Jedna od multifunkcionalnih metoda obrade metala je tokarenje. Uz njegovu pomoć, gruba i fina dorada provodi se u procesu proizvodnje ili popravka dijelova. Optimizacija procesa i učinkovit kvalitetan rad postiže se racionalnim odabirom podataka rezanja.
Procesne značajke
Završna obrada tokarenja se izvodi na posebnim strojevima uz pomoć rezača. Glavne kretnje izvode vreteno, koje osigurava rotaciju predmeta pričvršćenog na njega. Pokreti se vrše pomoću alata koji je fiksiran u čeljusti.
Glavne vrste karakterističnih radova uključuju: čeono i oblikovano tokarenje, bušenje, obradu udubljenja i utora, obrezivanje i rezanje, narezivanje navoja. Svaki od njih popraćen je produktivnim kretanjima odgovarajućeg inventara: prohodnim i potisnim, oblikovanim, provrtnim, reznim, reznim i nareznim rezačima. Različiti tipovi strojevaobrađivati male i vrlo velike predmete, unutarnje i vanjske površine, ravne i glomazne izratke.
Osnovni elementi načina
Način rezanja u tokarstvu je skup parametara za rad stroja za rezanje metala, usmjerenih na postizanje optimalnih rezultata. To uključuje sljedeće stavke: dubinu, pomak, frekvenciju i brzinu vretena.
Dubina je debljina metala uklonjenog rezačem u jednom prolazu (t, mm). Ovisi o željenoj čistoći i pripadajućoj hrapavosti. Kod grubog tokarenja t=0,5-2 mm, kod završne obrade - t=0,1-0,5 mm.
Pomak - udaljenost pomicanja alata u uzdužnom, poprečnom ili pravolinijskom smjeru u odnosu na jedan okret izratka (S, mm/okr.). Važni parametri za njegovo određivanje su geometrijske i kvalitativne karakteristike alata za tokarenje.
Brzina vretena - broj okretaja glavne osi na koju je izradak pričvršćen, izvršen u određenom vremenskom razdoblju (n, o/s).
Brzina - širina prolaza u jednoj sekundi sa navedenom dubinom i kvalitetom, koju osigurava frekvencija (v, m/s).
Sila okretanja - indikator potrošnje energije (P, N).
Učestalost, brzina i sila najvažniji su međusobno povezani elementi načina rezanja u tokarstvu, koji postavljaju i pokazatelje optimizacije za doradu određenog objekta i tempo cijelog stroja.
Početni podaci
Sa stajališta sustavnog pristupa, procesatokarenje se može smatrati koordiniranim funkcioniranjem elemenata složenog sustava. To uključuje: tokarilicu, alat, radni komad, ljudski faktor. Dakle, na učinkovitost ovog sustava utječe popis čimbenika. Svaki od njih se uzima u obzir kada je potrebno izračunati način rezanja za tokarenje:
- Parametrijske karakteristike opreme, njezina snaga, vrsta kontrole rotacije vretena (stepena ili bezstepena).
- Metoda pričvršćivanja obratka (pomoću prednje ploče, prednje ploče i stabilnog naslona, dva stabilna naslona).
- Fizička i mehanička svojstva obrađenog metala. Uzimaju se u obzir njegova toplinska vodljivost, tvrdoća i čvrstoća, vrsta proizvedenog čipsa i priroda njegovog ponašanja u odnosu na inventar.
- Geometrijske i mehaničke karakteristike rezača: kutne dimenzije, držači, radijus kuta, veličina, vrsta i materijal reznog ruba s odgovarajućom toplinskom vodljivošću i toplinskim kapacitetom, žilavost, tvrdoća, čvrstoća.
- Navedeni parametri površine, uključujući njezinu hrapavost i kvalitetu.
Ako se uzmu u obzir i racionalno izračunaju sve karakteristike sustava, postaje moguće postići maksimalnu učinkovitost njegovog rada.
Kriterijumi za promjenu učinka
Dijelovi izrađeni tokarskom završnom obradom najčešće su sastavni dijelovi odgovornih mehanizama. Zahtjevi su ispunjeni na temelju tri glavna kriterija. Najvažniji je maksimalni učinaksvaki.
- Podudarnost materijala rezača i predmeta koji se okreće.
- Optimizacija između pomaka, brzine i dubine, maksimalne produktivnosti i kvalitete završne obrade: minimalna hrapavost, točnost oblika, bez grešaka.
- Minimalni trošak resursa.
Procedura za izračunavanje načina rezanja tijekom tokarenja provodi se s velikom točnošću. Za to postoji nekoliko različitih sustava.
Metode izračuna
Kao što je već spomenuto, način rezanja tijekom tokarenja zahtijeva uzimanje u obzir velikog broja različitih faktora i parametara. U procesu razvoja tehnologije brojni znanstveni umovi razvili su nekoliko kompleksa s ciljem izračunavanja optimalnih elemenata uvjeta rezanja za različite uvjete:
- Matematika. To podrazumijeva točan izračun prema postojećim empirijskim formulama.
- Graf. Kombinacija matematičkih i grafičkih metoda.
- Tabularno. Odabir vrijednosti koje odgovaraju navedenim radnim uvjetima u posebnim složenim tablicama.
- stroj. Korištenje softvera.
Najprikladniji odabire izvođač ovisno o zadacima i masovnosti proizvodnog procesa.
Matematička metoda
Uvjeti rezanja se analitički izračunavaju tijekom tokarenja. Formule postoje više i manje složene. Izbor sustava određen je značajkama i potrebnom točnošću rezultatapogrešni proračuni i sama tehnologija.
Dubina se izračunava kao razlika između debljine obratka prije (D) i nakon (d) obrade. Za uzdužni rad: t=(D - d): 2; a za poprečno: t=D - d.
Dopušteno podnošenje određuje se korak po korak:
- brojevi koji pružaju potrebnu kvalitetu površine, Scher;
- feed-specific za alat, Sp;
- vrijednost parametra, uzimajući u obzir značajke pričvršćivanja dijela, Sdet.
Svaki broj se izračunava prema odgovarajućim formulama. Kao stvarni pomak odabire se najmanji od primljenih S. Tu je i generalizirajuća formula koja uzima u obzir geometriju rezača, specificirane zahtjeve za dubinu i kvalitetu tokarenja.
- S=(CsRyru): (t xφz2), mm/obr.;
- gdje je Cs parametarska karakteristika materijala;
- Ry – specificirana hrapavost, µm;
- ru – radijus vrha alata za okretanje, mm;
- tx – dubina tokarenja, mm;
- φz – kut na vrhu rezača.
Parametri brzine rotacije vretena izračunavaju se prema različitim ovisnostima. Jedno od osnovnih:
v=(CvKv): (Tmt xSy), m/min gdje
- Cv – kompleksni koeficijent koji sažima materijal dijela, rezača, uvjete procesa;
- Kv – dodatni koeficijent,karakterizira značajke tokarenja;
- Tm – vijek trajanja alata, min;
- tx – dubina rezanja, mm;
- Sy – dovod, mm/obr.
Pod pojednostavljenim uvjetima iu svrhu dostupnosti proračuna, može se odrediti brzina okretanja obratka:
V=(πDn): 1000, m/min, gdje je
n – brzina vretena stroja, o/min
Kapacitet iskorištene opreme:
N=(Pv): (60100), kW, gdje je
- gdje je P sila rezanja, N;
- v – brzina, m/min.
Dana tehnika oduzima mnogo vremena. Postoji širok izbor formula različite složenosti. Najčešće je teško odabrati prave kako bi se izračunali uvjeti rezanja tijekom tokarenja. Ovdje je dat primjer najsvestranijih od njih.
Metoda stola
Suština ove opcije je da su indikatori elemenata u normativnim tablicama u skladu s izvornim podacima. Postoji popis referentnih knjiga koji navode vrijednosti posmaka ovisno o parametarskim karakteristikama alata i obratka, geometriji rezača i navedenim pokazateljima kvalitete površine. Postoje zasebni standardi koji sadrže maksimalno dopuštena ograničenja za različite materijale. Početni koeficijenti potrebni za izračun brzina također su sadržani u posebnim tablicama.
Ova tehnika se koristi zasebno ili istovremeno s analitičkom. Udoban je i točanaplikacija za jednostavnu serijsku proizvodnju dijelova, u individualnim radionicama i kod kuće. Omogućuje vam rad s digitalnim vrijednostima, uz minimalan napor i početne pokazatelje.
Grafografske i strojne metode
Grafička metoda je pomoćna i temelji se na matematičkim izračunima. Izračunati rezultati posmaka iscrtavaju se na grafikonu, gdje se crtaju linije stroja i rezača i iz njih se određuju dodatni elementi. Ova metoda je vrlo komplicirana složena procedura, koja je nezgodna za masovnu proizvodnju.
Strojna metoda - točna i pristupačna opcija za iskusne i početnike tokare, dizajnirana za izračunavanje uvjeta rezanja prilikom tokarenja. Program daje najtočnije vrijednosti u skladu s danim početnim podacima. Moraju uključivati:
- Koeficijenti koji karakteriziraju materijal izratka.
- Indikatori koji odgovaraju karakteristikama metala alata.
- Geometrijski parametri alata za tokarenje.
- Numerički opis stroja i kako fiksirati radni komad na njemu.
- Parametrijska svojstva obrađenog objekta.
Poteškoće mogu nastati u fazi numeričkog opisa početnih podataka. Ispravnim postavljanjem možete brzo dobiti sveobuhvatan i točan izračun uvjeta rezanja za tokarenje. Program može sadržavati netočnosti u radu, ali one su manje značajne nego u ručnoj matematičkoj verziji.
Način rezanja tijekom tokarenja važna je karakteristika dizajna koja određuje njegove rezultate. Uz elemente odabiru se alati i rashladna sredstva i maziva. Potpuna racionalna selekcija ovog kompleksa pokazatelj je iskustva stručnjaka ili njegove ustrajnosti.
