Poniższa tabela zawiera informacje referencyjne dotyczące parametrów trybu skrawania zaczerpnięte z praktyki produkcyjnej. Zaleca się stosowanie tych trybów jako punktu wyjścia przy obróbce różnych materiałów o podobnych właściwościach, ale nie jest konieczne ścisłe ich przestrzeganie.

Należy wziąć pod uwagę, że na wybór trybów cięcia podczas obróbki tego samego materiału tym samym narzędziem wpływa wiele czynników, z których główne to:

• sztywność systemu Maszyna – Uchwyt – Narzędzie – Część,
• chłodzenie narzędzi,
• strategia przetwarzania,
• wysokość warstwy usuwanej podczas jednego przejścia i
• wielkość obrabianych elementów.

* Tworzywa otrzymane metodą odlewania najlepiej poddać obróbce frezowania, gdyż... mają wyższą temperaturę topnienia.

* Podczas cięcia akrylu i aluminium zaleca się stosowanie płynu smarująco-chłodzącego (chłodziwa) do chłodzenia narzędzia; chłodziwem może być zwykła woda lub smar uniwersalny WD-40 (w puszce).

* Podczas cięcia akrylu, gdy frez jest wyregulowany (stępiony), należy zmniejszyć prędkość do momentu, aż zaczną pojawiać się ostre wióry (należy zachować ostrożność przy posuwie przy niskich prędkościach wrzeciona - zwiększa się obciążenie narzędzia i tym samym prawdopodobieństwo złamanie go).

* Do frezowania tworzyw sztucznych i miękkich metali najbardziej odpowiednie są frezy jednoostrzowe (najlepiej z polerowanym rowkiem do usuwania wiórów). Przy stosowaniu frezów jednonitkowych powstają optymalne warunki do usuwania wiórów i, co za tym idzie, odprowadzania ciepła ze strefy skrawania.

* Przy frezowaniu tworzyw sztucznych, w celu poprawy jakości cięcia, zaleca się stosowanie frezowania przeciwbieżnego.

* Aby uzyskać akceptowalną chropowatość obrabianej powierzchni, odstęp pomiędzy przejściami frezu/grawera musi być równy lub mniejszy od średnicy roboczej miejsca styku frezu (d)/grawera (T).

* Aby poprawić jakość obrabianej powierzchni, zaleca się, aby nie obrabiać przedmiotu na całej głębokości od razu, ale pozostawić niewielki naddatek na obróbkę wykańczającą.

* Przy cięciu małych elementów należy zmniejszyć prędkość cięcia, aby wycinane elementy nie odłamały się podczas obróbki i nie uległy uszkodzeniu.

Na praktyce

Obliczone parametry są dobre, ale uwzględnienie wszystkiego w całości jest prawie niemożliwe. Istnieją bardziej kompletne wzory do obliczania warunków skrawania, które wykorzystują dziesiątki parametrów. Takie formuły są stosowane w produkcji masowej, a nawet wtedy, z późniejszymi dostosowaniami. W produkcji indywidualnej stosuje się tabele referencyjne i uproszczone wzory z obowiązkowym dostosowaniem do konkretnych warunków. Zgromadzone doświadczenie pozwala szybko wybrać racjonalne tryby cięcia.

Teoretyczne podstawy wyboru trybów cięcia

Prędkość obrotowa i prędkość posuwu- są to główne parametry ustawiania trybów cięcia.

Prędkość obrotowa (n)- zależy od właściwości wrzeciona, narzędzia i obrabianego materiału. Dla większości nowoczesnych wrzecion prędkości obrotowe wahają się w przedziale 12 000 - 24 000 obr/min (dla dużych prędkości 40 000 - 60 000 obr/min).

Prędkość obrotową oblicza się ze wzoru:

d – średnica części tnącej narzędzia (mm)
P – liczba Pi, stała = 3,14
V – prędkość skrawania (m/min) – jest to droga przebyta przez punkt krawędzi skrawającej frezu w jednostce czasu

Do obliczeń prędkość skrawania (V) pobierana jest z tabel referencyjnych w zależności od obrabianego materiału.

Początkujący frezerzy często mylą prędkość skrawania (V) z prędkością posuwu (S), jednak w rzeczywistości są to zupełnie inne parametry!

Notatka:
Dla frezów o małej średnicy części skrawającej obliczona prędkość obrotowa (n) może być znacznie większa od maksymalnej prędkości obrotowej wrzeciona, dlatego do dalszych obliczeń posuwu (S) należy wziąć rzeczywistą, a nie obliczona wartość prędkości obrotowej (n).

Szybkość posuwu (S)– jest to prędkość ruchu frezu liczona ze wzoru:

fz - posuw na ząb frezu (mm)
z - liczba zębów
n - prędkość obrotowa (obr/min)
Za prędkość posuwu w osi Z (Sz) przyjmuje się 1/3 prędkości posuwu w osi XY (S)

Tabela doboru prędkości skrawania (V) i posuwu na ząb (fz)

Uwaga: Jeśli system AIDS (Machine-Fixture-Tool-Part) ma niską sztywność, to wybieramy wartość prędkości skrawania bliższą wartościom minimalnym; jeśli system AIDS ma średnią i wysoką sztywność, to odpowiednio dobieramy wartość bliższą wartości średnie i maksymalne.

1. Frezy dobieraj kierując się zasadą jak najkrótszej długości roboczej i największej średnicy roboczej potrzebnej do wykonania konkretnego zadania (noże o nadmiernej długości i minimalnej średnicy są mniej sztywne i podatne na drgania). Również przy wyborze średnicy frezu należy wziąć pod uwagę możliwości maszyny, ponieważ... przy zastosowaniu frezu o dużej średnicy wrzeciono i napęd maszyny mogą nie mieć wystarczającej mocy
2. Wybierz prawidłową konfigurację obcinarki. Rowek wiórów musi być większy niż objętość usuwanego materiału. Jeśli wióry nie będą swobodnie odprowadzane ze strefy skrawania, zatkają kanał i narzędzie zacznie przepychać materiał, zamiast go przecinać.
3. Przy obróbce materiałów miękkich i skłonnych do sklejania zaleca się stosowanie frezów jednowejściowych. Do obróbki materiałów średnio twardych zaleca się stosowanie frezów 2-ostrzowych. Przy obróbce twardych materiałów zaleca się stosowanie 3 lub więcej frezów wejściowych.

Wybór trybu cięcia odgrywa główną rolę w każdej operacji skrawania metalu, a zwłaszcza podczas frezowania. Od tego zależy produktywność pracy, możliwość maksymalnego wykorzystania zasobów maszyny, trwałość narzędzia i jakość efektu końcowego. Opracowano specjalne tabele umożliwiające wybór trybów cięcia, istnieje jednak szereg ogólnych koncepcji, które każdy operator frezowania musi znać.

Funkcje frezowania

Proces frezowania jest jednym z najbardziej złożonych ze wszystkich rodzajów obróbki metali. Głównym czynnikiem jest przerywany charakter pracy, kiedy każdy z zębów narzędzia ma krótkotrwały kontakt z obrabianą powierzchnią. W tym przypadku każdemu stykowi towarzyszy obciążenie udarowe. Dodatkowe czynniki złożoności obejmują więcej niż jedną powierzchnię skrawania i powstawanie nieciągłych wiórów o zmiennej grubości, co może stanowić poważną przeszkodę w działaniu.

Dlatego bardzo ważny jest prawidłowy wybór trybu cięcia, który pozwala osiągnąć maksymalną wydajność sprzętu. Obejmuje to właściwy dobór posuwu, prędkości i siły skrawania, a także głębokości usuwanej warstwy, co pozwala uzyskać niezbędną dokładność przy minimalnych kosztach i zużyciu narzędzia.

Parametry cięcia

Główne cechy regulowane podczas procesu frezowania i stanowiące składowe trybu skrawania to:

• głębokość skrawania to grubość metalu usuniętego w jednym przejściu. Wybrane z uwzględnieniem naddatku na przetwarzanie;
• szerokość cięcia - wskaźnik szerokości usuwanej warstwy metalu w kierunku prostopadłym do kierunku podawania;
• posuw narzędzia – ruch obrabianej powierzchni względem osi frezu. Przy obliczaniu trybu stosuje się takie wskaźniki, jak posuw na ząb, na minutę i na obrót. Na prędkość posuwu wpływa wytrzymałość narzędzia i charakterystyka sprzętu.

Szerokość i głębokość

Parametry te są istotne dla racjonalnego wyboru trybu frezowania. Głębokość jest zwykle ustawiana na maksymalną dozwoloną wartość, aby zmniejszyć liczbę przejść. Przy podwyższonych wymaganiach dotyczących czystości i precyzji obróbki stosuje się odpowiednio przejścia zgrubne i wykańczające w celu usunięcia większości metalu i kalibracji powierzchni. W celu poprawy jakości cięcia można zwiększyć liczbę przejść obróbki zgrubnej.

Przy wyborze głębokości należy również wziąć pod uwagę naddatek na obróbkę. Z reguły stosuje się kilka przejść, gdy naddatek jest większy niż 5 mm. Podczas ostatniego przejścia obróbki zgrubnej pozostawić około 1 mm na obróbkę wykańczającą.

Wybierając szerokość, należy wziąć pod uwagę, że podczas jednoczesnego przetwarzania kilku części brana jest pod uwagę wartość całkowita. Przy doborze tych wartości należy wziąć pod uwagę stan powierzchni przedmiotu obrabianego. Jeżeli widoczne są ślady odlewu, zgorzeliny lub zanieczyszczeń, należy zwiększyć głębokość cięcia. W przeciwnym razie możliwe jest poślizg zębów, wady powierzchni i szybkie zużycie krawędzi skrawających.

Przy wyborze głębokości cięcia istnieją następujące typowe zalecenia:

• Wykończenie – do 1 mm.
• Obróbka zgrubna żeliwa i stali – od 5 do 7 mm.
• Obróbka zgrubna różnych gatunków stali - od 3 do 5 mm.

Prędkość posuwu i frezu

Wielkość posuwu zależy przede wszystkim od rodzaju obróbki – zgrubnej lub wykańczającej. Po zakończeniu cięcia posuw zależy od wymagań dotyczących jakości powierzchni. Podczas opracowywania należy wziąć pod uwagę kilka czynników:

• sztywność przedmiotu obrabianego, narzędzia i maszyny;
• przedmiot obrabiany i materiał tnący;
• kąt ostrzenia noża;
• moc napędu maszyny.

Szybkość obróbki określana jest według norm, które uwzględniają rodzaj narzędzia i materiał przedmiotu obrabianego. Parametr ten dobiera się zgodnie ze standardową tabelą.

Należy pamiętać, że wartości w tabeli podane są dla standardowej trwałości narzędzia. Jeżeli frez nie spełnia parametrów standardowych należy uwzględnić współczynnik korygujący zależny od szerokości narzędzia (w przypadku frezów palcowych), właściwości przedmiotu obrabianego, kąta frezu oraz obecności skala.

Wybór idealnego trybu przetwarzania jest prawie niemożliwy, ale istnieje szereg zaleceń, których należy przestrzegać:

• Średnica narzędzia musi odpowiadać głębokości roboczej. Dzięki temu obróbkę można przeprowadzić w jednym przejściu, jednak w przypadku materiałów zbyt miękkich istnieje ryzyko usunięcia wiórów grubszych niż to konieczne.
• Ze względu na wstrząsy i wibracje zaleca się rozpocząć od posuwu około 0,15 mm na ząb, a następnie regulować w górę lub w dół.
• Nie zaleca się stosowania maksymalnej liczby obrotów, może to spowodować spadek prędkości cięcia. Częstotliwość można zwiększyć, zwiększając średnicę narzędzia.

Określenie trybu cięcia odbywa się nie tylko za pomocą tabel. Dużą rolę odgrywa znajomość funkcji maszyny i osobiste doświadczenie operatora frezarki.

Prędkość cięcia, w c

Obwodowa prędkość ruchu krawędzi skrawającej względem przedmiotu obrabianego.

Efektywna lub rzeczywista prędkość skrawania, w mi

Prędkość obwodowa przy efektywnej średnicy skrawania ( DC ap). Wartość ta jest niezbędna do określenia warunków skrawania na rzeczywistej głębokości skrawania ( A P). Jest to szczególnie ważne w przypadku stosowania frezów na płytki okrągłe, frezy z czołem kulistym oraz wszystkich frezów o dużych promieniach czoła, a także frezów o kącie przystawienia mniejszym niż 90 stopni.​

Prędkość wrzeciona, N

Liczba obrotów frezu zamontowanego we wrzecionie na minutę. Parametr ten związany jest z charakterystyką maszyny i wyliczany jest na podstawie zalecanej prędkości skrawania dla danej operacji.

Posuw na ząb F z

Parametr do obliczania posuwu minutowego. Posuw na ząb ustalany jest na podstawie zalecanej maksymalnej grubości wióra.

Posuw na obrót F N

Parametr pomocniczy pokazujący, jak daleko porusza się narzędzie w jednym pełnym obrocie. Jest mierzony w mm/obr. i służy do obliczenia posuwu minutowego i często jest parametrem decydującym w odniesieniu do obróbki wykańczającej.

Zasilanie minutowe w F

Nazywa się to również szybkością podawania. Jest to prędkość narzędzia względem przedmiotu obrabianego, wyrażona jako droga przebyta w jednostce czasu. Jest on związany z posuwem na ząb i liczbą zębów frezu. Liczba zębów frezu (z n) może przekraczać liczbę efektywną zębów (z c), czyli liczbę zębów w nacięciu, która służy do określenia posuwu minutowego. Posuw na obrót (fn) w mm/obr. (cal/obr.) służy do obliczenia posuwu minutowego i często jest parametrem decydującym w odniesieniu do obróbki wykańczającej.

Maksymalna grubość wióra, H były

Parametr ten związany jest z posuwem na ząb ( F z ), szerokość frezowania ( A e) i główny kąt planu ( k R). Grubość wióra jest ważnym kryterium przy wyborze posuwu na ząb, aby zapewnić najwyższy posuw minutowy.

średnia grubość wióra, H M

Przydatny parametr do określenia konkretnej siły skrawania używany do obliczenia zużycia energii

Szybkość usuwania metalu Q(cm3/min)

Objętość usuniętego metalu w milimetrach sześciennych na minutę (in3/min). Określana na podstawie głębokości i szerokości cięcia oraz posuwu.

Specyficzna siła skrawania, k ct

Stała materiałowa używana do obliczania mocy i wyrażona w N/mm2

Czas przetwarzania, T s (min)

Stosunek długości przetworzonej ( l m) do posuwu minutowego ( w f).​

Pobór energii P c i wydajność, η mt

Metody mielenia: definicje

Liniowy spadek

Jednoczesny ruch postępowy narzędzia w kierunku osiowym i promieniowym.

Interpolacja kołowa

Przesuwanie narzędzia po torze kołowym przy stałej współrzędnej z.

Frezowanie kołowe z wgłębieniem

Przesuwanie narzędzia po torze kołowym z wgłębieniem (interpolacja śrubowa).

Frezowanie w jednej płaszczyźnie

Frezowanie ze stałą współrzędną z.

Frezowanie punktowe

Płytkie cięcie promieniowe przy użyciu płytek okrągłych lub frezów z końcówką kulistą, w których strefa skrawania jest przesunięta w stosunku do środka narzędzia.

Frezowanie profilowe

Tworzenie powtarzających się występów podczas profilowania powierzchni narzędziem kulistym.

Prędkość skrawania v m/min. W przypadku frezarek i wytaczarek prędkość obwodową oblicza się dla punktów krawędzi skrawających narzędzia, które są najbardziej oddalone od osi. Prędkość obwodową określa się ze wzoru

gdzie π = 3,14; D — największa średnica obróbki (największa średnica frezu), mm; n to liczba obrotów na minutę.

Doboru optymalnej wartości prędkości skrawania dokonuje się na podstawie podręczników przy wykorzystaniu specjalnych tabel normatywnych, w zależności od właściwości obrabianego materiału, konstrukcji i materiału narzędzia po uprzednim dobraniu głębokości skrawania i posuwu. Prędkość skrawania wpływa na zużycie narzędzia. Im wyższa prędkość skrawania, tym większe zużycie. Jeśli na przykład prędkość skrawania podczas frezowania wzrośnie tylko o 10%, zużycie frezu wzrasta o 25-60% i odpowiednio spada trwałość frezu.

Ryż. 25. : h - wartość zużycia

Żywotność oznacza czas w minutach, podczas którego narzędzie może pracować bez konieczności ponownego szlifowania. Ponowne szlifowanie należy przeprowadzić po osiągnięciu maksymalnego dopuszczalnego zużycia. Zużycie widać gołym okiem. Obserwuje się to na tylnej powierzchni narzędzia w postaci paska zniszczonego materiału o szerokości h (ryc. 25). Szerokość zużytej fazy h jest zwykle dozwolona przy pracach wykończeniowych nie większych niż 0,2-0,5 mm, przy szlifowaniu zgrubnym - 0,4-0,6 mm, przy narzędziach węglikowych - 1-2 mm. Jeśli pozwolisz na duże zużycie, to podczas ponownego szlifowania będziesz musiał zeszlifować dużo materiału z narzędzia, co jest nieekonomiczne. Jeśli ostrzysz narzędzie o niewielkim zużyciu, to musisz częściej wysyłać je do ponownego naostrzenia, co również jest nieopłacalne.

Prędkość skrawania dobiera się tak, aby po pewnym czasie nastąpiło optymalne zużycie, a trwałość narzędzia mieściła się w określonych granicach. Na przykład w przypadku noża cylindrycznego o średnicy 90-120 mm żywotność podczas normalnej pracy powinna wynosić 180 minut. W przypadku innych typów narzędzi trwałość dobiera się inaczej.

Tabela 6 Wartości prędkości skrawania przy toczeniu i wytaczaniu stali węglowych za pomocą frezów do stali szybkotnącej

W tabeli W tabeli 6 przedstawiono dane do określenia prędkości skrawania podczas toczenia i wytaczania konstrukcyjnych stali węglowych frezami wykonanymi ze stali szybkotnących w gatunkach P9 i P18 podczas pracy z chłodzeniem.

Strzałki pokazują wyznaczenie wartości prędkości wytaczania przy głębokości skrawania t = 3 mm i posuwie s = 0,76 mm/obr. Znalezioną w tabeli wartość prędkości v skrawania = 33 mm/min należy pomnożyć przez współczynniki korygujące. Na przykład, podczas pracy bez chłodzenia, tę wartość vres należy pomnożyć przez 0,8, jeśli obrabianym materiałem jest materiał walcowany ze skorupą - przez 0,9, jeśli kucie - przez 0,8, a jeśli walcowane bez skóry, współczynnik korygujący wynosi 1, 0.

Wartości współczynników korekcyjnych uwzględniających różne wartości kąta planu narzędzia skrawającego i jego trwałość podano w tabeli. 7, 8.

Tabela 7

Tabela 8 Współczynnik korekcyjny dla różnych wartości trwałości narzędzia

W zależności od wytrzymałości i twardości obrabianego materiału współczynnik dobiera się zgodnie z tabelą. 9.

W naszym przypadku prędkość skrawania okazała się wynosić 33 m/min, pod warunkiem, że frez ma kąt natarcia φ = 45°, a trwałość frezu wybrano na 60 minut przy obróbce stali węglowej o zawartości węgla C ≤ 0,6% i twardość około 220 HB.

Tabela 9

Prędkość skrawania zależy również od materiału narzędzia. Obecnie na narzędzia powszechnie stosuje się stale szybkotnące i stopy twarde. Ponieważ te materiały narzędziowe są drogie, wykonuje się z nich tylko płyty. Płytki są lutowane lub przyspawane do korpusu narzędzia, zwykle wykonanego ze stali konstrukcyjnej. Stosowane są również metody mechanicznego mocowania płyt węglikowych. Mechaniczne mocowanie płytek jest korzystne, ponieważ po osiągnięciu granicy zużycia krawędzi skrawającej wymieniana jest tylko płytka, a korpus narzędzia zostaje zachowany.

Dla przybliżonych obliczeń można założyć, że prędkość skrawania narzędziem węglikowym jest 6-8 razy większa niż narzędziem wykonanym ze stali szybkotnącej. Dane tabelaryczne do określenia prędkości skrawania podczas pracy z frezami palcowymi podano w tabeli. 10.

Ustalmy początkowe dane: przetwarzanym materiałem jest stal gatunku 30ХГТ; głębokość skrawania t=1 mm; posuw na 1 ząb s z =0,1 mm; stosunek średnicy frezu do szerokości obróbki D/b av =2; żywotność ostrza 100 min.

Prędkość skrawania przy frezowaniu frezami palcowymi v m/min:

v=v tabela * K 1 * K 2 * K 3 ,

gdzie v tabela jest wartością tabeli prędkości skrawania; K 1 - współczynnik zależny od stosunku średnicy frezu D do szerokości obróbki; K 2 - współczynnik zależny od materiałów frezu i przedmiotu obrabianego; K 3 to współczynnik uwzględniający trwałość noża wykonanego z różnych materiałów.

Wartości tabeli v i K 1 przedstawiono w tabeli. 10 oraz współczynniki K 2 i K 3 - w tabeli. 11 i 12.

Tabela 10 Wartości K 1 i prędkość skrawania przy frezowaniu czołowym w zależności od materiału frezu, stosunku średnicy frezu do szerokości skrawania, głębokości skrawania i posuwu na ząb

Według tabeli 10 obliczmy prędkości skrawania materiału narzędzia: stal szybkotnąca – 52 m/min, stop twardy – 320 m/min.

Gdy stosunek średnicy frezu D do szerokości obróbki b jest równy 2, współczynnik K 1 = 1,1.

Ze stołu 11 względem gatunku stali przedmiotu obrabianego 30ХГТ znajdziemy współczynnik korekcji 0,6 dla stali szybkotnącej i 0,8 dla twardego stopu.

Ze stołu 12 widać, że dla frezu walcowo-czołowego o żywotności 100 minut zarówno dla stali szybkotnącej, jak i twardego stopu, współczynnik korekcyjny K 3 wynosi 1,0.

Podstawmy znalezione wartości do wzoru na prędkość skrawania i znajdźmy potrzebne wartości.

v duża prędkość = 52 * 1,1 * 0,6 * 1,0 = 34,32 m/min;

v twardy stop = 320 * 1,1 * 0,8 * 1,0 = 281,6 m/min;

Podzielmy otrzymane wartości przez siebie i przekonamy się, że zastosowanie frezu wyposażonego w stop węglika pozwala na zwiększenie prędkości skrawania w porównaniu z frezem wykonanym ze stali szybkotnącej około 8,2 razy.

Na podstawie wartości siły skrawania i prędkości skrawania określa się efektywną moc skrawania wydatkowaną na skrawanie wiórów. Aby określić siłę cięcia, skorzystaj ze wzoru

N cięcia = (P ok *v*0,736)/(60*75) kW,

gdzie P ok - obwodowa siła skrawania (znana również jako siła skrawania P z), kgf; v – prędkość skrawania, m/min.

Tabela 11 Współczynnik K2 w zależności od materiału narzędzia i materiału przedmiotu obrabianego

Tabela 12 Współczynnik K 3 dla noży wykonanych z różnych materiałów o jednakowej trwałości

Zazwyczaj w obrabiarkach 15–25% mocy silnika elektrycznego przeznacza się na pokonywanie sił tarcia, a 75–85% na cięcie. Stosunek mocy wydanej na cięcie N cięcia do mocy pobieranej przez silnik elektryczny maszyny N e.m. , charakteryzuje sprawność η:

η = N res / N e.d.

Jeśli wyrazimy wartości N cięcia i N emf w procentach, otrzymamy wartość wydajności maszyny. Na przykład, jeśli N cięcia = 75% N emf, a N emf = 100%, to. η = 75% / 100% = 0,75

Wymaganą całkowitą moc napędową maszyny można określić ze wzoru N e.m. = (P z (kgf) * v(m/min) * 0,736) / (60 * 75 * η) kW.

Na podstawie trybów cięcia określa się moc napędową maszyny lub podczas obróbki części na maszynie sprawdza się zgodność wybranych trybów mocy silnika elektrycznego zainstalowanego na maszynie.

Obróbkę powierzchni przedmiotów poprzez frezowanie można przeprowadzić dopiero po opracowaniu mapy technologicznej, która wskazuje główne tryby obróbki. Takie prace są zwykle wykonywane przez specjalistę, który przeszedł specjalne szkolenie. Warunki skrawania podczas frezowania mogą zależeć od różnych wskaźników, na przykład rodzaju materiału i użytego narzędzia. Główne wskaźniki na frezarce można ustawić ręcznie, a wskaźniki są również wskazywane na numerycznej jednostce sterującej. Na szczególną uwagę zasługuje frezowanie gwintów, gdyż powstałe produkty charakteryzują się dość dużą liczbą różnych parametrów. Rozważmy szczegółowo cechy wyboru trybów cięcia podczas frezowania.

Prędkość cięcia

Najważniejszy tryb podczas frezowania można nazwać prędkością skrawania. Określa, w jakim czasie dana warstwa materiału zostanie usunięta z powierzchni. Większość maszyn ma stałą prędkość cięcia. Przy wyborze odpowiedniego wskaźnika bierze się pod uwagę rodzaj materiału przedmiotu obrabianego:

1. Podczas pracy ze stalą nierdzewną prędkość cięcia wynosi 45-95 m/min. Ze względu na dodatek różnych pierwiastków chemicznych do składu zmienia się twardość i inne wskaźniki, a stopień urabialności maleje.
2. Brąz uważany jest za bardziej miękki skład, dlatego ten tryb mielenia można wybrać w zakresie od 90-150 m/min. Jest stosowany do produkcji szerokiej gamy produktów.
3. Mosiądz stał się dość powszechny. Służy do produkcji elementów blokujących i różnych zaworów. Miękkość stopu pozwala zwiększyć prędkość skrawania do 130-320 m/min. Mosiądze mają tendencję do zwiększania plastyczności pod wpływem wysokiej temperatury.
4. Stopy aluminium są dziś bardzo powszechne. W tym przypadku istnieje kilka wersji, które mają różne właściwości użytkowe. Dlatego tryb frezowania waha się od 200 do 420 m/min. Warto wziąć pod uwagę, że aluminium jest stopem o niskiej temperaturze topnienia. Dlatego przy dużych prędkościach obróbki istnieje możliwość znacznego wzrostu wskaźnika plastyczności.

Istnieje dość duża liczba tabel służących do określenia głównych trybów pracy. Wzór na określenie obrotów prędkości skrawania jest następujący: n=1000 V/D, który uwzględnia zalecaną prędkość skrawania oraz średnicę zastosowanego frezu. Podobny wzór pozwala określić liczbę obrotów dla wszystkich rodzajów przetwarzanych materiałów.

Tryb frezowania, o którym mowa, jest mierzony w metrach na minutę wycinających części. Warto wziąć pod uwagę, że eksperci nie zalecają jazdy wrzecionem z maksymalną prędkością, ponieważ zużycie znacznie wzrasta i istnieje możliwość uszkodzenia narzędzia. Dlatego uzyskany wynik jest zmniejszony o około 10-15%. Biorąc pod uwagę ten parametr, wybierane jest najodpowiedniejsze narzędzie.

Prędkość obrotowa narzędzia określa:

1. Jakość uzyskanej powierzchni. Do końcowej operacji technologicznej wybierany jest największy parametr. Ze względu na obrót osiowy przy dużej liczbie obrotów wióry są zbyt małe. Natomiast w przypadku operacji zgrubnych wybiera się niskie wartości, frez obraca się z mniejszą prędkością, a rozmiar wióra wzrasta. Dzięki szybkiemu obrotowi osiąga się niską chropowatość powierzchni. Nowoczesne instalacje i urządzenia pozwalają uzyskać powierzchnię typu lustrzanego.
2. Produktywność pracy. Przygotowując produkcję, zwraca się również uwagę na wydajność używanego sprzętu. Przykładem jest warsztat zakładu budowy maszyn, w którym tworzona jest produkcja masowa. Znaczące zmniejszenie trybów przetwarzania powoduje spadek produktywności. Najbardziej optymalny wskaźnik znacznie zwiększa wydajność pracy.
3. Stopień zużycia zainstalowanego narzędzia. Nie zapominaj, że gdy krawędź tnąca ociera się o obrabianą powierzchnię, następuje poważne zużycie. Przy dużym zużyciu dokładność produktu zmienia się, a wydajność pracy maleje. Z reguły zużycie wiąże się z silnym nagrzewaniem powierzchni. Dlatego też linie produkcyjne o dużej przepustowości wykorzystują urządzenia, które mogą dostarczać chłodziwo do strefy usuwania materiału.

W tym przypadku ten parametr jest wybierany z uwzględnieniem innych wskaźników, na przykład głębokości posuwu. W związku z tym sporządzana jest mapa technologiczna z jednoczesnym doborem wszystkich parametrów.

Głębokość cięcia

Drugim najważniejszym parametrem jest głębokość frezowania. Charakteryzuje się następującymi cechami:

1. Głębokość cięcia dobierana jest w zależności od materiału przedmiotu obrabianego.
2. Przy wyborze zwraca się uwagę na to, czy wykonywana jest obróbka zgrubna czy wykańczająca. Podczas obróbki zgrubnej wybierana jest większa głębokość zagłębiania, ponieważ ustawiana jest niższa prędkość. Podczas wykańczania usuwa się niewielką warstwę metalu, ustawiając narzędzie na dużą prędkość obrotową.
3. Wskaźnik jest również ograniczony cechami konstrukcyjnymi narzędzia. Wynika to z faktu, że część tnąca może mieć różne rozmiary.

Głębokość skrawania w dużej mierze determinuje wydajność sprzętu. Ponadto taki wskaźnik w niektórych przypadkach dobiera się w zależności od rodzaju powierzchni, którą należy uzyskać.

Moc siły skrawania podczas frezowania uzależniona jest od rodzaju zastosowanego frezu oraz rodzaju sprzętu. Dodatkowo frezowanie zgrubne płaskiej powierzchni przeprowadza się w kilku przejściach, gdy konieczne jest usunięcie dużej warstwy materiału.

Specjalny proces technologiczny można nazwać pracą uzyskiwania rowków. Wynika to z faktu, że ich głębokość może być dość duża, a tworzenie takich wgłębień technologicznych odbywa się dopiero po wykończeniu powierzchni. Frezowanie rowków T odbywa się za pomocą specjalnego narzędzia.

Okres pełnienia obowiązków

Koncepcja posuwu jest podobna do głębokości zanurzenia. Posuw podczas frezowania, jak w przypadku każdej innej operacji obróbki metalowych przedmiotów, jest uważany za najważniejszy parametr. Trwałość użytego narzędzia w dużej mierze zależy od posuwu. Cechy tej cechy obejmują następujące punkty:

1. Jak gruby jest materiał usuwany w jednym przejściu?
2. Produktywność używanego sprzętu.
3. Możliwość obróbki zgrubnej lub wykańczającej.

Dość powszechną koncepcję można nazwać posuwem na ząb. Wskaźnik ten jest wskazywany przez producenta narzędzia i zależy od głębokości cięcia i cech konstrukcyjnych produktu.

Jak wspomniano wcześniej, wiele wskaźników jest związanych z trybem cięcia. Przykładem jest prędkość skrawania i posuw:

1. Wraz ze wzrostem wartości posuwu prędkość skrawania maleje. Wynika to z faktu, że przy usuwaniu dużej ilości metalu w jednym przejściu znacznie wzrasta obciążenie osiowe. Jeśli wybierzesz dużą prędkość i posuw, narzędzie szybko się zużyje lub po prostu złamie.
2. Zmniejszając posuw, zwiększa się również dopuszczalna prędkość obróbki. Dzięki szybkiemu obrotowi frezu można znacznie poprawić jakość powierzchni. W momencie frezowania wykańczającego wybiera się minimalną wartość posuwu i maksymalną prędkość; przy użyciu określonego sprzętu można uzyskać powierzchnię niemal lustrzaną.

Dość powszechną wartością paszy jest 0,1-0,25. Jest wystarczający do przetwarzania najpopularniejszych materiałów w różnych gałęziach przemysłu.

Szerokość frezowania

Kolejnym parametrem branym pod uwagę przy obróbce detali jest szerokość frezowania. Może zmieniać się w dość dużym zakresie. Szerokość dobierana jest podczas frezowania na maszynie Have lub innym sprzęcie. Wśród funkcji zwracamy uwagę na następujące punkty:

1. Szerokość frezowania uzależniona jest od średnicy frezu. Takie parametry, które zależą od cech geometrycznych części skrawającej i nie mogą być regulowane, są brane pod uwagę przy bezpośrednim doborze narzędzia.
2. Szerokość frezowania wpływa także na dobór innych parametrów. Dzieje się tak dlatego, że wraz ze wzrostem wartości wzrasta również ilość materiału usuniętego w jednym przejściu.

W niektórych przypadkach szerokość frezowania pozwala na uzyskanie wymaganej powierzchni w jednym przejściu. Przykładem jest przypadek uzyskania płytkich rowków. W przypadku cięcia płaskiej powierzchni o dużej szerokości liczba przejść może się nieznacznie różnić; jest ona obliczana w zależności od szerokości frezowania.

Jak wybrać tryb w praktyce?

Jak już wspomniano, w większości przypadków mapy technologiczne opracowywane są przez specjalistę, a mistrz może jedynie wybrać odpowiednie narzędzie i ustawić określone parametry. Ponadto mistrz musi wziąć pod uwagę stan sprzętu, ponieważ wartości graniczne mogą prowadzić do awarii. W przypadku braku mapy technologicznej trzeba samemu dobrać tryby frezowania. Obliczanie warunków skrawania podczas frezowania odbywa się z uwzględnieniem następujących punktów:

1. Rodzaj używanego sprzętu. Przykładem jest przypadek cięcia podczas frezowania na maszynach CNC, gdzie ze względu na duże możliwości technologiczne urządzenia można dobrać wyższe parametry obróbki. Na starszych maszynach, które zostały oddane do użytku kilkadziesiąt lat temu, wybierane są niższe parametry. Przy ustalaniu odpowiednich parametrów zwraca się także uwagę na stan techniczny sprzętu.
2. Kolejnym kryterium wyboru jest rodzaj użytego narzędzia. Do produkcji noży można stosować różne materiały. Na przykład wersja wykonana z wysokiej jakości stali szybkotnącej nadaje się do obróbki metalu przy dużych prędkościach skrawania; frez z końcówkami ogniotrwałymi jest preferowany, gdy konieczne jest frezowanie twardego stopu z dużą szybkością posuwu podczas frezowania. Znaczenie ma również kąt ostrzenia krawędzi tnącej, a także wielkość średnicy. Na przykład wraz ze wzrostem średnicy narzędzia skrawającego zmniejsza się posuw i prędkość skrawania.
3. Rodzaj obrabianego materiału można nazwać jednym z najważniejszych kryteriów wyboru trybu cięcia. Wszystkie stopy charakteryzują się określoną twardością i stopniem obrabialności. Przykładowo przy pracy z miękkimi stopami metali nieżelaznych można wybrać większą prędkość i posuw, w przypadku stali hartowanej lub tytanu wszystkie parametry ulegają zmniejszeniu. Ważnym punktem jest to, że frez jest wybierany nie tylko biorąc pod uwagę warunki skrawania, ale także rodzaj materiału, z którego wykonany jest przedmiot obrabiany.
4. Tryb cięcia dobierany jest w zależności od wykonywanego zadania. Przykładem jest cięcie zgrubne i cięcie wykańczające. Czerń charakteryzuje się dużą szybkością posuwu i niską szybkością obróbki, w przypadku obróbki wykańczającej jest odwrotnie. Aby uzyskać rowki i inne otwory technologiczne, wskaźniki dobierane są indywidualnie.

Jak pokazuje praktyka, głębokość skrawania w większości przypadków podczas obróbki zgrubnej dzieli się na kilka przejść, natomiast podczas obróbki wykańczającej jest tylko jedno. W przypadku różnych produktów można zastosować tabelę trybów, co znacznie upraszcza zadanie. Istnieją również specjalne kalkulatory, które automatycznie obliczają wymagane wartości na podstawie wprowadzonych danych.

Wybór trybu w zależności od rodzaju obcinarki

Aby uzyskać ten sam produkt, można zastosować różne rodzaje krajarek. Wybór podstawowych trybów frezowania odbywa się w zależności od projektu i innych cech produktu. Tryby cięcia podczas frezowania za pomocą frezów tarczowych lub innych opcji projektowych dobierane są w zależności od następujących punktów:

1. Sztywność zastosowanego układu. Przykładem są cechy maszyny i różnych urządzeń. Nowy sprzęt charakteryzuje się zwiększoną sztywnością, co pozwala na zastosowanie wyższych parametrów przetwórstwa. W starszych maszynach sztywność zastosowanego układu jest zmniejszona.
2. Należy również zwrócić uwagę na proces chłodzenia. Dość duża ilość sprzętu zapewnia dostarczanie chłodziwa do strefy przetwarzania. Dzięki tej substancji temperatura krawędzi skrawającej jest znacznie obniżona. Chłodziwo musi być dostarczane do strefy usuwania materiału w sposób ciągły. Jednocześnie usuwane są również powstałe wióry, co znacznie poprawia jakość cięcia.
3. Strategia przetwarzania również ma znaczenie. Przykładem jest to, że produkcję tej samej powierzchni można realizować poprzez naprzemienne wykonywanie różnych operacji technologicznych.
4. Wysokość warstwy, którą można usunąć w jednym przejściu narzędzia. Ograniczenie może zależeć od wielkości narzędzia i wielu innych cech geometrycznych.
5. Rozmiar obrabianych detali. Duże przedmioty obrabiane wymagają narzędzia odpornego na zużycie, które nie nagrzewa się w określonych warunkach skrawania.

Uwzględnienie wszystkich tych parametrów pozwala na dobór najodpowiedniejszych parametrów frezowania. Uwzględnia to rozkład naddatku podczas frezowania frezami sferycznymi, a także cechy obróbki za pomocą frezu palcowego.

Klasyfikacja danego instrumentu przeprowadzana jest według dość dużej liczby cech. Najważniejsze jest rodzaj materiału użytego do produkcji krawędzi tnącej. Np. frez VK8 przeznaczony jest do pracy z przedmiotami wykonanymi z twardych stopów i hartowanej stali. Zaleca się stosowanie tej opcji konstrukcyjnej przy niskich prędkościach skrawania i wystarczającym posuwie. Jednocześnie frezy szybkobieżne można stosować do obróbki z dużą szybkością skrawania.

Z reguły wyboru dokonuje się z uwzględnieniem wspólnych tabel. Główne właściwości to:

1. Prędkość cięcia.
2. Rodzaj przetwarzanego materiału.
3. Rodzaj noża.
4. Prędkość.
5. Okres pełnienia obowiązków.
6. Rodzaj wykonywanej pracy.
7. Zalecany posuw na ząb w zależności od średnicy frezu.

Korzystanie z dokumentacji regulacyjnej pozwala wybrać najbardziej odpowiednie tryby. Jak wcześniej zauważono, proces technologiczny powinien opracować wyłącznie specjalista. Popełnione błędy mogą prowadzić do złamania narzędzia, obniżenia jakości powierzchni przedmiotu obrabianego i błędów w narzędziach, a w niektórych przypadkach do awarii sprzętu. Dlatego należy zwrócić szczególną uwagę na wybór najodpowiedniejszego trybu cięcia.

Wybór trybu w zależności od materiału

Wszystkie materiały charakteryzują się pewnymi właściwościami użytkowymi, które należy również wziąć pod uwagę. Przykładem jest frezowanie brązu, które przeprowadza się przy prędkościach skrawania od 90 do 150 m/min. W zależności od tej wartości dobierana jest ilość paszy. Wyroby ze stali PSh15 i stali nierdzewnej przetwarzane są przy zastosowaniu innych parametrów.

Rozważając rodzaj przetwarzanego materiału, zwraca się również uwagę na następujące punkty:

1. Twardość. Najważniejszą cechą materiałów jest twardość. Może zmieniać się w szerokim zakresie. Zbyt duża twardość sprawia, że ​​część jest mocna i odporna na zużycie, ale jednocześnie proces obróbki staje się bardziej skomplikowany.
2. Stopnie obrabialności. Wszystkie materiały charakteryzują się pewnym stopniem urabialności, który zależy również od ciągliwości i innych wskaźników.
3. Zastosowanie technologii w celu poprawy właściwości.

Dość powszechnym przykładem jest hartowanie. Technologia ta polega na nagrzaniu materiału, a następnie jego ochłodzeniu, po czym znacząco wzrasta wskaźnik twardości. Często przeprowadza się także kucie, odpuszczanie i inne zabiegi mające na celu zmianę składu chemicznego warstwy wierzchniej.

Podsumowując, zauważamy, że dziś można znaleźć po prostu ogromną liczbę różnych map technologicznych, które wystarczy pobrać i wykorzystać, aby uzyskać wymagane części. Przy ich rozpatrywaniu zwraca się uwagę na rodzaj materiału obrabianego, rodzaj narzędzia i zalecane wyposażenie. Samodzielne opracowanie trybów cięcia jest dość trudne; w tym przypadku należy wstępnie sprawdzić wybrane parametry. W przeciwnym razie może dojść do uszkodzenia zarówno narzędzia, jak i używanego wyposażenia.