Число оборотов при тонком точении

Обработка металлических и иных поверхностей с помощью токарного станка стала неотъемлемой частью повседневной жизни в индустрии. Многие технологии видоизменились, некоторые упростились, но суть осталась прежняя – правильно подобранные режимы резания при токарной обработке обеспечивают необходимый результат. Процесс включает в себя несколько составляющих:

  • мощность;
  • частота вращения;
  • скорость;
  • глубина обработки.

Ключевые моменты изготовления

Существует ряд хитростей, которых необходимо придерживаться во время работы на токарном станке:

  • фиксация заготовки в шпиндель;
  • точение с помощью резца необходимой формы и размера. Материалом для металлорежущих основ служит сталь или иные твердосплавные кромки;
  • снятие ненужных шаров происходит за счет разных оборотов вращения резцов суппорта и непосредственно самой заготовки. Иными словами, создается дисбаланс скоростей между режущими поверхностями. Второстепенную роль играет твердость поверхности;
  • применение одной из нескольких технологий: продольная, поперечная, совмещение обеих, применение одной из них.

Число оборотов при тонком точении

Виды токарных станков

Под каждую конкретную деталь используется тот или иной агрегат:

  • винторезно-токарные: группа станков, пользующихся наибольшей востребованностью при изготовлении цилиндрических деталей из черных и цветных металлов;
  • карусельно-токарные: виды агрегатов, применяемых для вытачивания деталей. Особенно больших диаметров из металлических заготовок;
  • лоботокарный станок: позволяет вытачивать детали цилиндрической и конической форм при нестандартных габаритах заготовки;
  • револьверно-токарная группа: изготовление детали, заготовка которой представлена в виде калиброванного прудка;
  • ЧПУ – числовое программное управление: новый вид оборудования, позволяющий с максимальной точностью обрабатывать различные материалы. Достичь подобного специалисты могут с помощью компьютерной регулировки технических параметров. Точение происходит с точностью до микронных долей миллиметра, что невозможно увидеть или проверить невооруженным глазом.

Подбор режимов резания

Режимы работы

Заготовка из каждого конкретного материала требует соответствия режима резки при токарной обработке. От правильности подборки зависит качество конечного изделия. Каждый профильный специалист в своей работе руководствуется следующими показателями:

  • Скорость, с которой вращается шпиндель. Главный акцент делается на вид материала: черновой или чистовой. Скорость первого несколько меньше, нежели второго. Чем выше обороты шпинделя, тем ниже подача резца. В противном случае плавление металла неизбежно. В технической терминологии это называется «возгорание» обработанной поверхности.
  • Подача – выбирается в пропорциональном соотношении со скоростью шпинделя.

Резцы подбираются исходя из вида заготовки. Выточка с помощью токарной группы самый распространенный вариант, несмотря на наличие иных видов более совершенного оборудования.

Это обосновывается невысокой стоимостью, высокой надежностью, длительным сроком эксплуатации.

Как вычисляется скорость

В инженерной среде расчет режимов резания исчисляют с помощью следующей формулы:

V = π * D * n / 1000,

V – скорость резки, исчисляемая в метрах за минуту;

D – диаметру детали или заготовки. Показатели следует преобразовать в миллиметры;

Читать также:  Для чего нужны фланцы

n – величина оборотов за минуту времени обрабатываемого материала;

π – константе 3,141526 (табличное число).

Иными словами, скорость резания это тот отрезок пути, который проходит заготовка за минуту времени.

Число оборотов при тонком точении

Например, при диаметре 30 мм скорость резки будет равна 94 метра за минуту.

При возникновении необходимости вычислить величину оборотов, при условии определенной скорости, применяется следующая формула:

Эти величины и их расшифровка уже известны по предыдущим операциям.

Дополнительные материалы

Во время изготовления, большинство специалистов руководствуются в качестве дополнительного пособия, приведенными ниже показателями. Таблица коэффициента прочности:

Материал заготовкиГраница прочностиШкала твердости по БринеллюКоэффициент, МПа
легированная и

–1500–2600чугун, а также серый–1400–22001000–1200бронза––600силумин––450дуралюминпредел прочности

от 250 до 350, но часто встречается и выше в зависимости от качества заготовки

–600–1100

Коэффициент прочности материала:

Сталь, кг/ммЗначение показателя
50,1–60,11,61
60,1–70,31,27
70,3–80,11,1
80,3–90,10,87
90,3–100,10,73
Чугун, кг/ммЗначение показателя
140,1–160,31,50
160,1–180,11,21
180,1–200,31,1
200,3–220,30,83

Коэффициент стойкости резца:

Значение стойкости, минутыПоказатель
27–301,27
43–461,11
57–601,09
83–901,03

Третий способ вычисления скорости

  • V фактическое = L * K*60/T резания;
  • где L – длина полотна, преображенная в метры;
  • K – количество оборотов за время резания, исчисляемое в секундах.

Например, длина равна 4,4 метра, 10 оборотов, время 36 секунд, итого.

Скорость равна 74 оборота в минуту.

Видео: Понятие о процессе резания

I.Определить глубину резания, при обтачивании, если обработка идет за один проход Ø25мм до Ø20мм.

Воспользуемся формулой для определения глубины резания:

Число оборотов при тонком точении

где D – диаметр заготовки, d – диаметр детали, i – число проходов.

Число оборотов при тонком точении

II. Определить продольной подачу s, при точении.

Исходя из требований, предъявляемых к шероховатости обрабатываемых поверхностей, по справочнику находим подходящую величину подачи s = 0,1-0,3 мм/об.

III. Определить скорость резания v при обработке внешних цилиндрических поверхностей.

Для найденных значений подачи и глубины резания, скорость резания v = 80 м/мин

IV. Расчет числа оборотов шпинделя. Из формулы скорости резания: Число оборотов при тонком точении

где D – наиболее удаленная точка от оси вращения шпинделя, находим число оборотов n

Число оборотов при тонком точении

Ближайшее значение n согласно паспортным данным n=1000об/мин

Фрезерная обработка

I.Вычисление ширины и глубины резания при фрезеровании. Воспользуемся формулой для определения глубины резания:

Число оборотов при тонком точении

где D – диаметр обрабатываемой поверхности, d – диаметр обработанной поверхности.

Число оборотов при тонком точении

II. Расчет скорости фрезерования.

По таблице скоростей фрезерования для инструмента из быстрорежущей стали v=20м/мин

III. Расчет числа оборотов шпинделя. Из формулы скорости резания:

Число оборотов при тонком точении

где D – диаметр инструмента, находим число оборотов n

Число оборотов при тонком точении

Ближайшее значение n согласно паспортным данным n=1250об/мин

Сверление.

I.Вычисление глубины сверления для отверстия Ø5мм

Воспользуемся формулой для определения глубины резания при сверлении:

Число оборотов при тонком точении

где D – диаметр сверла,

Число оборотов при тонком точении

II. Определение скорости сверления .

Формула скорости резания при сверлении

Число оборотов при тонком точении

2.7 Виды возможного брака и способы его устранения

1. Повышенная шероховатость — настроить подачу и обороты; проверить заточку резца.

Читать также:  Скарпель для перфоратора по бетону

2.Неправильные продольные размеры обточенной заготовки – выбрать люфт при пользовании лимбом.

3. Недостаточная точность при фрезеровании закрытого паза — использовать фрезу несколько меньшего диаметра и обрабатывать паз за два прохода

3. Организация рабочего места

Рабочим местом называется участок производственной площади цеха, на котором расположен станок с комплектом приспособлений, вспомогательного и режущего инструмента, технической документации и других предметов и материалов, находящихся непосредственно в распоряжении токаря. Оснащенность рабочего места и организация труда на нем в значительной мере определяют производительность труда токаря. Рабочее место оснащается: одним или несколькими станками с постоянным комплектом принадлежностей; комплектом технологической оснастки постоянного пользования, состоящим из приспособлений, режущего, измерительного и вспомогательного инструмента; комплектом технической документации, постоянно находящейся на рабочем месте; комплектом предметов ухода за станком и рабочим местом; инструментальными шкафами, подставками, планшетами, стеллажами и т. п.; передвижной и переносной тарой для заготовок и изготовленных деталей; подножными решетками, табуретками или стульями. Комплект технологической оснастки и комплект предметов ухода за станком и рабочим местом постоянного пользования устанавливаются в зависимости от характера выполняемых работ, типа станка и принятой схемы инструментального хозяйства в цехе. Количество такой оснастки определяет размеры, внутреннее устройство и число шкафов, тумбочек и стеллажей.

При тонком (алмазном) точении и растачивании снимается стружка весьма малого сечения, порядка 0,01-0,02 мм 2 , при высоких скоростях резания. В качестве режущего инструмента используются алмазные или твердосплавные резцы.

Точность размеров, обеспечиваемая этим методом обработки стальных и чугунных деталей, лежит в пределах 2-го класса, а для деталей из цветных металлов и сплавов при условии тщательной настройки станка — в пределах 1-го класса точности. Погрешности формы (овальность, конусность) не превышают ½ допуска. Чистота поверхности при обработке стальных и чугунных деталей соответствует 8-му классу, деталей из цветных металлов и сплавов — 9-му классу, а в некоторых случаях при обработке алмазным резцом — 10-му классу по ГОСТу.

Тонкое точение и растачивание применяются главным образом для обработки деталей из цветных металлов и сплавов, а также для обработки чугунных и незакаленных стальных деталей, которые должны удовлетворять указанным выше требования к точности и чистоте поверхности и особенно — к точности направления и относительного положения оси отверстия.

Алмазные резцы применяются только для обработки деталей из цветных металлов. Для изготовления таких резцов используются алмазы размером от 0,5 до 1 карата, предпочтительно сорта «бортс». Крепление алмаза в державке — механическое (Рис.1.); оно находит применение в резцах для точения и вставках к расточным борштангам большого размера. Для малых вставок к борштангам алмазы с двумя плоскопаралельными гранями вставляют в точно фрезерованные пазы и затем запаивают медным или латунным припоем.

Число оборотов при тонком точении

Рис.1. Механическое крепление алмаза в державке: 1-алмаз; 2-прижимная планка; 3-цилиндрическая опора; 4-державка; 5-свинцовая пломба; 6- винт; 7 — шаровая опора.

Читать также:  Как правильно припаять контакты

Шлифовка у алмазов режущих граней трех видов (Рис.2.) производится посредством чугунного диска, шаржированного алмазной пылью; задний угол должен лежать в пределах 5-10°, а передний — в пределах 0-5°. Стойкость алмазных резцов 200-400 час.; допускаемое число переточек 6-10. При обработке прерывистых поверхностей и при случайных ударах возможно выкрашивание режущей кромки.

Твердосплавные резцы используются при обработке стальных и чугунных деталей и деталей из цветных металлов и сплавов. Для резцов применяют следующие марки пластинок: ВК3 и ВК6 — для обработки чугуна и твердых цветных сплавов; ВК8 — для латуни и баббитов, Т15К6 и особенно часто Т30К4 — для обработки сталей. Пластинки твердого сплава крепятся пайкой. Резцы обязательно доводятся на чугунных дисках пастой из карбида бора (70% карбида бора, 30% парафина).

Число оборотов при тонком точении

Рис.2. Виды заточки поверхности грани алмазных резцов: а-для точения и растачивания; б-с несколькими фасетами — для точения (для растачивания применяется в борштангах, позволяющих поворачивать вставку); в-для растачивания в цветных металлах.

Геометрия твердосплавных резцов для тонкого точения и растачивания приведена на Рис.3.

Число оборотов при тонком точении

Рис.3. Геометрия твердосплавных резцов для тонкого точения и растачивания.

Тонкая регулировка резца достигается вспомогательным инструментом специальной конструкции (Рис.4 и 5.).

Число оборотов при тонком точении

Рис.4. Борштанга с эксцентрической регулировкой резца: 1-кольцо, навинченное на шпиндель станка; 2- хвостовик; 3-зажимное кольцо; 4-корпус борштанги; 5-резец; 6-зажимной болт; 7-винт для грубой регулировки резца.

Число оборотов при тонком точении

Рис.5. Расточная головка: 1-корпус; 2-резец; 3-ползушка для перемещения резца; 4-гайка к регулировочному винту; 5-винт.

Стойкость твердосплавных резцов — от 4 до 8 час.

Тонкое точение и растачивание производятся обычно без охлаждения. В некоторых случаях, с целью лучшего удаления стружки, обработка ведется с охлаждением водно-масляными эмульсиями. Подача охлаждающей жидкости должна быть непрерывной во избежание растрескивания и выкрашивания режущего лезвия резца, особенно алмазного.

Припуски для тонкого точения и растачивания приведены на Рис.6.

Число оборотов при тонком точении

Рис.6. Припуски для тонкого точения и растачивания.

Как правило, весь припуск снимается за один проход. Если предварительная обработка недостаточно точна, то тонкое точение и растачивание производятся в два прохода, причем при первом проходе снимается не менее 2/3 общего припуска.

Режимы резания при тонком точении и растачивании приведены на Рис.7.

Число оборотов при тонком точении

Рис.7. Режимы резания при тонком точении и растачивании.

Тонкое точение производится на обычных быстроходных токарных и на специальных станках.

На обычных токарных станках получить высокую чистоту обработанной поверхности невозможно из-за вибраций, обусловленных зубчатыми передачами.

Для тонкого растачивания используются специальные станки: вертикальные одношпиндельные или сходные с ними, вертикальные многошпиндельные специальные для обработки блоков цилиндров автомобильных двигателей, горизонтальные односторонние и двухсторонние одношпиндельные и многошпиндельные.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *