Način rezanja za rezkanje. Vrste rezalnikov, izračun hitrosti rezanja

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-02 14:02

Eden od načinov končne obdelave materialov je rezkanje. Uporablja se za obdelavo kovinskih in nekovinskih obdelovancev. Potek dela je nadzorovan z rezalnimi podatki.

Bistvo procesa

Rezkanje se izvaja z namenom globoke grobe in končne obdelave, oblikovanja določenega površinskega profila (utori, žlebovi), rezanja zob na zobnikih, korekcije oblike, umetniškega struženja vzorcev in napisov.

Delovno orodje - rezalnik - izvaja glavno rotacijsko gibanje. Pomožni je translacijski pomik obdelovanca glede na njegov potek. Ta proces je občasno. Njegova najpomembnejša lastnost, po kateri se razlikuje od struženja in vrtanja, je dejstvo, da vsak zob deluje ločeno. V zvezi s tem je značilna prisotnost udarnih obremenitev. Njihov vpliv je mogoče zmanjšati ob upoštevanju racionalne ocene stanja in izbire režimov.

Osnovni koncepti rezkalnih strojev

Odvisno od tega, kako je vreteno nameščeno in je rezalnik nameščen vanj, od vrste izvedenih dejanj in metodnadzor, razlikovati glavne vrste opreme za mletje:

• horizontalno;
• navpično;
• univerzalno;
• CNC rezkalni stroji.

Glavne komponente navpičnega rezkalnega stroja:

1. Postelja, v kateri se nahaja menjalnik, ki uravnava vrtenje navpično nameščenega vretena in na njem nameščenega rezalnika.
2. Miza, ki vključuje konzolo s prečnimi tirnicami za montažo in premikanje obdelovanca ter podajalno škatlo, ki uravnava premike podajanja.

Pri horizontalnih rezkalnih strojih je orodje pritrjeno vodoravno. In univerzalni imajo več različic.

Obstaja univerzalna horizontalna oprema, za katero je značilna prisotnost prometne tabele in s tem razširitev obsega možnega opravljenega dela. Poleg tega obstaja široko univerzalno, ki ima v svoji strukturi obe vreteni in omogoča vse vrste rezkanja.

CNC rezkalne stroje odlikujeta razpoložljivost programske opreme in računalniško vodenje. Zasnovani so za umetniško obdelavo obdelovancev, tudi tistih v 3D formatu.

Razvrstitev rezalnikov

Rezalniki so rezalno orodje. Glavni fizikalni parametri, po katerih se ocenjujejo, so: višina, premer, vrednosti posode in reliefa, obodni korak. Teh je ogromno, razporejenih po različnih kriterijih:

• glede na vrsto obdelanih površin (za les,plastika, jeklo, neželezne kovine itd.);
• v smeri vrtenja - desno in levo rezanje;
• odvisno od oblikovnih značilnosti - trdna, spajkana, zložljiva (imajo nože za vstavljanje), varjena;
• oblika: stožčasta, valjasta, disk;
• Glede na delovne pogoje in zahteve za rezalni del so lahko izdelani iz različnih materialov. Sem spadajo: ogljikovo orodje in hitrorezno jeklo (legirano, z visoko vsebnostjo volframa), trda zlitina (trajna - za grobo obdelavo, odporna na obrabo - za končno obdelavo). Pogoste možnosti so, ko je ohišje izdelano iz ogljikovega ali hitroreznega jekla, noži pa so iz karbidne vtičnice;
• odvisno od namena: cilindrični, končni, končni, zarezni, odrezani, oblikovani.

Najbolj informativne funkcije: vrhunski material in namen.

Vrste rezalnikov za ravne površine

Za odstranjevanje plasti materiala na vodoravnih, navpičnih ali nagnjenih ravninah se uporabljajo valjasti in končni rezkarji.

Orodje prve vrste je lahko trdno ali z priloženimi noži. Velike trdne rezkalne konice so zasnovane za grobo obdelavo, majhne pa za končno obdelavo. Noži za vložke za pregibne rezalne glave so lahko izdelani iz hitroreznega jekla ali opremljeni z rezili iz volframovega karbida. Rezalniki iz karbidne trdine so bolj produktivni kot tisti iz legiranega jekla.

Konec se uporablja za podolgovate ravnine, njegovi zobje so razporejeni po končni površini. Za široke ravnine se uporabljajo velike zložljive. Mimogrede, za odstranjevanje odrezkov iz težko obdelovalnih ognjevzdržnih kovin je obvezna prisotnost karbidnih nožev. Za uporabo teh skupin rezkalnih naprav je potrebna velika širina in dolžina izdelka.

Vrste umetniških rezkalnih orodij

Če želite materialu dati določen profil, uporabite vzorec, oblikujte ozke vdolbine, uporabite končne in kolutne rezkalne šobe.

Končni rezalnik ali rezalnik za utore je običajen za rezanje utorov, ozkih in ukrivljenih ravnin. Vsi so trdni ali varjeni, rezalni del je izdelan iz hitroreznega legiranega jekla, lahko se nanese trdo navarjanje, telo pa je izdelano iz ogljikovega jekla. Obstajajo nizki zagon (1-3 spirale) in večkratni zagon (4 ali več). Uporablja se za CNC stroje.

Disk je tudi rezalnik utorov. Uporablja se za žlebljenje, žlebljenje, rezanje zob na zobnikih.

Umetniško rezkanje se izvaja na lesu, kovini, PVC.

Vrste rezalnikov robov

Odrezovanje vogalov, ki jim daje racionalno obliko, modeliranje, razdelitev obdelovanca na dele se lahko izvede z uporabo šob za glodanje, kotne in oblikovane rezkalne šobe:

1. Cut-off in reža ima enak namen kot disk, vendar se pogosteje uporabljata za zareze in ločevanjedodatni deli materiala.
2. Potreben je vogal za robove in vogale delov. Obstajajo enokotni (samo en rezalni del) in dvokotni (obe stožčasti površini se režejo).
3. Ukrivljen se uporablja za kompleksne modele. Lahko je polkrožna ali konkavna. Pogosto se uporablja za rezalne pipe, ugreza, vrtalne svedre.

Za skoraj vse tipe je možna enodelna jeklena konstrukcija ali zložljiva, s prisotnostjo vtičnih karbidnih nožev. Rezalniki iz karbidne trdine imajo kakovostno višjo zmogljivost in življenjsko dobo za orodje kot celoto.

Razvrstitev vrst rezkanja

Obstaja več klasifikacijskih značilnosti, po katerih so razdeljene vrste rezkanja:

• glede na način, kako sta vreteno in rezalnik nameščena vodoravno in navpično;
• v smeri vožnje, nasproti in mimo;
• odvisno od uporabljenega orodja, za cilindrične, končne, oblikovane, končne.

Cilindrična obdelava je uporabna za vodoravne ravnine, ki se izvaja z ustreznimi rezkarji na horizontalnih strojih.

Čelo za rezkanje se lahko šteje za univerzalno. Uporablja se za vse vrste vodoravnih, navpičnih in nagnjenih ravnin.

Finishing zagotavlja potreben profil za ukrivljene utore, svedre in orodja.

Oblikovanje se izvaja za površine s kompleksno konfiguracijo: vogali, robovi,urezovanje, rezanje zobnikov za zobnike.

Ne glede na vrsto opravljenega dela in materiale, ki se obdelujejo, mora rezultat odlikovati visoka gladkost zaključnega sloja, odsotnost zarez in natančnost končne obdelave. Da bi dosegli čisto obdelano površino, je pomembno nadzorovati pomike obdelovanca glede na orodje.

rezkanje navzgor in navzdol

Ko se izvaja nasprotno rezkanje kovine, se obdelovanec pomika proti rotacijskim premikom šobe. V tem primeru se zobje postopoma zarežejo v kovino, ki se obdeluje, obremenitev se poveča neposredno sorazmerno in enakomerno. Vendar, preden se zob zareže v del, nekaj časa drsi in tvori utrjevanje. Ta pojav pospešuje izhod rezalnika iz delovnega stanja. Uporablja se pri grobi obdelavi.

Pri izvajanju prehodnega tipa - obdelovanec se podaja vzdolž rotacijskih gibov orodja. Zobje delujejo udarce pod velikimi obremenitvami. Moč je 10 % manjša kot pri rezkanju navzgor in navzdol. Izvaja se pri končnih delih.

Osnovni koncept rezkanja na CNC strojih

Odlikujejo jih visoka stopnja avtomatizacije, natančnost poteka dela, visoka produktivnost. Rezkanje na CNC stroju se najpogosteje izvaja s končnimi rezkarji ali končnimi rezkarji.

Slednji so najbolj razširjeni. Hkrati, odvisno od materiala, ki se obdeluje, ustrezne vrste oblikovanja čipov, določenih parametrov programske opreme,uporabljajo se različni končni rezkarji. Razvrščeni so po številu zagonov vijačnice, ki zagotavljajo rezalne robove in iztrebljanje.

Materiale s širokimi odrezki je najbolje rezkati z orodji z majhnim številom zagonov. Za trde kovine z značilnimi lomljenimi odrezki je potrebno izbrati rezkalne napeljave z velikim številom spiral.

Uporaba CNC rezalnikov

CNC rezkarji s počasnim vodilom imajo lahko enega do tri rezalne robove. Uporabljajo se za les, plastiko, kompozite in mehke nodularne kovine, ki zahtevajo hitro široko odstranjevanje odrezkov. Uporabljajo se za grobo obdelavo obdelovancev, za katere ne veljajo visoke zahteve. Za to orodje je značilna nizka produktivnost, nizka togost.

Umetniško rezkanje aluminija se izvaja s pomočjo enonitnega rezkanja.

Dvo- in trosmerni konci se pogosto uporabljajo. Zagotavljajo višje vrednosti trdote, visokokakovosten nadzor odrezkov in omogočajo delo s kovinami srednje trdote (na primer jeklom).

Multi-start CNC rezalniki imajo več kot 4 rezalne robove. Uporabljajo se za kovine srednje in visoke trdote, za katere so značilni majhni odrezki in visoka odpornost. Zanje je značilna pomembna produktivnost, primerni so za končno in polfinalno obdelavo ter niso zasnovani za delo z mehkimi materiali.

Za izbiro pravega orodja za CNC stroje je pomembnopri rezkanju upoštevajte način rezanja, pa tudi vse značilnosti površine, ki jo želite obdelati.

pogoji rezanja

Za zagotovitev želene kakovosti rezkanega sloja je pomembno pravilno določiti in vzdrževati potrebne tehnične parametre. Glavni kazalniki, ki opisujejo in urejajo postopek rezkanja, so načini delovanja.

Izračun rezalnih pogojev med rezkanjem se izvede ob upoštevanju glavnih elementov:

1. Globina (t, mm) - debelina kovinske krogle, ki se odstrani v enem delovnem gibu. Izberite ga ob upoštevanju dodatka za obdelavo. Osnutek dela se izvaja v enem prehodu. Če je dodatek večji od 5 mm, se rezkanje izvede v več prehodih, pri čemer ostane približno 1 mm za zadnjega.
2. Width (B, mm) – širina obdelane površine v smeri, pravokotni na gibanje podajanja.
3. Pomik (S) - dolžina premika obdelovanca glede na os orodja.

Obstaja več medsebojno povezanih konceptov:

• Pomik na zob (S_{z, mm/zob) - spremenite položaj dela pri obračanju rezalnika na razdaljo od enega delovnega zoba do drugega.}
• Pomik na obrat (S_{rev, mm/rev) – premikanje strukture z enim polnim obratom rezkalne glave.}
• Pomik na minuto (S_{min, mm/min) je pomemben način rezanja pri rezkanju.}

Njun odnos je matematično določen:

S_min=S_revn=S_{zzn, kjez – število zob;}

n – hitrost vretena, min-1.

Na količino pomika vplivajo tudi fizikalne in tehnološke lastnosti obdelane površine, moč orodja in zmogljivost mehanizma podajanja.

Izračun hitrosti rezanja

Kot nominalni konstrukcijski parameter vzemite stopnjo hitrega vrtenja vretena. Dejanska hitrost V, m/min je odvisna od premera rezalnika in frekvence njegovih vrtljivih gibov:

V=(πDn)/1000

Frekvenca vrtenja rezkalnega orodja je določena z:

n=(1000V)/(πD)

Ko imate informacije o minutnem podajanju, lahko določite zahtevani čas za obdelovanec z dolžino L:

T₀=L/S_min

Izračun rezalnih pogojev med rezkanjem in njihovo namestitev je pomembno izvesti pred nastavitvijo stroja. Vzpostavitev racionalnih prednastavljenih parametrov ob upoštevanju značilnosti orodja in materiala dela zagotavlja visoko produktivnost.

Nasveti za določanje načinov

Pri rezkanju je nemogoče izbrati idealen način rezanja, vendar vas lahko vodijo osnovna načela:

1. Zaželeno je, da premer rezalnika ustreza globini obdelave. To bo zagotovilo, da bo površina očiščena v enem prehodu. Tukaj je glavni dejavnik material. Pri preveč mehkih to načelo ne deluje - obstaja nevarnost odrezov, katerih debelina je večja od potrebne.
2. Šok procesi in vibracije so neizogibni. V zvezi s tem povečanje vrednosti krmevodi do zmanjšanja hitrosti. Najbolje je, da začnete s podajanjem na zob 0,15 mm/zob in ga med seboj prilagajate.
3. Hitrost orodja ne sme biti čim večja. V nasprotnem primeru obstaja nevarnost zmanjšanja hitrosti rezanja. Njegovo povečanje je možno s povečanjem premera rezalnika.
4. Povečanje dolžine delovnega dela rezalnika, prednost po velikem številu zob zmanjšuje produktivnost in kakovost obdelave.
5. Okvirne vrednosti hitrosti za različne materiale:

• aluminij - 200-400 m/min;
• bron – 90-150 m/min;
• nerjaveče jeklo - 50-100 m/min;
• plastika – 100-200 m/min.

Najbolje je začeti s srednjo hitrostjo in jo med vožnjo prilagajati navzgor ali navzdol.

Način rezanja med rezkanjem je pomembno določiti ne le matematično ali z uporabo posebnih tabel. Za pravilno izbiro in nastavitev optimalnih parametrov za stroj in želeno orodje je potrebno delovati z nekaterimi funkcijami in osebnimi izkušnjami.