

-

-

-

50

100

 

 

2400

1600

1000

2900

2600

1250

3700

2500

1500

4500

3000

1200

 

160

 

3900

2600

1600

4750

3200

2000

6000

4000

2400

7000

4750

3050

 

 

225

5400

2600

2250

6700

5000

2850

8300

5600

3200

10000

6700

4250

Таблица 4. Характеристика шлифовальных кругов для плоского шлифования

Параметр
шероховатости
поверхности>Ra,
мкм

Стали конструкционные (углеродистые и
легированные), HRC

Стали жаропрочные,
коррозионно-
стойкие
быстрорежущие

Титановые
сплавы

Чугуны и
бронзы

до 30

30…50

более 50

3,2

14A50CM2K

14A50CM1K

14A60M3K

14A50M3K или Б

63C50CM3K6, 14A50M3K или Б

54C или 14A50CM2K

2,5

14A40CM2K

14A40CM1K

14A40M3K

14A40M3K

63C40C2Б6 или Б

54C или 14A40M3K, 14A40CM2K

2,5

14A25C1K

14A25CM2K

14A25СM1K

14A25СM1K или Б

63C40M3K6, 63C25C2Б6, 14A25CM1K или Б

54C или 14A25C1K

0,63

14A16C1K

14A16CM2K

14A16СM1K

14A16СM1 или Б

63C25M3K6, 63C16M3Б6,

63C16C2Б6, 14A16CM1 или Б

54C или 14A25C1K

Таблица 5. Припуски, мм, на плоское шлифование

Установка
детали
на станке

Длина
обрабатываемой
поверхности, мм

Ширина шлифуемой поверхности, мм

3…10

10…50

50…100

100…200

200…400

400…1000

Без выверки

до 100

0,1…0,13

0,15…0,20

0,20…0,25

-

-

-

100…150

0,15…0,20

0,20…0,25

0,25…0,30

0,30…0,45

0,35…0,45

0,5…0,6

В
приспособлении
с выверкой
индикатором

до 100

0,08…0,10

0,12…0,13

0,15…0,17

-

-

-

100…150

0,10…0,13

0,13…0,17

0,18…0,20

0,20…0,25

0,20…0,30

0,25…0,35

Таблица 6. Режимы резания при плоском шлифовании периферией круга на станках с прямоугольным столом (работа с охлаждением; поперечная подача Sпоп)

Ra, мкм

Приведенная ширина Bпр, мм, до

20

32

40

50

63

80

Sпоп, мм/ход стола

3,2 и грубее

16

26

32

40

50

64

2,5

12

19

24

30

38

48

1,25

8

12,5

16

20

25

32

0,63

3…5

8

10

12,5

16

20

Таблица 7. Скорость перемещения стола uст и подача на глубину шлифования St (напроход)

Материал детали и
твердость

Скорость перемещения
стола uст, м/мин, до

Припуск П на
обработку, мм, до

Поперечная подача Sпоп, мм/ход стола, до

8

12

St, мм/ход

Чугуны

5

0,17

0,25

0,35

0,137

0,168

0,210

0,093

0,115

0,140

Стали конструкционные
углеродистые и
легированные, HRC

 

 

 

 

до 28

до 32

до 40

6,3

8

10

0,17…0,50

0,17…0,50

0,17…0,50

0,108…0,210

0,85…0,168

0,69…0,137

0,073…0,140

0,057…0,113

0,045…0,091

Таблица 8. Выбор поперечной подачи в зависимости от обрабатываемого материала и продольной подачи

Материал детали и
твердость

Поперечная подача Sпоп, мм/ход стола, до

18

27

38

55

St, мм/ход

Чугуны

0,062

0,076

0,095

0,041

0,050

0,063

0,030

0,036

0,045

0,020

0,025

0,032

Стали конструкционные
углеродистые и
легированные, HRC

 

 

 

 

до 28

до 32

до 40

0,048…0,097

0,038…0,076

0,031…0,060

0,032…0,064

-

0,021…0,041

0,022…0,045

0,018…0,036

0,014…0,028

0,015…0,031

0,011…0,025

0,009…0,020

Таблица 9. Поправочный коэффициент K

Материал детали

K в зависимости от точности обработки, мм

0,02

0,03

0,05

0,08

Стали конструкционные

0,65

0,80

1,00

1,25

Углеродистые
коррозионно-
стойкие стали

0,29

0,36

0,45

0,56

Жаропрочные сплавы

0,10

0,12

0,15

0,19

Чугуны и медные сплавы

1,00

1,30

1,60

1,90

Скорость резания металлов » Ремонт Строительство Интерьер


Затрачиваемая работа

Работа сил, действующих на задней и передней рабочих поверхностях металлорежущего инструмента, дает полную работу, затрачиваемую на выполнение резания. Эта работа составляет в единицу времени


где А — работа, затрачиваемая на выполнение резания, кгм/мин;

Pz — сила, действующая в направлении рабочего движения, кг;

V — скорость в направлении рабочего движения, м/мин.

В данном случае путь выражен скоростью резания, т. е. представляет собой путь, проходимый в единицу времени. Поэтому и найденная работа, представляющая собой произведение силы на путь, является работой за тот же промежуток времени. Сила, действующая в направлении подачи, меньше силы, действующей в направлении рабочего движения, а скорость в направлении подачи ничтожно мала по сравнению со скоростью в направлении рабочего движения. Следовательно, работа силы, действующей в направлении подачи, тоже очень мала и ею можно пренебречь. Работа силы, действующей в направлении, перпендикулярном направлению рабочего движения и направлению подачи, отсутствует, так как в этом направлении нет никакого перемещения. Поэтому в выражении полной работы участвует только работа силы, действующей в направлении рабочего движения.

Основную часть работы при резании составляют работы сил, производящих упругую и пластическую деформации и преодолевающих трение, т. е.


где Аупр — работа, затрачиваемая на выполнение упругой деформации, кгм;

Апл — работа, затрачиваемая на выполнение пластической деформации, кгм;

Атр — работа, затрачиваемая на преодоление трения, кгм.

Работа, затрачиваемая на выполнение упругой деформации, и работа, затрачиваемая на выполнение пластической деформации, совершаются передней поверхностью металлорежущего инструмента в срезаемом слое металла и задней поверхностью инструмента под поверхностью резания. Соотношение работ, затрачиваемых на выполнение упругой и пластической деформаций, зависит от свойств обрабатываемого металла. Работа, затрачиваемая на преодоление трения, совершается между передней поверхностью инструмента и стружкой и между задней поверхностью инструмента и поверхностью резания. Она составляет в единицу времени


где Атр — работа, затрачиваемая на преодоление трения, кгм/мин;

Fn — сила, преодолевающая трение на передней поверхности инструмента, кг;

el — продольная усадка срезаемого слоя;

Fз — сила, преодолевающая трение на задней поверхности инструмента, кг.

Ho так как из прежнего известно, что

Образование и отвод тепла

Работа, затраченная на выполнение упругой и главным образом пластической деформаций, и работа, затраченная на преодоление трения, превращается в тепло, образуя следующее его количество:


где Q — количество образующего тепла, ккал/мин;

E — механический эквивалент тепла, кгм/ккал.

Главными участками теплообразования являются область наибольших пластических деформаций срезаемого слоя и участки трения, с одной стороны, передней поверхности инструмента и стружки и, с другой стороны, задней поверхности инструмента и поверхности резания (рис. 272). Количественное соотношение тепла, образующегося на этих трех участках, меняется в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого металла, формы режущей части и вида инструмента, сечения срезаемого слоя и других условий.


Тепло, образованное работой, затраченной на выполнение упругой и пластической деформаций, распространяется в стружку и в заготовку. Часть тепла переходит из стружки через переднюю поверхность и из заготовки через заднюю поверхность в инструмент. Тепло, образованное работой, затраченной на преодоление трения передней поверхности инструмента и стружки, переходит в стружку и в инструмент. Тепло, полученное в результате работы, затраченной на преодоление трения задней поверхности инструмента и поверхности резания, переходит в заготовку и в инструмент. Следовательно, тепло, полученное на разных участках от работы, затраченной на выполнение упругой и пластической деформаций и на преодоление трения, распространяется в стружку, инструмент, заготовку и в небольшом количестве в окружающую среду. Соотношение количеств распределяемого таким образом тепла колеблется в очень широких пределах в зависимости от обрабатываемого металла, вида обработки и инструмента, а также от других причин. Так, при работе резцами от 50 до 80% образовавшегося тепла уносится стружкой, от 10 до 40% переходит в инструмент, от 3 до 9% остается в заготовке и около 1% рассеивается в атмосфере. Как видно, значительная часть тепла уносится стружкой и эта часть увеличивается по мере увеличения скорости резания. Тем не менее достаточно большое количество тепла попадает в инструмент и нагревает его до высокой температуры. Под влиянием температуры металл инструмента теряет свои механические качества, износ инструмента увеличивается и приводит к разрушению лезвия и утрате инструментом режущей способности.

Таким образом, высокая температура вредна для металлорежущего инструмента и в особенности для той части его, которая примыкает к лезвию. Эта часть ввиду подвода к ней большего количества тепла и худшего отвода его из-за небольшого объема этой части нагревается больше. Вместе с тем температура, до которой нагревается режущая часть инструмента, как это следует из предыдущего, зависит, с одной стороны, от количества образующегося тепла, и, с другой стороны, от количества отводимого тепла.

Из уравнения, связывающего количество образующегося тепла с механической работой, следует, что теплообразование зависит от силы резания и скорости. На величину силы резания влияют физико-механические свойства обрабатываемого металла, форма режущей части инструмента, характеризуемая ее геометрическими параметрами, т. е. задними и передними углами, углами в плане и углом наклона лезвия, а также форма и размеры поперечного сечения срезаемого слоя, определяемые его шириной и толщиной. Следовательно, через конструкцию режущей части инструмента и параметры поперечного сечения срезаемого слоя можно влиять на общее количество образовавшегося тепла, на относительную роль каждого из трех главных участков теплообразования и на количество тепла, переходящего в инструмент.

На условия отвода тепла, поступающего в инструмент, также можно влиять. Важную роль здесь играет форма режущей части инструмента. Изменение геометрических параметров ее меняет условия теплоотвода.

Для усиления теплоотвода применяют также смазочно-охлаждающие жидкости. Ко всем предназначенным для этой цели жидкостям предъявляются требования большой теплоемкости и теплопроводности, хороших смазочных свойств, адсорбирующей способности по отношению к обрабатываемому металлу и отсутствия ее по отношению к материалу инструмента, устойчивости при хранении и использовании, безвредности для здоровья людей, отсутствия коррозионного влияния.

Некоторые из применяемых жидкостей обладают только охлаждающими свойствами. К таким жидкостям относятся водные растворы электролитов, кроме того, содержащие противокоррозионные вещества.

Другие жидкости влияют не только на теплоотвод, но и на уменьшение теплообразования. Так, водные растворы поверхностно активных веществ, эмульсии, т. е. система двух распределенных одна в другой жидкостей, и водные растворы некоторых масел, содержащие поверхностно активные вещества, обладают благодаря последним меньшим поверхностным натяжением и вследствие этого большой смачиваемостью. Молекулы поверхностно активных веществ проникают из адсорбированного на поверхности обрабатываемого металла слоя в образующиеся при резании микротрещины и производят в них расклинивание. При этом пластичность обрабатываемого металла уменьшается, а следовательно, уменьшается и работа, затрачиваемая на выполнение пластической деформации. Эти же жидкости несколько уменьшают коэффициент трения и, следовательно, работу, затрачиваемую на преодоление трения. Применение этих жидкостей наряду с улучшением отвода тепла уменьшает теплообразование от работы, затрачиваемой на выполнение пластической деформации и отчасти на преодоление трения.

Минеральное масло, растительное, смешанное с минеральным и масло с наполнителем в виде графита уменьшают коэффициент трения, работу, затрачиваемую на преодоление трения, и количество образующегося от нее тепла. Осернение и хлорирование масла создают условия проникновения поверхностно активных веществ из адсорбированного слоя в микротрещины, образующиеся при резании металлов. В связи с этим уменьшаются работа, затрачиваемая на выполнение пластической деформации, и количество образующегося при этом тепла. Как видно, масло влияет главным образом на уменьшение теплообразования от работы, затрачиваемой на преодоление трения, и, отчасти, от работы, затрачиваемой на выполнение пластической деформации. Охлаждающее действие его, т. е. влияние на отвод тепла, меньше, чем других жидкостей.

Наиболее употребительной является подача смазочно-охлаждающей жидкости в количестве до 30 л/мин на обрабатываемую поверхность в том месте, где срезаемый слой переходит в стружку, т. е. на участок наибольшей деформации и наибольшего теплообразования. Новыми и весьма эффективными способами подачи жидкости являются внутреннее охлаждение металлорежущего инструмента, когда охлаждающая жидкость проходит по каналу внутри инструмента и, подача смазочно-охлаждающей жидкости под давлением 20—30 ат в зазор между задней поверхностью инструмента и поверхностью резания.

При большой скорости резания, достигающей 2000, а в иных случаях и 3000 м/мин, температура превышает 600° С и иногда доходит до 1000° C. В условиях таких высоких температур резание могут производить только инструменты, режущая часть которых изготовлена из твердых сплавов. Наружное охлаждение вызывает при этом в ряде случаев растрескивание твердосплавных пластинок и тогда применение внутреннего охлаждения делается особенно целесообразным.

Изложенное показывает, что явлениями теплообразования и теплоотвода можно в какой-то мере управлять.

Работа с большими скоростями резания и с развитием высоких температур носит название скоростного резания. Сущность его состоит в том, что высокая температура в области пластической деформации срезаемого слоя изменяет физико-механические свойства обрабатываемого металла, а именно, понижает предел его прочности и уменьшает его твердость, а высокая температура на трущихся поверхностях изменяет их состояние. Изменение свойств металла в срезаемом слое уменьшает пластическую деформацию. Это косвенно выражается в усадке срезаемого слоя, которая несколько увеличиваясь вначале, при дальнейшем увеличении скорости резания падает. Уменьшение пластической- деформации и измененные условия трения отражаются и на величине силы резания. При увеличении скорости резания она так же, как и усадка срезаемого слоя, растет в области малых скоростей, а потом последовательно падает.

Стойкость металлорежущих инструментов

Из уравнения теплообразования следует, что количество образующегося тепла пропорционально силе резания и скорости резания. Последняя является важным условием производительности и непосредственно влияет на продолжительность обработки. Чем выше скорость резания, тем меньше время, необходимое на обработку. Однако увеличение скорости резания и повышение в связи с этим температуры увеличивают износ металлорежущего инструмента и сокращают продолжительность его работы, которая называется стойкостью инструмента. Каждой скорости соответствует определенная стойкость. Скорость резания и стойкость инструмента связаны между собой зависимостью


где V — скорость резания, м/мин;

С — коэффициент, зависящий от обрабатываемого металла, материала и геометрических параметров инструмента, глубины резания, подачи, охлаждения и других условий резания;

T — стойкость инструмента, мин.;

m — показатель степени.

Показатель степени в уравнении относительной стойкости изменяется в пределах от 0,1 до 0,4. При такой величине показателя степени даже небольшое изменение скорости резания вызывает резкое изменение стойкости инструмента. Вместе с тем для каждого случая механической обработки металлов имеется определенная, наиболее выгодная стойкость инструмента. Она зависит от сложности и продолжительности затачивания инструмента или его установки на станке. Например, затачивание сложного, многолезвийного инструмента или установка инструмента при многоинструментальной работе требуют значительного времени. В этих случаях более выгодной является продолжительная работа без снятия инструмента и его перетачивания, несмотря на то, что увеличенная стойкость требует некоторого уменьшения скорости резания. При работе простым инструментом и простой установке его, наоборот, выгоднее работать с повышенной скоростью резания и небольшой стойкостью с частым перетачиванием инструмента.

Таким образом, уравнение относительной стойкости дает решение задачи отыскания предельной скорости резания, допускаемой наиболее выгодной стойкостью инструмента. Превышение этой скорости резания делает работу малопроизводительной и невыгодной из-за частого перетачивания инструмента. Работа с меньшей скоростью резания возможна, но при этом не используется полностью режущая способность инструмента, не достигается уровень возможной производительности и работа тоже становится невыгодной.

Допускаемая скорость резания

Определение допускаемой скорости резания путем подсчета по уравнению относительной стойкости в практических условиях невозможно из-за большого числа переменных величин, входящих в постоянный коэффициент. Вместе с тем результаты большого количества опытных исследований дают достаточно надежные зависимости скорости резания от основных условий, влияющих на ее величину в наибольшей степени. В общем виде уравнение допускаемой скорости резания следующее:


где VT — скорость резания, допускаемая определенной стойкостью инструмента, м/мин;

Cv — коэффициент, характеризующий свойства обрабатываемого металла и условия резания;

t — глубина резания, мм;

xV — показатель степени при глубине резания;

sZ — подача на один режущий элемент, мм/дв. ход или мм/об;

yV — показатель степени при подаче;

Z — число одновременно работающих режущих элементов; nV — показатель степени при числе одновременно работающих режущих элементов.

Рассмотренное уравнение выражает зависимость допускаемой скорости резания от коэффициента, характеризующего свойства обрабатываемого металла и другие условия резания, от наиболее выгодной стойкости инструмента, от глубины резания, подачи и числа одновременно работающих режущих элементов.

Образующие сечение срезаемого слоя, глубина резания и подача влияют на допускаемую скорость резания не одинаково. Показатель степени при глубине резания меньше и, следовательно, ее влияние на допускаемую скорость резания тоже меньше. Подача, показатель степени при которой имеет большую величину, оказывает на допускаемую скорость резания большее влияние.

Увеличение числа одновременно работающих режущих элементов увеличивает тепловой поток, направленный в массу инструмента. Разница температур в режущем элементе и массе инструмента уменьшается и отвод образующегося тепла от лезвия в массу ухудшается. Это повышает температуру и уменьшает стойкость режущего элемента, а следовательно, ограничивает скорость резания, допускаемую стойкостью инструмента.

Постоянный коэффициент и все показатели степени определяют по справочным данным. Ho выражаемые уравнением скоростные зависимости действительны только для условий, принятых при определении постоянного коэффициента. Всякое отклонение от типовых условий требует введения поправочных коэффициентов.

Уравнение допускаемой скорости резания в своем общем виде содержит величины, которые при некоторых видах механической обработки металлов отсутствуют в явном виде и требуют предварительного вычисления. Чтобы этого избежать и сделать подсчеты допускаемой скорости резания более удобными и простыми, общее уравнение скорости резания изменяется в каждом виде обработки применительно к имеющимся исходным величинам. Ho, хотя видоизмененная форма отдельных уравнений и скрывает физический смысл их, скоростные зависимости общего уравнения полностью сохраняются.

Мощность

Мощность, необходимая для выполнения резания, определяется как работа, затрачиваемая на выполнение резания в единицу времени, т. е. как произведение силы, действующей в направлении рабочего движения, на скорость резания. Так как скорость резания измеряется в метрах в минуту, а 1 л. с. — это работа, равная 75 кгм/сек, и 1 квт — это работа, равная 102 кгм/сек, то


где N — мощность, необходимая для. выполнения резания, л. с. или квт;

Pz — сила, действующая в направлении рабочего движения, кг;

V — скорость резания, м/мин.

Технологическое время

Всякая технологическая задача требует решения не только качества механической обработки, т. е. выполнения заданных размеров в пределах установленной точности и получения заданной чистоты обработанной поверхности, но и производительности, т. е. наименьшей затраты времени на обработку. Из всего времени, которое затрачивается на обработку, та часть его, в течение которой происходит резание металла, называется технологическим временем.

Продолжительность резания, или технологическое время, зависит от глубины резания, подачи и скорости резания. Эти величины связаны между собой уравнением допускаемой скорости резания. Степень влияния каждой из них на другие выражается величиной показателя степени. Самую малую величину имеет показатель степени при глубине резания. Это значит, что при значительном увеличении глубины резания подачу надо для сохранения постоянной скорости резания уменьшить, но в меньшее число раз, чем увеличится глубина резания, или для сохранения постоянной подачи в еще меньшее число раз уменьшить скорость резания. Показатель степени при подаче больше, и она больше влияет на остальные две величины. Самое большое влияние имеет скорость резания. С этим необходимо считаться при назначении параметров резания.

В первую очередь надо устанавливать глубину резания, так как ее влияние на остальные величины наименьшие. Ho глубина резания не может быть больше величины припуска, т. е. разности размеров исходного металла или заготовки и готовой детали. При круглых деталях припуск равняется половине разности диаметров. Во всяком случае надо стремиться срезать весь припуск в один проход. После установления глубины резания назначается подача. Ее величина ограничивается при черновой работе прочностью деталей в механизме подачи станка, а при чистовой работе — заданной чистотой обработанной поверхности. В последнюю очередь определяют скорость резания. Ее подсчитывают по уравнению допускаемой скорости резания после того, как найдены глубина резания и подача.

Для дальнейшего решения задачи определения технологического времени на основании найденной скорости резания устанавливают необходимое число двойных ходов при прямолинейном рабочем движении и число оборотов при вращательном рабочем движении, которые должны делать заготовка или металлорежущий инструмент в минуту. При прямолинейном рабочем движении число двойных ходов заготовки или инструмента, т. е. число рабочих ходов с возвратом в исходное положение, составляет


где n — число двойных ходов, дв. ход/мин;

V — допускаемая скорость резания, м/мин;

l — длина рабочего хода, мм;

m — отношение скорости рабочего хода к скорости обратного хода.

Если рабочее движение вращательное, то число оборотов

заготовки или инструмента составляет


где n — число оборотов, об/мин;

V — допускаемая скорость резания, м/мин;

d — диаметр заготовки или инструмента, мм.

Технологическое время .находят путем деления всего пути, проходимого заготовкой или инструментом в направлении подачи, на отрезок этого пути, проходимый в минуту, т. е.


где T — технологическое время, мин.;

l — длина пути, проходимого заготовкой или инструментом в направлении подачи, мм;

s — подача, мм/дв. ход или мм/об;

n — число двойных ходов или оборотов в минуту, дв. ход/мин или об/мин.


Длина пути в направлении подачи (рис. 273) складывается из длины или ширины обработанной поверхности, измеренной в этом направлении, участка врезания инструмента в металл, т. е. расстояния от начала движения заготовки или инструмента до начала обработанной поверхности, и из участка, называемого перебегом инструмента, т. е. расстояния от конца обработанной поверхности до конца движения заготовки или инструмента, т. е.

где lвр — длина участка врезания, мм.

l — длина или ширина обработанной поверхности в направлении подачи, мм;

lпер — длина участка.

Таким образом, для всех видов механической обработки металлов, технологическое время равняется


Выбор скорости и скорости подачи

При использовании концевых фрез механик должен выбрать следующие позиции.

  • SFPM – скорость резания
  • Chip Load – скорость съема материала
  • Глубина резания – зависит от конкретных требований к деталям
  • Соображения – глубина резания никогда не должна превышать длину канавки

Чрезмерная глубина резания приведет к получению инструмента прогиб.

По мере увеличения глубины резания используйте фрезу самого большого диаметра, чтобы поддерживать отношение глубины к диаметру 1: 1.

Ширина реза – (максимальное количество не должно превышать 2/3 диаметра фрезы)

ФОРМУЛЫ ОБРАБОТКИ
S.F.M. = 0,262 x D x об / мин.
об. / Мин. = (3,82 x S.F.M.) / D
I.P.R. = I.P.M. / Р.П.М. или НАГРУЗКА НА ЧИП x F
I.P.M. = R.P.M. x I.P.R.
НАГРУЗКА НА ЧИП = I.P.M. / (R.P.M. x F) или I.P.R. / F
F = Â количество канавок
D = Â диаметр фрезы
об / мин = Â оборотов в минуту
S.F.M = Â поверхность футов в минуту
I.P.M = Â скорость подачи: дюймов в минуту
I.P.R = Â дюймов на оборот

ВАЖНЫЕ УСЛОВИЯ

Загрузка стружки – Количество материала, удаляемого каждой канавкой фрезы.

Скорость подачи или Подача на зуб – дюймы в минуту движения заготовки по направлению к фрезу между каждым зубом

дюймов в минуту (IPM) – Количество линейных дюймов, которое резец проходит через заготовку за одну минуту

Глубина резания (DOC) – Глубина врезания концевой фрезы в поверхность детали в осевом направлении.При фрезеровании с ЧПУ он измеряется в направлении оси Z.

дюймов на оборот (IPR) – Скорость подачи фрезы за каждый оборот фрезы. В дюймовой системе скорость подачи фрезы может быть рассчитана на каждый оборот фрезы.

I.P.R. = Загрузка стружки x Количество канавок

Миллиметров на оборот (MMPR) – Скорость подачи фрезы на каждый оборот фрезы. В метрической системе скорость подачи фрезы может быть рассчитана на каждый оборот фрезы.

M.M.P.R. = Загрузка стружки x Количество канавок

Метров в минуту (MPM) – Скорость резания концевой фрезы. Эта система используется во всех странах, использующих метрическую систему. MPM представляет собой скорость прохождения фрезы над поверхностью детали. Скорость резки измеряется в метрах в минуту.

Число оборотов в минуту (об / мин) – Скорость вращения шпинделя фрезы. Это значение будет рассчитано на основе выбранного S.F.P.M. или MPM.

Количество футов в минуту (SFPM) – скорость резания концевой фрезы в США. Это количество футов в минуту, которое данная точка на окружности резца проходит за минуту.

Разница между скоростью подачи и скоростью резания при обработке с ЧПУ

Обработка с ЧПУ – это субтрактивный производственный процесс, который включает в себя удаление стружки материала до получения конечного продукта. Итак, во-первых, машинистам необходимо знать количество материала, срезанного станком за один оборот, и скорость, с которой будет двигаться станок с ЧПУ.Вот где важна разница между скоростью подачи и скоростью резания.

При проектировании деталей для обработки с ЧПУ важно учитывать эти параметры. Это потому, что они обеспечивают оптимизацию различных частей процесса обработки с ЧПУ. Хотя скорость резания более важна для оптимизации таких факторов, как срок службы инструмента и потребление энергии, скорость подачи имеет жизненно важное значение для определения времени обработки и шероховатости обработанной области. В этой статье сравнивается скорость подачи и скорость подачи.скорость резки и объясните, как получить каждую из них.

Что такое скорость резания?

Скорость резания обычно определяется как относительная скорость между поверхностью заготовки и режущим инструментом. Некоторые эксперты также определяют это как скорость движения заготовки за режущую кромку инструмента. Машинисты измеряют его в метрах в минуту (м / мин) или футах в минуту (фут / мин). Скорость резания является довольно важным фактором при определении других параметров обработки с ЧПУ, таких как температура резания, потребляемая мощность, стойкость инструмента и т. Д.Его влияние на эти параметры служит существенной разницей между скоростью подачи и скоростью резания.

Токарный станок с ЧПУ

Необходимо обеспечить оптимальную скорость резания, чтобы процесс обработки с ЧПУ давал наилучшие результаты. Однако можно предсказать оптимальную скорость резания для конкретного процесса обработки с ЧПУ, учитывая другие факторы. Примеры таких факторов включают:

Твердость детали

Одним из наиболее важных факторов, определяющих скорость резания, является твердость разрезаемого материала.Чем тверже материал, тем меньше скорость резки, и наоборот. Например, для обработки таких материалов, как сталь, потребуется более низкая скорость резания по сравнению с алюминием.

Режущий инструмент Материал

Существуют различные токарные инструменты, используемые для различной обработки с ЧПУ. Каждый из этих инструментов также сделан из разных материалов, следовательно, обладает разными свойствами твердости. Материал режущего инструмента будет иметь значительное влияние на скорость резания, используемую в процессе обработки.Если режущий материал имеет высокую прочность, машинист может использовать высокую скорость резания с небольшим ущербом. Однако более мягкие материалы режущего инструмента будут быстро изнашиваться при более высоких скоростях резания. Это приведет к сокращению срока службы инструмента.

Ожидаемый срок службы инструмента

Как долго машинист хочет прослужить инструмент – еще один фактор, который важен при определении скорости резания. Это будет включать рассмотрение таких переменных, как стоимость инструмента и стоимость инструмента по сравнению с количеством производимых деталей.Если такие переменные благоприятны, тогда можно использовать высокую скорость.

Что такое скорость подачи?

Подача – это расстояние, на которое режущий инструмент проходит за один оборот шпинделя. Это также определяется как скорость, с которой резец продвигается по заготовке. Он измеряется либо в дюймах на оборот, либо в миллиметрах на оборот (ipr или mpr) для токарных и расточных операций. Однако для процессов фрезерования машинисты используют дюймы в минуту или миллиметры в минуту (ipm или mpm).При вычислении скорости подачи машинист учитывает количество канавок (или зубьев) режущего инструмента и рассчитывает скорость подачи для каждого зуба.

Скорость подачи и скорость шпинделя

Скорость подачи также влияет на те же факторы, что и скорость резания. Единственная разница в том, что его эффекты в меньшей степени. Тем не менее, скорость подачи важна для окончательного эстетического вида обработанной детали (т. Е. Чистоты поверхности обработанной детали). Следовательно, его оптимизация также очень важна в процессах обработки с ЧПУ.Чтобы определить его оптимальное значение, машинисты принимают во внимание следующие факторы:

Ширина реза

Любая ширина реза, которая меньше половины диаметра, вызывает утонение стружки. Утончение стружки – это производственный дефект, при котором снижается нагрузка на стружку (количество материала, срезаемого инструментом за один оборот). Утончение стружки может привести к увеличению времени выполнения заказа; следовательно, важно избегать этого. Кроме того, увеличение скорости подачи поможет снизить влияние утонения стружки, а значит, повысит производительность и стойкость инструмента.

Другие факторы, которые могут повлиять на скорость подачи, включают:

  • Тип инструмента.
  • Мощность, доступная на шпинделе станка.
  • Прочность заготовки.
  • Резьба на дюйм (TPI) для метчиков, штампов, резьбонарезных инструментов и т. Д.

Загрузите файлы и начните работу с RapidDirect сегодня!

В чем разница между скоростью подачи и скоростью резания?

Из-за того, что оба параметра имеют близкие типы определений, их можно спутать друг с другом.Некоторые машинисты также называют этот параметр разницей между скоростью и подачей. Существует довольно много практических факторов, которые определяют разницу между скоростью подачи и скоростью резания. Примеры таких факторов включают:

Температура резания и срок службы инструмента

Температура резания является решающим фактором, который доказывает разницу между скоростью подачи и скоростью резания. Это связано с тем, что более высокая температура резания может ухудшить такие параметры, как стойкость инструмента и качество поверхности.Степень влияния обоих параметров на температуру резания и стойкость инструмента отличает их друг от друга. Он оказывает сравнительно меньшее влияние на температуру резания и срок службы инструмента, чем скорость резания на скорость подачи. Следовательно, разница между скоростью подачи и скоростью резания – это степень их влияния на температуру резания и стойкость инструмента.

Шероховатость поверхности и следы гребешков Деталь со следами гребешков

Следы гребешков также известны как следы подачи. Эти отметки всегда сопровождают прототипы и детали, обработанные на станках с ЧПУ, и являются основной причиной шероховатости поверхности.Скорость подачи напрямую влияет на наличие гребешков на любой части. Следовательно, чем выше скорость подачи, тем выше степень гребешков и шероховатость поверхности. Однако скорость резки не влияет на следы гребешка; следовательно, он не влияет на качество поверхности.

Directrix и Generatrix

В геометрии образующая – это точка или поверхность, которая создает новую форму при перемещении по заданной части. Заданный путь, по которому движется образующая, является директрисой.Основная цель механической обработки – создание геометрических поверхностей с эстетичной отделкой и более высокой точностью. Следовательно, эти два параметра необходимы в процессах обработки. Разница между скоростью и подачей состоит в том, что скорость резания обеспечивает образующую, а движение подачи – направляющую.

Другие факторы, которые различают скорость подачи и скорость резания, включают:

  • Единицы измерения.
  • Влияние на силу резания и потребляемую мощность.
  • Кроме того, движение, которое генерирует скорость резания и скорость подачи, отличается (движение резания и движение подачи, соответственно).
ПАРАМЕТР СКОРОСТЬ РЕЗАНИЯ СКОРОСТЬ ПОДАЧИ
Температура резания и срок службы инструмента Это в большей степени влияет на эти параметры. Это влияет на эти параметры в меньшем масштабе.
Шероховатость поверхности и следы гребешков Не влияет на шероховатость поверхности. Он оказывает значительное влияние на шероховатость поверхности готовой детали.
Directrix и Generatrix Скорость резания создает директрису. Скорость подачи формирует образующую.
Единицы движения Машинисты измеряли его в метрах в минуту (м / мин) или футах в минуту (фут / мин). Машинисты измеряют его в метрах на оборот (mpr) или дюймах на оборот (ipr).
Создание движения Движение резания генерирует скорость резания. Движение подачи создает скорость подачи.
Влияние на силу резания и потребление энергии Скорость резания влияет на параметры в большем масштабе. Подача влияет на эти параметры в меньшей степени.
Скорость подачи в зависимости от скорости резания

Как определить скорость резания и скорость подачи Как определить скорость резания и скорость подачи

На этом рисунке показаны все параметры, участвующие в определении скорости резания и подачи. скорость подачи.Вы заметите, что скорость шпинделя является основой для определения как скорости резания, так и скорости подачи. Кроме того, скорость подачи включает две формулы, прежде чем прийти к окончательному ответу. Во-первых, вы должны определить подачу на зуб. Затем это значение используется для определения скорости подачи режущего инструмента.

Заключение

Определение оптимальной скорости подачи и скорости резания может быть факторами, которые улучшат ваш процесс обработки с ЧПУ, чтобы получить адекватно обработанную деталь.Однако вам не нужно беспокоиться о каких-либо из этих производственных проблем, когда вы передаете на аутсорсинг RapidDirect. С нашими опытными машинистами и программистами станков с ЧПУ вы всегда будете получать детали с наилучшей обработкой каждый раз, когда будете работать с нами. Итак, обращайтесь к RapidDirect сегодня по всем вопросам, связанным с обработкой с ЧПУ.

Формула скорости резания | Формула подачи для резки

Формула скорости резания – один из важных параметров, который важен при обработке детали или компонента.Если инженер или механик не знает концепций и применений скорости резания и подачи для обработки с ЧПУ, то он не умеет обращаться с машинами. Даже если у вас отличная структура программирования ЧПУ, без правильной настройки скорости резания и подачи для заготовки выполнение обработки с ЧПУ довольно сложно и бесполезно. При правильной скорости резания и подаче скорость съема материала может быть увеличена, тем самым улучшая качество поверхности и срок службы инструмента. Не менее важно создать безупречную структуру программирования ЧПУ, но и установить точную скорость резания и подачу.В противном случае невозможно создать идеальную обработанную деталь.

Ниже мы сначала рассмотрим скорость резания, скорость подачи и скорость съема материала, которые необходимы для обработки с ЧПУ. Затем мы дадим вам общее представление о скорости обработки большинства металлов и пластмасс.

Чтобы узнать о РУКОВОДСТВЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОБРАБОТКИ, щелкните здесь.

Формула скорости резания, подача и скорость съема материала для обработки с ЧПУ –

Давайте разберемся с основами обработки с ЧПУ, такими как скорость резания, скорость подачи и другие переменные, а также их взаимосвязь друг с другом.

Скорость резания – это скорость, с которой инструмент режет работу. Обычно он измеряется в поверхностных футах в минуту (SFM).

Подача может быть объяснена как полное перемещение инструмента за полный оборот шпинделя. Он измеряется в дюймах в минуту (IPM).

Скорость съема материала (MMR) можно описать как общий объем разрезаемого материала, деленный на время обработки.

Так, скажем, скорость подачи 15 дюймов в минуту толкнет инструмент на 5 дюймов за одну минуту, а мил, прокатанный со скоростью 50 футов в минуту, пройдет 50 футов за одну минуту.

Скорость резания и скорость подачи – два решающих фактора, которые помогают нам принять решение о чистоте поверхности, скорости съема материала и необходимой мощности. При определении скорости резания и подачи для обработки с ЧПУ рассмотрение материала, который нужно вырезать, также имеет решающее значение. Кроме того, инструментальный материал, прочность детали, размеры и состояние токарного станка, а также глубина резания также играют ключевую роль при обработке с ЧПУ.

Скорость шпинделя и нагрузка на стружку также являются важными параметрами для обработки с ЧПУ.Скорость шпинделя можно получить, разделив требуемую скорость резания на длину окружности заготовки. Он измеряется в оборотах в минуту (об / мин). Нагрузка от стружки может быть определена как общее расстояние, продвигаемое режущим инструментом на режущий зуб за оборот.

Обобщенное представление о скорости обработки и подаче

В этом разделе мы дадим вам общее представление о различных параметрах, необходимых для обработки металлов и других материалов с ЧПУ.

Здесь мы упомянули формулу скорости резания, формулу скорости подачи и другие переменные, важные для обработки с ЧПУ.Формула скорости резания, скорость подачи и другие параметры помогут вам выбрать подходящую скорость резания и подачу.

Где, D = диаметр инструмента

А, S = скорость шпинделя

Где S = скорость шпинделя

F = Подача на зуб

N = количество канавок

Где, V = скорость резания

D = Диаметр инструмента

Где, F = Корм ​​

S = скорость шпинделя

N = количество канавок

Важно отметить, что с уменьшением гибкости материала увеличивается скорость резания.Кроме того, с увеличением прочности материала режущего инструмента увеличивается и скорость резания.

С учетом твердости рабочего материала скорость резания может быть выражена как –

Алюминий> Свинец> Железо> Сталь

С учетом твердости режущего инструмента скорость резания может быть выражена как –

Быстрорежущая сталь> Карбид> Углеродистая сталь

Скорость резания обозначается в метрах в минуту, м / мин или футах в минуту, фут / мин.В то время как чрезмерно более высокая скорость резания приводит к растрескиванию кромки режущего инструмента, значительно более низкая скорость резания может привести к минимальной производительности из-за дополнительных затрат времени на обработку. Для резки металлов токарный станок должен быть установлен на определенное число оборотов в минуту, которое определяется стандартом

.

Скорость резания об / мин

Рекомендуемые скорости резки для некоторых материалов:

Подача токарного станка выражена в дюймах.Для токарного станка, установленного на скорость подачи 0,010 дюйма, общее расстояние, на которое инструмент продвигается в заготовке, составляет 0,010 дюйма за каждый полный оборот, совершаемый заготовкой. Подача токарного станка определяется скоростью ходового винта, которая регулируется шестернями переключения. В случае черновой резки, предназначенной для удаления излишков материала, следует использовать более грубую подачу. В случае более грубого резания чистоте поверхности не уделяется особого внимания. В случае чистового резания требуется сплошная подача для обеспечения хорошего качества поверхности при обработке диаметра заготовки до точного размера.Для обеспечения превосходной скорости подачи важно учитывать такие факторы, как глубина отверстия, размер сверла, тип обрабатываемого материала, чистовая обработка и точность, а также тип используемой охлаждающей жидкости. Для обработки нескольких материалов с ЧПУ используются разные скорости шпинделя. Чтобы поддерживать различные скорости шпинделя, токарный станок должен быть сконструирован соответствующим образом. Скорость токарного станка выражается в оборотах в минуту, то есть в оборотах в минуту.

Корма для разных материалов –

Для большинства алюминиевых сплавов резка по шероховатости, т.е.например, глубина резания 0,01-0,03 проходит при скорости подачи 0,005-0,02 дюйма в минуту или дюйма в минуту. Точно так же чистовая обработка, т.е. глубина резания 0,002-0,012, выполняется при скорости подачи 0,002-0,004 дюйма в минуту или дюймов в минуту. Также важно учитывать, что диаметр заготовки уменьшается в два раза для каждой созданной глубины резания. Для различных распространенных целей обработки с ЧПУ предлагается скорость подачи 0,005-0,020 IPM в случае черновой обработки и 0,002-0,004 IPM для чистовой обработки.

Итак, вот как вы можете эффективно установить соответствующую скорость резания и подачу для обработки металлов и других материалов с ЧПУ.Определение скорости резания и подачи перед обработкой с ЧПУ сведет на нет вероятность потери времени, увеличивая тем самым общую производительность.

Скорость шпинделя – обзор

8.4 Стабильность вибрации

Как обсуждалось в предыдущем разделе, при токарной обработке изменение скорости шпинделя влияет на уровень стабильности очень мало, но при фрезеровании, особенно при высокоскоростном фрезеровании, смена шпинделя частота вращения может быть очень эффективным средством увеличения предельной глубины резания и, соответственно, скорости съема металла (MRR) [1].

На практике стабильность станка может быть представлена ​​графически в виде специальной диаграммы, называемой диаграммой лепестков устойчивости (SLD), которая отображает влияние глубины резания при фрезеровании, диаметра сверла и т. Д. , в зависимости от скорости вращения инструмента или заготовки. SLD визуализирует границу между стабильной зоной (т. Е. Без дребезга) и нестабильной зоной (т. Е. С дребезжанием). При фрезеровании используются как двумерные, так и трехмерные лепестки устойчивости, которые учитывают осевую глубину резания или осевую и радиальную глубины резания вместе [4,5].Пример двухмерной диаграммы стабильности для концевого фрезерования с характеристическими диапазонами нестабильности, показанными в виде лопастных участков, представлен на рис. 8.6C. В последовательности на рис. 8.8A и B показано, что при фрезеровании волнистость, которая прорезается на поверхности во время вибрационных колебаний зуба, восстанавливается последующим зубом. Случаи (A1), (A2) и (A3) были зарегистрированы для увеличенной скорости шпинделя, и можно видеть, что для более высокой скорости шпинделя (A3) возникает только одна и небольшая часть волны.Кроме того, случаи (B1) и (B2) показывают, что существенное изменение толщины стружки (удвоение амплитуды вибрации) происходит с полуволнами между зубьями при той же амплитуде. Напротив, не было получено никаких изменений толщины стружки и силы, когда ровно одна волна между зубьями была в фазе.

Рисунок 8.6. Двумерная диаграмма лепестка стабильности для операции фрезерования: образование волнистости для увеличения скорости шпинделя (A), изменения толщины стружки (B) и лепестка стабильности (C) [1].

На диаграмме устойчивости, показанной на рис. 8.6C, вертикальная координата представляет собой отношение q = b lim / b cr , где b cr – наименьшее значение b lim , полученное для фазировки, наиболее подходящей для генерации дребезга, а горизонтальная шкала выражает значение числа p , являющегося отношением частоты зубьев к собственной частоте системы.Следует отметить, что отдельные «лепестки» на диаграмме соответствуют другому целому числу N в уравнении. (8.3). Практическая интерпретация графика состоит в том, чтобы рассматривать огибающую всех лепестков как границу между устойчивым полем под огибающей и полем вибрации (заштрихованные области), лежащим над огибающей. Подъем границы устойчивости на левом конце горизонтальной шкалы является эффектом затухания процесса. Напротив, на высокоскоростном конце справа возникают разрывы повышенной устойчивости.Наивысшая стабильность, обеспечивающая максимальное значение стабильной глубины резания, достигается при частоте вращения шпинделя, при которой частота зубьев равна собственной частоте системы (для p = 1). На рис. 8.6C видно, что пики стабильности близки к значениям p = 1 ( N +1). Это означает, что для низких частот вращения шпинделя пики стабильности не очень высоки и локализуются близко друг к другу. Но по мере приближения скорости шпинделя к значениям n = 0.5 f n / m (и в основном n = f n / m ), что означает одну волну между последующими зубьями, может быть существенное повышение устойчивости. достигается за счет точного выбора правильной скорости вращения. На практике необходимо иметь плавно регулируемую скорость шпинделя, чтобы иметь возможность выбирать наиболее стабильную скорость.

На рис. 8.7 показано, как можно увеличить MRR (B) за счет динамической оптимизации интерфейса между шпиндельным блоком и держателем инструмента с использованием соответствующего лепестка устойчивости (A).В результате при использовании концевой фрезы диаметром 19 мм при наиболее стабильной скорости вращения шпинделя 15000 м -1 можно было снизить радиальную силу до 1250 Н и увеличить объем удаляемого материала. до 900 см 3 / мин.

Рисунок 8.7. Оптимизированная диаграмма устойчивости (A) и соответствующие значения MRR (B) [5]. a – изменение глубины резания на каждом шаге на 0,5 мм.

На рис. 8.8A показан пример трехмерной диаграммы лепестков с использованием скорости вращения шпинделя, а также осевой и радиальной глубины резания в качестве координат для фрезерования тонкостенной детали.Зависимость между осевой и радиальной глубинами резания, полученная при скорости вращения шпинделя 10 000 об / мин, представлена ​​на рис. 8.8B. Следует отметить, что при высокопроизводительных операциях фрезерования тонкостенных конструкций традиционной двумерной диаграммы лепестков недостаточно для правильного прогнозирования устойчивых зон системы вибрации. В таких случаях следует также учитывать изменение динамического поведения обрабатываемой детали относительно положения инструмента [4] или динамическое поведение системы вибрации [5].В результате может быть получена оптимальная пара осевой и радиальной глубины резания, которая удовлетворяет максимальному MRR для фрезерования без вибрации.

Рисунок 8.8. Трехмерная диаграмма лепестков стабильности для операции фрезерования тонкостенной пластины (A) и соотношение между осевой и радиальной глубинами резания для скорости вращения шпинделя 10 000 об / мин (B) [4].

Большинство методов прогнозирования и управления вибрацией при обработке основаны на трех уравнениях лепестка устойчивости при фрезеровании как [6]:

(8.4) blim = −12KsmavgμRe [G]

, где b lim – предельная стабильная осевая глубина резания, K s – удельная мощность материала, м avg avg – это среднее количество зубьев в резе, а µ Re [ G ] – действительная часть ориентированной функции частотной характеристики (FRF), измеренной на вершине инструмента.

Вторая формула. (8.3), а третий выглядит следующим образом:

(8.5) ε = 2π − 2tan − 1 (Re [G] Im [G])

, где Im [ G ] – мнимая часть FRF, измеренная на вершине инструмента.

Измерения FRF чаще всего основаны на испытании на удар, когда для удара по режущей кромке инструмента используется молоток с инструментами и измеряется сила удара или устройство «отталкивания», в котором удар создается посредством с помощью взрывного устройства. Другой метод – ударное возбуждение, при котором для возбуждения используются магнит и вращение шпинделя [6].Как только измеренная FRF доступна, SLD можно вычислить, используя набор уравнений (8.3) – (8.5). Способы определения стабильных областей резания без необходимости измерения FRF включают запись звукового спектра во время процесса резания или специальное устройство, которое использует вращающийся инструмент и бесконтактный привод для создания возбуждающей силы. Смещение режущей кромки инструмента измеряется в ответ на возбуждение на частоте прохода инструмента, и с использованием выборки смещения один раз за оборот при каждом импульсе тахометра наложенная действительная часть FRF (см.(8.5)) построено. Каждая из этих реальных частей соответствует областям, где частота прохождения зубьев соответствует частоте вибрации, и, следовательно, соответствует наиболее стабильным участкам диаграммы устойчивости. Существует коммерчески доступное программное обеспечение [1,6,7], которое можно использовать для моделирования вибрации и расчета мощности резания на основе MRR (она пропорциональна скорости шпинделя и осевой глубине резания). Более того, такие прогоны могут быть автоматически запрограммированы в диапазонах скоростей шпинделя и глубин резания, что позволяет создавать подробные графики вибрации и амплитуд силы для всех комбинаций осевой и радиальной глубины резания и скорости вращения шпинделя.Наконец, эти выступы можно использовать для программирования оптимальных операций обработки с ЧПУ, но необходимо измерить динамические характеристики всех используемых режущих инструментов. Например, производитель станков Okuma предлагает коммерческую систему управления Okuma Navi [7], которая при обнаружении вибрации встроенными датчиками или микрофоном автоматически изменяет скорость шпинделя или выполняет регулировку скорости шпинделя. Обнаружение дребезга и его подавление схематично проиллюстрировано на рис. 8.9

Рис. 8.9. Обнаружение вибрации микрофоном (A) и его подавление (C) с помощью программного обеспечения Machining Navi с треугольным изменением скорости шпинделя (B) [7].

Что такое скорость резания, подача, глубина резания в станках

Прочитав эту статью, вы узнаете о концепции скорости резания, подачи и глубины резания.

Скорость резания:

Скорость резания определяется как скорость, с которой рабочая деталь движется относительно инструмента (обычно измеряется в футах в минуту).

Скорость резания, выраженную в футах в минуту, не следует путать со скоростью шпинделя токарного станка, которая выражается в оборотах в минуту. Для получения равномерной скорости резания шпиндель токарного станка должен вращаться быстрее для рабочих мест небольшого диаметра и медленнее для рабочих мест большого диаметра.

Скорость резания, подача, глубина резания

Правильная скорость резания для данной работы зависит от твердости обрабатываемого материала, материала резца и требуемой подачи и глубины резания.Скорость резания металла обычно выражается в поверхностных футах в минуту, измеренных по окружности изделия.

Скорость резания, подача, глубина резания в станках

Расчет скорости резания:

Скорость резания – это скорость, с которой металл снимается режущим инструментом с заготовки. В случае токарного станка скорость резания – это окружная скорость работы за режущим инструментом. Выражается в метрах / мин. или мм / мин.

Скорость резания (V) = π DN / 60 × 1000 мм / мин

Где D = диаметр заготовки (мм)

N = об / мин работы

Скорость резания зависит от следующих факторов :

i.Инструментальный материал.

ii. Рабочий материал.

iii. Глубина реза.

iv. Геометрия инструмента.

v. Тип станка.

vi. Требуется качество поверхности.

Подача:

Подача определяется как расстояние, на которое инструмент проходит за один оборот детали. Скорость резания и подача определяют качество поверхности, потребляемую мощность и скорость съема материала. Основным фактором при выборе подачи и скорости является разрезаемый материал.Однако следует также учитывать материал инструмента, жесткость заготовки, размер и состояние токарного станка, а также глубину резания. Для большинства алюминиевых сплавов черновой рез (глубина резания от 0,010 до 0,020 дюйма) выполняется со скоростью 600 футов в минуту. При чистовом резании (от 0,002 до 0,010 глубиной т у.е.) выполняйте работу со скоростью 1000 футов в минуту. Чтобы рассчитать правильную скорость шпинделя, разделите желаемую скорость резания на длину окружности заготовки. Поэкспериментируйте с подачей, чтобы добиться желаемой отделки. При рассмотрении глубины резания важно помнить, что на каждую тысячную глубину резания рабочий диаметр уменьшается на две тысячные.

Глубина резания

Глубина резания – это расстояние, на которое резец перемещается в работу. обычно измеряется в тысячных долях дюйма или миллиметрах. Общая практика станков заключается в использовании глубины резания, в пять раз превышающей скорость подачи, например при черновой резке нержавеющей стали с подачей 0,020 дюйма на оборот и глубиной резания 0,100 дюйма. что уменьшит диаметр на 0,200 дюйма. Если появляются следы дребезга или машинный шум, уменьшите глубину резания.

Это общее количество металла, удаленного за один проход режущего инструмента. Выражается в мм. Он может варьироваться и зависеть от типа инструмента и рабочего материала. Математически это половина разницы диаметров.

Глубина резания (t) = Dd / 2 мм

где, D = внешний диаметр, (мм)

d = внутренний диаметр (мм)

Станки, статьи, примечания, интервью Que & Ans
Manufacturing Technology Заметки, статьи
Механические предметные основные концепции Заметки, статьи

Список проектов механического цеха, реферат

Станки, список производственных проектов – реферат, отчет

Сачин Торат

Сачин получил степень бакалавра технических наук в области машиностроения из известный инженерный колледж.В настоящее время он работает дизайнером в индустрии листового металла. Кроме того, он интересовался дизайном продуктов, анимацией и дизайном проектов. Он также любит писать статьи, относящиеся к области машиностроения, и пытается мотивировать других студентов-механиков своими инновационными проектными идеями, дизайном, моделями и видео.

Недавние сообщения

ссылка на Гидравлические уплотнения – Определение, Типы, Схема, Функции, Отказ, Применение Ссылка на Слоттер – Типы, Детали, Операции, Диаграммы, Спецификации

Калькулятор скоростей и подачи | Formula

Калькулятор скоростей и подачи Omni поможет вам установить правильную скорость вращения и скорость подачи вашего станка.Он поддерживает все следующих станков:

  • Бурение
  • Развертка
  • Фрезерование (торцевое, плоское и концевое фрезерование)
  • Сверлильный
  • Зенковка
  • Токарная

Итак, это счетчик скорости развертки и подачи, скорости фрезерования и подачи, подачи сверла и скорости (плюс многое другое) в одном лице.

Продолжайте читать , чтобы узнать о работе станка и двух основных скоростях и формулах подачи , которые используются в этом калькуляторе.

Планируете ли вы капитальный ремонт дома ? Не пропустите наш калькулятор лестницы и калькулятор террасной доски – они могут пригодиться!

Все операции станка состоят из режущего инструмента (например, сверла) и заготовки , которая обрабатывается для изготовления чего-либо. Итак, если вы просверливаете отверстие в дереве, то дерево – это заготовка.

Этот калькулятор поддерживает следующие операции сверления:

  • Сверление – предварительное отверстие в заготовке
  • Развертка – немного увеличивает существующее отверстие, оставляя гладкие стороны
  • Растачивание – расширение существующего отверстия за счет обрезки по бокам
  • Зенковка – увеличивает верхнюю часть существующего отверстия

Он также выполняет следующие операции фрезерования:

  • Концевое фрезерование – создание расширенной полости в заготовке, например паза или сложного контура поверхности
  • Торцевое фрезерование – обеспечивает более гладкую чистовую обработку плоской поверхности заготовки
  • Фрезерование плит / боковых сторон – создает большие широкие поверхности, расположенные под прямым углом к ​​оси вращения инструмента

Наконец, он поддерживает токарную операцию, когда режущий инструмент неподвижен, а заготовка вращается на .Эта конфигурация является основной операцией токарного станка, используемой для создания симметричных круглых изделий.

Скорости и формула подачи – Скорости

“Скорости” . Часть калькулятора скоростей и подач – это скорость вращения либо инструмента (например, для сверления), либо заготовки (например, для токарного станка). Для данного инструмента и материала заготовки существует диапазон рекомендованных скоростей резания или скоростей резания между двумя материалами. Учитывая поверхностную скорость, вы можете рассчитать количество оборотов в минуту (об / мин), используя следующее уравнение (при использовании британских единиц ):

  • об / мин = (12 * скорость резания) / (π * диаметр инструмента / заготовки)

где:

  • Поверхностная скорость – это скорость, с которой инструмент перемещается относительно заготовки, в футах в минуту
  • диаметр инструмента / заготовки – диаметр вращающегося элемента, измеряемый в дюймах.

Если вы используете метрическую систему и имеете поверхностную скорость в метрах в секунду, а диаметр в миллиметрах, уравнение выглядит следующим образом:

  • об / мин = (60 * 1000 * скорость резания) / (π * диаметр инструмента / заготовки)

Анализируя уравнение, вы можете заметить, что (π * диаметр инструмента / заготовки) – это уравнение для длины окружности круга. Итак, мы делим скорость на окружности на расстояние, пройденное за один оборот, чтобы получить количество оборотов в минуту.

Скорости и формула кормов – Корма

Термин «подача» относится к скорости подачи , или относительной линейной скорости между инструментом и заготовкой. Например, для сверления это скорость, с которой сверло движется вниз в материал заготовки. Уравнение скорости подачи:

  • Скорость подачи = об / мин * нагрузка стружки * количество зубьев

где:

  • об / мин – это скорость вращающегося элемента (инструмента или заготовки)
  • нагрузка стружки – количество снятого материала заготовки за оборот на режущую кромку
  • количество зубьев – это количество режущих кромок инструмента, также известное как количество канавок

Нагрузка на стружку зависит от характеристик инструмента и материала заготовки.Например, инструмент, просверливающий отверстие в мягком материале заготовки, будет иметь на более высокую нагрузку на стружку , чем более твердый материал заготовки.

Если вы не уверены, сколько зубьев имеет ваш инструмент, посмотрите на его конец и посчитайте, сколько острых режущих кромок имеется по окружности инструмента.

Калькулятор покажет рекомендуемый диапазон скоростей подачи. Как правило, было бы лучше, если бы вы начинали с более низкой скорости подачи и постепенно увеличивали ее оттуда.Для такой операции, как фрезерование, чем ниже скорость подачи (и скорость резания), тем более гладкой будет , будет чистовая обработка заготовки.

Пример расчета скорости фрезерования и подачи

Давайте рассмотрим пример того, как вычислить скорости и подачи вручную, , используя формулы скоростей и подачи, обсужденные выше. Ваш инструмент размером полдюйма и диаметром изготовлен из быстрорежущей стали, и вы фрезаете конец алюминиевого блока.Если посмотреть на среднюю поверхностную скорость между режущим инструментом и алюминием, вы обнаружите, что она составляет 600 футов / мин . Используя формулу британских скоростей, вы должны выполнить расчет:

  • об / мин = (12 * скорость резания) / (π * диаметр инструмента / заготовки)
  • об / мин = (12 * 600) / (3,14159 * 0,5)
  • об / мин = 4584 об / мин

Затем давайте рассчитаем среднюю скорость подачи при 4584 об / мин , учитывая, что ваш инструмент имеет два зубца , и у него средняя нагрузка стружки при фрезеровании алюминия, которая составляет 0.004 дюйма :

  • скорость подачи = об / мин * нагрузка стружки * количество зубьев
  • подача = 4584 * 0,004 * 2
  • скорость подачи = 36,7 дюймов в минуту (IPM)

В идеале, вы должны также вычислить минимальные и максимальные скорости и подачи , так что давайте посмотрим, как наш калькулятор может решить все для вас в сверхбыстрое время.

Как пользоваться калькулятором скоростей и подач?

Калькулятор скорости и подачи имеет два режима работы: режим предварительной настройки и ручной режим.

В предустановленном режиме вы можете выбрать операцию, материал инструмента, размер и количество зубьев, а также материал заготовки. Калькулятор содержит диапазон рекомендуемых скоростей резания для различных материалов , что позволяет рассчитать скорости вращения. Он также имеет соответствующие данные о загрузке чипа для расчета скоростей подачи.

В ручном режиме вы можете установить скорость резки (обычно фута поверхности в минуту – sfm), и он будет выводить скорость вращения в оборотах в минуту (об / мин), таким образом конвертируя sfm в об / мин.Вы также можете установить нестандартную загрузку стружки для расчета скорости подачи. Давайте теперь подробно рассмотрим каждый режим.

Предустановленный режим

Когда калькулятор находится в предустановленном режиме по умолчанию , выполните следующие действия, чтобы получить ваши скорости и результат подачи:

  1. Выберите тип станка Операция , которую вы хотите выполнить.
  2. Выберите инструмент , материал : быстрорежущая сталь (обычно используется для сверл) или твердосплавный инструмент.
  3. Выберите материал заготовки .
  4. Введите диаметр вращающегося элемента. Для всех операций, кроме токарной, это будет инструмент диаметром . Поскольку при токарной операции заготовка вращается, в этом случае следует использовать заготовку диаметром .

Затем вы увидите результаты для диапазона скоростей, который вам следует использовать. Для наилучшего результата начинайте с минимальной скорости и постепенно увеличивайте ее до среднего значения.Если вам нужна быстрая, но черновая обработка , продолжайте работать на максимальной скорости.

Затем введите число зубьев. инструмент должен получить диапазон используемых скоростей подачи. Указанные скорости подачи относятся к средней скорости вращения. Чтобы рассчитать подачу при другой скорости , введите число оборотов в минуту в поле настраиваемой скорости вращения . Как и в случае со скоростью вращения, чем ниже скорость подачи, тем более плавным будет , будет окончание операции.

Ручной режим

При установке режима калькулятора на ручной режим , вам необходимо ввести минимальную и максимальную поверхностную скорость и загрузки стружки . Эти данные могут содержаться в спецификации используемого вами инструмента. Вот что вам следует сделать:

  1. Введите диаметр инструмента / заготовки , как в предустановленном режиме.
  2. Введите минимальную и максимальную скорость резания , обычно выражаемую в единицах поверхностных футов в минуту.После этого вы сразу получите минимальную и максимальную скорость вращения.
  3. Введите число зубьев вашего инструмента.
  4. Введите минимальную и максимальную нагрузку на стружку для вашего инструмента, операции и материала заготовки.
  5. Вы увидите минимальную и максимальную скорость подачи при средней скорости вращения.
  6. Как и в предустановленном режиме, вы можете затем ввести пользовательскую скорость вращения , для которой вы хотите рассчитать минимальную и максимальную скорости подачи .

Скорости и подачи: определение лучших способов запуска режущего инструмента

Запуск станков с ЧПУ (числовое программное управление) для получения прибыли требует серьезного внимания к материалам, режущим инструментам и подходу, который вы используете при работе с оборудованием . Несоблюдение рекомендованных диапазонов производительности режущего инструмента может привести к снижению производительности и простоям, что сделает невозможным работу с высокой производительностью. Подобрать правильную комбинацию, подходящую для нужд вашего механического цеха, может быть непросто.

К счастью, M&M Sales & Equipment здесь, чтобы помочь с четырьмя удобными техасскими офисами в Одессе, Лаббоке, Амарилло и Форт-Уэрте. Нужны ответы прямо сейчас? Позвоните нам напрямую по телефону 800-592-4516 или , чтобы просмотреть предложения продукции здесь.

Связано: Лучшие практики для машиностроительных заводов Западного Техаса: запчасти для машин с первого раза

На какой скорости мне следует использовать режущие инструменты?

Быстрее не всегда лучше.Режущий инструмент также не работает слишком медленно. Фактически, это танец, который зависит от нескольких факторов, если вы хотите получить хорошие результаты, такие как увеличенный срок службы инструмента, оптимальное время обработки и отличное качество поверхности. Слишком быстрая работа режущего инструмента может привести к поломке инструмента. Слишком медленно, это может привести к чрезмерному нагреву и преждевременному выходу из строя режущей кромки. Другие эффекты, которые могут возникнуть при работе за пределами рекомендуемых диапазонов, могут включать нарост на кромке, образование кратеров, износ кромок, сколы и плохую чистоту поверхности.

Итак, как вы рассчитываете свои подачи и скорости?

Мы наткнулись на опрос, проведенный CNC Cookbook, в котором читателей спрашивали: «Как вы рассчитываете свои подачи и скорости?» Это были самые популярные ответы:

  • Калькулятор подачи и скорости
  • Стандартные разрезы или практическое правило
  • Каталог инструментов
  • По звуку или ощущениям
  • Программное обеспечение CAM
  • Таблица
  • Справочник по оборудованию

Для наиболее точных ответов Что касается возможностей вашего режущего инструмента, лучше всего ознакомиться с рекомендациями производителя.Там вы можете узнать больше о правильных подачах и скоростях для работы режущих инструментов, таких как фрезы. Чтобы помочь вам на вашем пути, мы собрали следующие передовые практики из замечательной статьи в Modern Machine Shop:

Советы по определению оптимальной скорости резания для производительности вашего станка

Материалы
В первую очередь, вам необходимо определить и понять материал, который нужно разрезать, иначе известный как ваша заготовка. Сталь, чугун, алюминий, нержавеющая сталь, титан и жаропрочные сплавы – все они имеют разные свойства, которые влияют на эффективность и точность режущих инструментов, которые вы используете.Они называются рейтингами обрабатываемости и выражаются в процентах, как это определено Американским институтом железа и стали.

Режущие инструменты
Выбор подходящего режущего инструмента зависит от знания материала заготовки. Что касается фрез, торцевых фрез, концевых фрез, сверл и других режущих инструментов, все они имеют определенные критерии, которым они должны следовать, чтобы обеспечить оптимальную производительность. Диаметр инструмента, расположение режущих пластин, скорость съема материала, а также глубина и ширина необходимого резания – все это играет важную роль в том, насколько хорошо обрабатывается ваша заготовка.

Скорость резания
Скорости также называются поверхностными скоростями и измеряются в футах в минуту (sfm). Это измеряет, насколько быстро зуб, иначе известный как канавка, будет двигаться при прорезании материала. Скорость резания – это разница в скорости режущего инструмента и поверхности обрабатываемой детали. Фрезы меньшего диаметра, как правило, требуют более высоких оборотов в минуту (об / мин), а фрезы большего размера требуют меньших оборотов в минуту, чтобы продвигать режущие кромки с требуемой sfm.

Pro Совет: У наших друзей из Sandvik Coromant есть отличный калькулятор скорости резания, который поможет вам определить скорость резания и подачу для вашего приложения. Посмотрите здесь калькулятор скорости резания !

Скорость подачи
Скорость подачи – это относительная скорость, с которой резец продвигается вдоль заготовки. Другими словами, это скорость, с которой резец входит в заготовку. Нагрузка на стружку – это фактор воздействия, который следует учитывать, потому что чем лучше удаляется стружка, тем меньше износ фрезы и тем лучше результат на заготовке.Например, торцевые фрезы часто могут выдерживать более высокие нагрузки стружки, чем концевые фрезы в одном и том же применении.

Расположение пластин
Наряду с выбором фрезы, которая может обеспечить оптимальную скорость подачи, вы должны учитывать, как расположены режущие пластины. Сколько эффективных пластин у фрезы? Как они устроены? Расположение этих пластин может иметь огромное влияние на скорость подачи, требуемую мощность и скорость съема материала.

Помните, что это всего лишь рекомендации; обратитесь к производителю режущего инструмента за конкретными формулами и расчетами.Часто все сводится к методам проб и ошибок и просто знакомству с вашей машиной, вашим материалом и желаемым результатом. Однако, следуя некоторым передовым методам и лучше ознакомившись со своими режущими инструментами, вы сможете увидеть лучшие результаты и большую прибыль.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *