מצב חיתוך בפנייה: אלמנטים ותפיסת החיתוך

2024 מְחַבֵּר: Henry Conors | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-12 07:29

אחת השיטות הרב-תכליתיות לעיבוד מתכות היא פנייה. בעזרתו מבוצע גימור גס ועדין בתהליך ייצור או תיקון חלקים. אופטימיזציה של תהליך ועבודת איכות יעילה מושגת על ידי בחירה רציונלית של נתוני חיתוך.

תכונות תהליך

גימור המפנה מתבצע במכונות מיוחדות בעזרת חותכים. התנועות העיקריות מבוצעות על ידי הציר, המבטיח את סיבוב החפץ הקבוע עליו. תנועות ההזנה נעשות על ידי הכלי, המקובע בקליפר.

הסוגים העיקריים של עבודה אופיינית כוללים: פניה וצורות פניה, שיעמום, עיבוד של שקעים וחריצים, חיתוך וחיתוך, השחלה. כל אחד מהם מלווה בתנועות פרודוקטיביות של המלאי המתאים: חותכי דרך ודחף, מעוצבים, משעמם, חיתוך, חיתוך והשחלה. מגוון סוגי מכונותלעבד חפצים קטנים וגדולים מאוד, משטחים פנימיים וחיצוניים, חלקי עבודה שטוחים ומגושמים.

אלמנטים בסיסיים של מצבים

מצב החיתוך בפנייה הוא סט פרמטרים לתפעול מכונת חיתוך מתכת, שמטרתו להגיע לתוצאות מיטביות. אלה כוללים את הפריטים הבאים: עומק, הזנה, תדירות ומהירות ציר.

עומק הוא עובי המתכת שהוסר על ידי החותך במעבר אחד (t, מ"מ). תלוי בניקיון הרצוי ובחספוס המתאים. עם סיבוב גס t=0.5-2 מ"מ, עם גימור - t=0.1-0.5 מ"מ.

Feed - מרחק התנועה של הכלי בכיוון האורך, הרוחבי או הישר ביחס לסיבוב אחד של חלק העבודה (S, mm / rev). פרמטרים חשובים לקביעתו הם המאפיינים הגיאומטריים והאיכותיים של כלי המפנה.

מהירות ציר - מספר הסיבובים של הציר הראשי שאליו מחובר חומר העבודה, המתבצע על פני פרק זמן (n, rev/s).

Speed - רוחב המעבר בשנייה אחת עם העומק והאיכות שצוינו, המסופק על ידי התדר (v, m/s).

כוח פנייה - אינדיקטור של צריכת חשמל (P, N).

תדירות, מהירות וכוח הם המרכיבים החשובים ביותר הקשורים זה בזה של מצב החיתוך בפנייה, אשר קובעים גם את מחווני האופטימיזציה לגימור אובייקט מסוים וגם את הקצב של המכונה כולה.

נתונים ראשוניים

מנקודת מבט של גישה שיטתית, התהליךפנייה יכולה להיחשב כתפקוד מתואם של מרכיבי מערכת מורכבת. אלה כוללים: מחרטה, כלי, חומר עבודה, גורם אנושי. לפיכך, האפקטיביות של מערכת זו מושפעת מרשימה של גורמים. כל אחד מהם נלקח בחשבון כאשר יש צורך לחשב את מצב החיתוך לפנייה:

• מאפיינים פרמטריים של הציוד, הספק שלו, סוג בקרת סיבוב הציר (צעד או חסר צעד).
• שיטת הידוק חומר העבודה (באמצעות לוחית פנים, לוחית פנים ומשענת קבועה, שתי משענות קבועות).
• תכונות פיזיות ומכניות של המתכת המעובדת. מוליכות התרמית שלו, קשיות וחוזק, סוג השבבים המיוצרים ואופי התנהגותו ביחס למלאי נלקחים בחשבון.
• מאפיינים גיאומטריים ומכאניים של החותך: מידות פינות, מחזיקים, רדיוס פינות, גודל, סוג וחומר של קצה החיתוך עם מוליכות תרמית וקיבולת חום מתאימה, קשיחות, קשיות, חוזק.
• פרמטרי פני שטח שצוינו, כולל החספוס והאיכות שלו.

אם כל מאפייני המערכת נלקחים בחשבון ומחושבים בצורה רציונלית, אפשר להגיע ליעילות מירבית של עבודתה.

הפניית קריטריונים לביצועים

חלקים שנעשו באמצעות גימור מפנה הם לרוב מרכיבים של מנגנונים אחראיים. הדרישות מתקיימות על סמך שלושה קריטריונים עיקריים. הכי חשוב זה הביצועים המקסימלייםכל אחד.

• התכתבות של חומרי החותך והאובייקט המופנה.
• אופטימיזציה בין הזנה, מהירות ועומק, מקסימום פרודוקטיביות ואיכות גימור: חספוס מינימלי, דיוק צורה, ללא פגמים.
• עלות משאב מינימלית.

ההליך לחישוב מצב החיתוך במהלך הסיבוב מתבצע בדיוק גבוה. ישנן מספר מערכות שונות עבור זה.

שיטות חישוב

כפי שכבר הוזכר, מצב החיתוך במהלך הסיבוב מחייב לקחת בחשבון מספר רב של גורמים ופרמטרים שונים. בתהליך הפיתוח הטכנולוגי, מוחות מדעיים רבים פיתחו מספר מתחמים שמטרתם לחשב את האלמנטים האופטימליים של תנאי חיתוך עבור תנאים שונים:

• מתמטיקה. זה מרמז על חישוב מדויק לפי נוסחאות אמפיריות קיימות.
• גרפוגרפי. שילוב של שיטות מתמטיות וגרפיות.
• טבלאות. בחירת ערכים התואמים לתנאי ההפעלה שצוינו בטבלאות מורכבות מיוחדות.
• מכונה. שימוש בתוכנה.

המתאים ביותר נבחר על ידי המבצע בהתאם למשימות ולאופי ההמוני של תהליך הייצור.

שיטה מתמטית

תנאי החיתוך מחושבים באופן אנליטי במהלך הסיבוב. נוסחאות קיימות מורכבות יותר ופחות. בחירת המערכת נקבעת על פי התכונות והדיוק הנדרש של התוצאותחישובים שגויים והטכנולוגיה עצמה.

עומק מחושב כהפרש בין עובי חומר העבודה לפני (D) ואחרי (ד) עיבוד. לעבודה אורכית: t=(D - d): 2; ולרוחב: t=D - d.

הגשה קבילה נקבעת צעד אחר צעד:

• מספרים המספקים את איכות פני השטח הנדרשת, S_cher;
• פיד ספציפי לכלי, S_p;
• ערך של הפרמטר, תוך התחשבות בתכונות של הידוק החלק, S_det.

כל מספר מחושב לפי הנוסחאות המתאימות. הקטן ביותר מבין ה-S המתקבל נבחר כהזנה בפועל. קיימת גם נוסחה הכללה הלוקחת בחשבון את הגיאומטריה של החותך, הדרישות המפורטות לעומק ואיכות הסיבוב.

• S=(C_sR^yr^u): (t ^xφ^{z2), mm/rev;}
• כאשר C_{s הוא המאפיין הפרמטרי של החומר;}
• Ry – חספוס שצוין, µm;
• ru – רדיוס קצה הכלי מפנה, mm;
• tx – עומק פנייה, mm;
• φz – זווית בחלק העליון של החותך.

פרמטרי מהירות של סיבוב הציר מחושבים בהתאם לתלות שונות. אחד היסודות:

v=(C_vK_v): (T^mt ^xS^{y), מד/דקה איפה}

• C_{v – מקדם מורכב המסכם את החומר של החלק, החותך, תנאי התהליך;}
• K_{v – מקדם נוסף,אפיון תכונות הסיבוב;}
• Tm – חיי כלי עבודה, מינימום;
• tx – עומק חיתוך, מ"מ;
• Sy – הזנה, mm/rev.

בתנאים פשוטים ולצורך ביצוע חישובים, ניתן לקבוע את מהירות הסיבוב של חומר עבודה:

V=(πDn): 1000, m/min, where

n - מהירות ציר המכונה, סל"ד

קיבולת ציוד בשימוש:

N=(Pv): (60100), קילוואט, כאשר

• כאשר P הוא כוח החיתוך, N;
• v – מהירות, m/min.

הטכניקה הנתונה גוזלת זמן רב. יש מגוון רחב של נוסחאות במורכבות משתנה. לרוב, קשה לבחור את הנכונים על מנת לחשב את תנאי החיתוך במהלך הפניה. דוגמה למגוון שבהם מובא כאן.

שיטת טבלה

מהות אפשרות זו היא שהאינדיקטורים של האלמנטים נמצאים בטבלאות הנורמטיביות בהתאם לנתוני המקור. יש רשימה של ספרי עיון המפרטים ערכי הזנה בהתאם למאפיינים הפרמטריים של הכלי וחומר העבודה, הגיאומטריה של החותך ומחווני איכות פני השטח שצוינו. ישנם תקנים נפרדים המכילים את ההגבלות המקסימליות המותרות עבור חומרים שונים. מקדמי ההתחלה הדרושים לחישוב המהירויות כלולים גם בטבלאות מיוחדות.

טכניקה זו משמשת בנפרד או בו-זמנית עם האנליטית. זה נוח ומדויקאפליקציה לייצור סדרתי פשוט של חלקים, בבתי מלאכה בודדים ובבית. זה מאפשר לך לפעול עם ערכים דיגיטליים, תוך שימוש במינימום מאמץ ואינדיקטורים ראשוניים.

שיטות גרפוגרפיות ומכונה

השיטה הגרפית היא עזר ומבוססת על חישובים מתמטיים. התוצאות המחושבות של ההזנות משורטטות על גבי גרף, שבו מציירים את קווי המכונה והחותך ומתוכם נקבעים אלמנטים נוספים. שיטה זו היא הליך מורכב מאוד, שאינו נוח לייצור המוני.

שיטת המכונה - אופציה מדויקת ומשתלמת עבור סיבובים מנוסים ומתחילים, המיועדת לחישוב תנאי חיתוך בעת פנייה. התוכנית מספקת את הערכים המדויקים ביותר בהתאם לנתונים הראשוניים הנתונים. הם חייבים לכלול:

• מקדמים המאפיינים את החומר של חומר העבודה.
• אינדיקטורים המתאימים לתכונות של מתכת הכלי.
• פרמטרים גיאומטריים של כלי חריטה.
• תיאור מספרי של המכונה וכיצד לתקן עליה את חומר העבודה.
• מאפיינים פרמטריים של האובייקט המעובד.

ייתכנו קשיים בשלב התיאור המספרי של הנתונים הראשוניים. על ידי הגדרה נכונה ניתן לקבל במהירות חישוב מקיף ומדויק של תנאי החיתוך לפנייה. התוכנית עשויה להכיל אי דיוקים בעבודה, אך הם פחות משמעותיים מאשר בגרסה המתמטית הידנית.

מצב החיתוך במהלך הסיבוב הוא מאפיין עיצובי חשוב שקובע את תוצאותיו. יחד עם האלמנטים, נבחרים כלים ונוזלי קירור וחומרי סיכה. בחירה רציונלית מלאה של מתחם זה היא אינדיקטור לניסיון של מומחה או להתמדה שלו.