Viena no daudzfunkcionālajām metāla apstrādes metodēm ir virpošana. Ar tās palīdzību detaļu ražošanas vai remonta laikā tiek veikta aptuvenā apstrāde un apdare. Procesa optimizācija un efektīva darba kvalitāte tiek panākta, racionāli izvēloties griešanas apstākļus.
Procesa funkcijas
Virpošana tiek veikta uz īpašām mašīnām, izmantojot griezējus. Galvenās kustības veic vārpsta, kas nodrošina uz tā nostiprinātā objekta rotāciju. Padeves kustības veic ar instrumentu, kas ir fiksēts suportā.
Galvenie raksturīgo darbu veidi ir: sejas un formas virpošana, urbšana, rievu un rievu apstrādes, apgriešana un griešana, diegu dizains. Katru no tām papildina attiecīgā inventāra produktīvās kustības: nepārtrauktas un noturīgas, formas, garlaicīgas, griešanas, griešanas un vītņotas grieznes. Daudzveidīgs darbgaldu veids ļauj apstrādāt mazus un ļoti lielus priekšmetus, iekšējās un ārējās virsmas, plakanas un apjomīgas sagataves.
Režīmu galvenie elementi
Griešanas režīms virpošanas laikā ir metāla griešanas mašīnas darbības parametru kopums, kura mērķis ir sasniegt optimālu rezultātu. Tajos ietilpst šādi elementi: dziļums, padeve, frekvence un vārpstas ātrums.
Dziļums ir metāla biezums, ko vienā piegājienā noņem griezējs (t, mm). Atkarīgs no noteiktajiem tīrības un atbilstošās nelīdzenuma rādītājiem. Ar rupju virpošanu, t = 0, 5-2 mm, ar smalku virpošanu - t = 0, 1-0, 5 mm.
Padeve - attālums, kādā instrumentu pārvieto garenvirzienā, šķērsvirzienā vai taisnā virzienā attiecībā pret vienu sagataves apgriezienu (S, mm / apgrieziens). Svarīgi parametri tā noteikšanai ir virpošanas instrumenta ģeometriskās un kvalitatīvās īpašības.
Vārpstas ātrums - galvenās ass apgriezienu skaits, pie kura ir piestiprināta sagatave, un ko veic noteiktā laika posmā (n, apgriezieni / s).
Ātrums - pārejas platums vienā sekundē ar noteiktā dziļuma un kvalitātes atbilstību, ko nodrošina frekvence (v, m / s).
Pagrieziena jauda ir enerģijas patēriņa indikators (P, N).
Frekvence, ātrums un jauda ir vissvarīgākie savstarpēji saistītie griešanas režīma elementi pagrieziena laikā, kas norāda optimizācijas parametrus konkrēta objekta apdarei un visas mašīnas gaitu.
Avota dati
No sistemātiskas pieejas viedokļa pagrieziena procesu var uzskatīt par sarežģītas sistēmas elementu koordinētu darbību. Tie ietver: virpu, instrumentu, sagatavi, cilvēka faktoru. Tādējādi faktoru saraksts ietekmē šīs sistēmas efektivitāti. Katrs no tiem tiek ņemts vērā, kad pagrieziena laikā ir nepieciešams aprēķināt griešanas režīmu:
- Iekārtas parametriskie parametri, tās jauda, vārpstas griešanās regulēšanas veids (pakāpju vai bezpakāpju).
- Sagataves stiprināšanas metode (izmantojot priekšējo plāksni, pamatnes plāksni un lunette, divas lunette).
- Apstrādātā metāla fizikālās un mehāniskās īpašības. Tas ņem vērā tā siltumvadītspēju, cietību un izturību, saražoto skaidu veidu un tā izturēšanās raksturu attiecībā pret inventāru.
- Griezēja ģeometriskās un mehāniskās īpašības: stūru izmēri, instrumentu turētāji, rādiuss virsotnē, griešanas malas izmērs, tips un materiāls ar atbilstošo siltumvadītspēju un siltumietilpību, triecienizturība, cietība, izturība.
- Dotie virsmas parametri, ieskaitot to raupjumu un kvalitāti.
Ja tiek ņemti vērā un racionāli aprēķināti visi sistēmas raksturlielumi, ir iespējams sasniegt maksimālu tās darba efektivitāti.
Virpošanas efektivitātes kritēriji
Detaļas, kas izgatavotas, pagriežot, visbiežāk ir daļa no kritiskajiem mehānismiem. Prasības tiek izpildītas, ņemot vērā trīs galvenos kritērijus. Vissvarīgākais ir katra no tiem maksimālais sniegums.
- Griezēja un virpotā priekšmeta materiālu atbilstība.
- Padeves, ātruma un dziļuma optimizācija viens otram, maksimāla produktivitāte un apdares kvalitāte: minimāls nelīdzenums, formu precizitāte, defektu neesamība.
- Resursu minimālās izmaksas.
Griešanas režīma aprēķināšanas procedūra pagrieziena laikā tiek veikta ar augstu precizitāti. Tam ir vairākas atšķirīgas sistēmas.
Aprēķina metodes
Kā jau minēts, griešanas režīmā pagriešanās laikā ir jāņem vērā liels skaits dažādu faktoru un parametru. Tehnoloģiju attīstības procesā daudzi zinātnieki ir izstrādājuši vairākus kompleksus, kuru mērķis ir aprēķināt dažādu apstākļu optimālos griešanas apstākļu elementus:
- Matemātika. Tas nozīmē precīzu aprēķinu saskaņā ar esošajām empīriskajām formulām.
- Grafanalītiski. Matemātisko un grafisko metožu apvienojums.
- Tabulas. Dotajiem darba apstākļiem atbilstošu vērtību izvēle īpašās kompleksajās tabulās.
- Mašīna Izmantojot programmatūru.
Vispiemērotāko izvēlas būvuzņēmējs atkarībā no uzdevumiem un masveida ražošanas procesa.
Matemātiskā metode
Griešanas apstākļi tiek analītiski aprēķināti pagrieziena laikā. Formulas pastāv arvien sarežģītāk. Sistēmas izvēli nosaka nepareizas aprēķināšanas rezultātu un pašas tehnoloģijas īpašības un nepieciešamā precizitāte.
Dziļumu aprēķina kā sagataves biezuma starpību pirms (D) un pēc (d) apstrādes. Gareniskajam darbam: t = (D - d): 2; un šķērsvirzienā: t = D - d.
Pieļaujamo padevi nosaka pakāpeniski:
- cipari, kas nodrošina nepieciešamo virsmas kvalitāti, S cher;
- padeve, ņemot vērā instrumenta īpašības, S p;
- parametra vērtība, ņemot vērā detaļas īpašo stiprinājumu, S det.
Katru numuru aprēķina pēc atbilstošajām formulām. Kā faktisko barību izvēlieties mazāko no saņemtā S. Ir arī vispārinoša formula, kurā ņemta vērā frēzes ģeometrija, noteiktās prasības virpošanas dziļumam un kvalitātei.
- S = (C s * R y * r u): (t x * φ z2), mm / apgriezienu skaits;
- kur C s ir materiāla parametriskais raksturojums;
- R y ir dotais raupjums, mikroni;
- r u ir rādiuss pagrieziena instrumenta augšpusē, mm;
- t x - pagrieziena dziļums, mm;
- φ z ir leņķis griezēja galā.
Vārpstas griešanās ātruma parametrus aprēķina atkarībā no dažādām atkarībām. Viens no pamatelementiem:
v = (C v * K v): (T m * t x * S y), m / min, kur
- C v ir sarežģīts koeficients, kas apkopo detaļas materiālu, griezēju, procesa apstākļus;
- K v ir papildu koeficients, kas raksturo pagriešanās pazīmes;
- T m - instrumenta kalpošanas laiks, min;
- t x - griešanas dziļums, mm;
- S y - padeve, mm / apgr.
Vienkāršotos apstākļos un ar mērķi atvieglot aprēķinus, sagataves pagriešanās ātrumu var noteikt:
V = (π * D * n): 1000, m / min, kur
n ir mašīnas vārpstas ātrums, apgr./min
Izmantotā aprīkojuma jauda:
N = (P * v): (60 * 100), kW, kur
- kur P ir griešanas spēks, N;
- v - ātrums, m / min.
Dotā tehnika ir ļoti darbietilpīga. Ir ļoti dažādas formulas ar atšķirīgu sarežģītību. Visbiežāk ir grūti izvēlēties pareizos, lai aprēķinātu griešanas apstākļus pagrieziena laikā. Šeit dots universālāko no tiem piemērs.
Tabulas metode
Šīs iespējas būtība ir tāda, ka elementu rādītāji ir norādīti normatīvajās tabulās saskaņā ar avota datiem. Ir direktoriju saraksts, kurās tiek norādītas padeves vērtības atkarībā no instrumenta un sagataves parametriskajiem parametriem, griezēja ģeometrijas un noteiktajiem virsmas kvalitātes rādītājiem. Ir atsevišķi standarti, kas satur dažādu materiālu maksimāli pieļaujamos ierobežojumus. Sākuma koeficienti, kas nepieciešami ātruma aprēķināšanai, ir ietverti arī īpašās tabulās.
Šo paņēmienu izmanto atsevišķi vai vienlaikus ar analītisko. Tas ir ērts un precīzs, vienkāršā sērijveida ražošanā, atsevišķās darbnīcās un mājās. Tas ļauj darboties ar digitālām vērtībām, izmantojot minimālu piepūli un sākotnējos rādītājus.
