Для такарнай апрацоўкі выкарыстоўваецца такарны станок для выдалення матэрыялу з вонкавага боку верціцца нарыхтоўкі, у той час як свідраванне выдаляе матэрыял з унутранага боку верціцца нарыхтоўкі.#база
Тачэнне - гэта працэс выдалення матэрыялу з вонкавага дыяметра загатоўкі, якая верціцца, з дапамогай такарнага станка.Аднакропкавыя фрэзы выразаюць метал з нарыхтоўкі на (у ідэале) кароткія вострыя кавалкі, якія лёгка выдаліць.
Такарны станок з ЧПУ з пастаянным кантролем хуткасці рэзання дазваляе аператару выбіраць хуткасць рэзання, а затым машына аўтаматычна рэгулюе абароты ў хвіліну, калі рэжучы інструмент праходзіць розныя дыяметры па вонкавым контуры нарыхтоўкі.Сучасныя такарныя станкі таксама даступныя ў канфігурацыях з адной вежай і падвойнай вежай: адзінкавыя вежы маюць гарызантальную і вертыкальную восі, а падвойныя вежы маюць пару гарызантальных і вертыкальных восяў на вежу.
Раннія такарныя інструменты ўяўлялі сабой цвёрдыя прастакутныя дэталі, зробленыя з хуткарэзнай сталі, з нахілам і зазорам на адным канцы.Калі інструмент затупляецца, слесар заточвае яго на балгарцы для паўторнага выкарыстання.HSS-інструменты па-ранейшаму часта сустракаюцца на старых такарных станках, але цвёрдасплаўныя інструменты сталі больш папулярнымі, асабліва ў форме паянай адной кропкі.Цвёрды сплав мае лепшую зносаўстойлівасць і цвёрдасць, што павялічвае прадукцыйнасць і даўгавечнасць інструмента, але ён даражэйшы і патрабуе вопыту для ператочвання.
Тачэнне - гэта спалучэнне лінейнага (інструмент) і вярчальнага (загатоўка) руху.Такім чынам, хуткасць рэзання вызначаецца як адлегласць вярчэння (запісваецца як sfm - фут паверхні ў хвіліну - або smm - квадратны метр у хвіліну - рух кропкі на паверхні дэталі за адну хвіліну).Хуткасць падачы (выражаная ў цалях або міліметрах на абарот) - гэта лінейная адлегласць, якую інструмент праходзіць уздоўж або папярок паверхні загатоўкі.Падача таксама часам выражаецца як лінейная адлегласць (цаляў/мін або мм/мін), якую інструмент праходзіць за адну хвіліну.
Патрабаванні да нормы падачы вар'іруюцца ў залежнасці ад мэты аперацыі.Напрыклад, пры чарнавой апрацоўцы вялікія падачы часта лепш для максімальнай хуткасці здыму металу, але патрабуецца высокая калянасць дэталі і магутнасць станка.У той жа час чыставая такарная апрацоўка можа запаволіць хуткасць падачы для дасягнення шурпатасці паверхні, указанай на чарцяжы дэталі.
Эфектыўнасць працы рэжучага інструмента шмат у чым залежыць ад кута нахілу інструмента адносна нарыхтоўкі.Тэрміны, вызначаныя ў гэтым раздзеле, прымяняюцца да рэжучых і зазорных пласцін, а таксама прымяняюцца да паяных аднакропкавых інструментаў.
Верхні перадачы вугал (таксама вядомы як задні перадачы вугал) - гэта вугал, утвораны паміж вуглом пласціны і лініяй, перпендыкулярнай загатоўцы, калі глядзець збоку, спераду і ззаду інструмента.Верхні перадачы вугал дадатны, калі верхні перадачы вугал нахілены ўніз ад кропкі рэзання ў хваставік;нейтральны, калі лінія ў верхняй частцы ўстаўкі раўналежная верхняй частцы хваставіка;і нейтральны, калі ён нахілены ўверх ад кропкі рэзкі.ён вышэй, чым трымальнік інструмента, верхні перадухільны кут адмоўны..Ляза і ручкі таксама дзеляцца на станоўчыя і адмоўныя куты.Пласціны з станоўчым нахілам маюць скошаныя бакі і падыходзяць трымальнікі з станоўчымі і бакавымі кутамі.Адмоўныя ўстаўкі квадратныя ў адносінах да верхняй частцы ляза і падыходзяць да ручак з адмоўнымі верхнімі і бакавымі нахільнымі вугламі.Верхні перадавой вугал унікальны тым, што ён залежыць ад геаметрыі пласціны: станоўча адшліфаваныя або сфармаваныя стружколомы могуць змяняць эфектыўны верхні перадавой вугал з адмоўнага на станоўчы.Верхнія нахільныя вуглы таксама, як правіла, большыя для больш мяккіх, больш пластычных матэрыялаў нарыхтоўкі, якія патрабуюць вялікіх станоўчых вуглоў зруху, у той час як больш цвёрдыя, жорсткія матэрыялы лепш за ўсё рэзаць з нейтральнай або адмоўнай геаметрыяй.
Бакавы перады кут утвараецца паміж тарцом ляза і лініяй, перпендыкулярнай загатоўцы, калі глядзець з тарца.Гэтыя вуглы дадатныя, калі яны нахілены ад рэжучай абзы, нейтральныя, калі яны перпендыкулярныя рэжучай абзе, і адмоўныя, калі яны нахілены ўверх.Магчымая таўшчыня інструмента залежыць ад бакавога кута нахілу, меншыя куты дазваляюць выкарыстоўваць больш тоўстыя інструменты, якія павялічваюць трываласць, але патрабуюць большай сілы рэзання.Большыя вуглы ствараюць больш тонкую стружку і меншыя патрабаванні да сілы рэзання, але за межамі максімальнага рэкамендаванага вугла рэжучая абза слабее і цеплааддача памяншаецца.
Канцавы рэжучы скос утвараецца паміж рэжучай абзой ляза на канцы інструмента і лініяй, перпендыкулярнай задняй частцы ручкі.Гэты кут вызначае зазор паміж рэжучым інструментам і гатовай паверхняй нарыхтоўкі.
Кантавой рэльеф размешчаны ніжэй кантавой рэжучай абзы і ўтвараецца паміж тарцом пласціны і лініяй, перпендыкулярнай падставы хваставік.Звес наканечніка дазваляе зрабіць рэльефны вугал (утвораны канцом хваставіка і лініяй, перпендыкулярнай кораню хваставіка) большым, чым рэльефны кут.
Кут бакавога зазору апісвае кут пад бакавой рэжучай абзой.Ён утвораны бакамі ляза і лініяй, перпендыкулярнай да падставы дзяржальні.Як і ў выпадку з кантавым выступам, навісь дазваляе зрабіць бакавой рэльеф (утвораны бокам ручкі і лініяй, перпендыкулярнай да падставы ручкі), большай за рэльеф.
Пярэдні кут (таксама вядомы як кут бакавой рэжучай абзы або вугал апярэджання) утвараецца паміж бакавой рэжучай абзой пласціны і бокам трымальніка.Гэты кут накіроўвае інструмент у нарыхтоўку, і па меры яго павелічэння ўтворыцца больш шырокая і тонкая стружка.Геаметрыя і матэрыяльны стан нарыхтоўкі з'яўляюцца асноўнымі фактарамі пры выбары вугла перадачы рэжучага інструмента.Напрыклад, інструменты з падкрэсленым вуглом спіралі могуць забяспечыць значную прадукцыйнасць пры рэзанні спеченных, разрыўных або загартаваных паверхняў без сур'ёзнага ўздзеяння на край рэжучага інструмента.Аператары павінны збалансаваць гэта перавага з павелічэннем адхілення дэталяў і вібрацыі, паколькі вялікія куты ўздыму ствараюць вялікія радыяльныя сілы.Такарныя інструменты з нулявым крокам забяспечваюць шырыню стружкі, роўную глыбіні рэзання пры такарных аперацыях, у той час як рэжучыя інструменты з вуглом зачаплення дазваляюць эфектыўнай глыбіні рэзання і адпаведнай шырыні стружкі перавышаць фактычную глыбіню рэзання на нарыхтоўцы.Большасць такарных аперацый можна эфектыўна выконваць з дыяпазонам вугла набліжэння ад 10 да 30 градусаў (метрычная сістэма змяняе вугал з 90 градусаў на супрацьлеглы, што робіць ідэальны дыяпазон вугла набліжэння ад 80 да 60 градусаў).
І наканечнік, і бакі павінны мець дастатковы рэльеф і рэльеф, каб інструмент мог увайсці ў разрэз.Калі зазору няма, сколы не ўтворацца, але калі зазору недастаткова, інструмент будзе шараваць і вылучаць цяпло.Аднакропкавыя такарныя інструменты таксама патрабуюць асабовага і бакавога рэльефу, каб увайсці ў разрэз.
Пры тачэнні на загатоўку дзейнічаюць тангенцыяльныя, радыяльныя і восевыя сілы рэзання.Найбольшы ўплыў на расход энергіі аказваюць датычныя сілы;восевыя сілы (падачы) прыціскаюць дэталь у падоўжным кірунку;і радыяльныя (глыбіня рэзу) сілы імкнуцца рассоўваць нарыхтоўку і трымальнік інструмента.«Сіла рэзкі» - гэта сума гэтых трох сіл.Для нулявога вугла ўзвышэння яны знаходзяцца ў суадносінах 4:2:1 (тангенцыяльны:восевы:радыяльны).Па меры павелічэння вугла апярэджання восевая сіла памяншаецца, а радыяльная сіла рэзання павялічваецца.
Тып хваставіка, кутні радыус і форма пласціны таксама аказваюць вялікі ўплыў на патэнцыйную максімальную эфектыўную даўжыню рэжучай абзы такарнай пласціны.Пэўныя камбінацыі радыуса пласціны і трымальніка могуць запатрабаваць кампенсацыі памераў, каб у поўнай меры выкарыстаць перавагі рэжучай абзы.
Якасць паверхні пры такарных аперацыях залежыць ад калянасці інструмента, станка і загатоўкі.Пасля ўстанаўлення калянасці для вызначэння якасці паверхні нарыхтоўкі можна выкарыстоўваць залежнасць паміж падачай машыны (дзюймаў/абарот або мм/абарот) і ўстаўкай або профілем вяршыні інструмента.Профіль носа выражаецца праз радыус: у пэўнай ступені большы радыус азначае лепшую аздабленне паверхні, але занадта вялікі радыус можа выклікаць вібрацыю.Для аперацый апрацоўкі, якія патрабуюць радыусу, меншага за аптымальны, хуткасць падачы, магчыма, спатрэбіцца паменшыць для дасягнення жаданага выніку.
Пасля дасягнення патрабаванага ўзроўню магутнасці прадукцыйнасць павялічваецца з павелічэннем глыбіні рэзу, падачы і хуткасці.
Глыбіню рэзу прасцей за ўсё павялічыць, але паляпшэнне магчыма толькі пры дастатковай колькасці матэрыялу і сіл.Падваенне глыбіні рэзання павялічвае прадукцыйнасць без павышэння тэмпературы рэзання, трываласці на расцяжэнне або сілы рэзання на кубічны цаля або сантыметр (таксама вядомай як удзельная сіла рэзання).Гэта падвойвае неабходную магутнасць, але тэрмін службы інструмента не зніжаецца, калі інструмент адпавядае патрабаванням датычнай сілы рэзання.
Змяніць хуткасць падачы таксама адносна лёгка.Падваенне хуткасці падачы падвойвае таўшчыню габлюшкі і павялічвае (але не падвойвае) тангенцыяльныя сілы рэзання, тэмпературу рэзання і патрабаваную магутнасць.Гэта змяненне памяншае тэрмін службы інструмента, але не ўдвая.Удзельная сіла рэзання (сіла рэзання, звязаная з колькасцю выдаленага матэрыялу) таксама памяншаецца з павелічэннем хуткасці падачы.Па меры павелічэння хуткасці падачы дадатковая сіла, якая дзейнічае на рэжучую абзу, можа выклікаць утварэнне паглыбленняў на верхняй перадавой паверхні пласціны з-за павышэння цяпла і трэння, якія ўзнікаюць падчас рэзкі.Аператары павінны ўважліва сачыць за гэтай зменнай, каб пазбегнуць катастрафічнага збою, калі чыпсы становяцца мацнейшымі за лязо.
Неразумна павялічваць хуткасць рэзання ў параўнанні са змяненнем глыбіні рэзання і падачы.Павелічэнне хуткасці прывяло да значнага павелічэння тэмпературы рэзання і зніжэння зруху і ўдзельнай сілы рэзання.Падваенне хуткасці рэзкі патрабуе дадатковай магутнасці і скарачае тэрмін службы інструмента больш чым удвая.Фактычную нагрузку на верхнія граблі можна паменшыць, але больш высокія тэмпературы рэзання ўсё роўна выклікаюць кратэры.
Знос пласцін з'яўляецца агульным паказчыкам поспеху або няўдачы любой такарнай аперацыі.Іншыя агульныя паказчыкі ўключаюць недапушчальныя сколы і праблемы з нарыхтоўкай або машынай.Як правіла, аператар павінен індэксаваць пласціну на 0,030 цалі (0,77 мм) бакавога зносу.Для фінішных аперацый аператар павінен індэксаваць на адлегласці 0,015 цалі (0,38 мм) або менш.
Трымальнікі са зменнымі ўстаўкамі з механічным заціскам адпавядаюць дзевяці стандартам сістэмы распазнавання ISO і ANSI.
Першая літара ў сістэме паказвае на спосаб мацавання палатна.Пераважаюць чатыры агульныя тыпы, але кожны тып змяшчае некалькі варыяцый.
Устаўкі тыпу C выкарыстоўваюць верхні заціск для ўставак, якія не маюць цэнтральнага адтуліны.Сістэма цалкам абапіраецца на трэнне і лепш за ўсё падыходзіць для выкарыстання з станоўчымі пласцінамі ў сярэдніх і лёгкіх нагрузках на такарнай і расточной працы.
Устаўкі M ўтрымліваюць ахоўную пракладку паражніны ўстаўкі з дапамогай кулачковага замка, які прыціскае ўстаўку да сценкі ўстаўкі.Верхні заціск утрымлівае заднюю частку ўстаўкі і прадухіляе яе ўздым, калі рэжучая нагрузка прыкладваецца да кончыка ўстаўкі.Пласціны M асабліва падыходзяць для цэнтральных адтулін з адмоўнымі пласцінамі пры сярэдніх і цяжкіх нагрузках.
Для ўставак S-тыпу выкарыстоўваюцца звычайныя шрубы Torx або Allen, але яны патрабуюць зенкеравання або зенкеравання.Шрубы могуць заклінаваць пры высокіх тэмпературах, таму гэтая сістэма лепш за ўсё падыходзіць для лёгкіх і ўмераных такарных і расточных аперацый.
Устаўкі P адпавядаюць стандарту ISO для такарных нажоў.Укладыш прыціскаецца да сценкі кішэні верціцца рычагом, які нахіляецца пры ўсталёўцы рэгулявальнага шрубы.Гэтыя пласціны лепш за ўсё падыходзяць для пласцін з адмоўным нахілам і адтулін для сярэдніх і цяжкіх такарных работ, але яны не перашкаджаюць пад'ёму пласціны падчас рэзкі.
У другой частцы выкарыстоўваюцца літары для абазначэння формы ляза.Трэцяя частка выкарыстоўвае літары для абазначэння камбінацый прамых або зрушаных хваставікоў і вуглоў спіралі.
Чацвёртая літара паказвае пярэдні кут дзяржальні або задні кут ляза.Для перадняга вугла P з'яўляецца станоўчым перадавым вуглом, калі сума вугла кантавога зазору і вугла кліну менш за 90 градусаў;N - адмоўны нахільны вугал, калі сума гэтых вуглоў больш за 90 градусаў;O - нейтральны нахільны вугал, сума якога роўна роўная 90 градусам.Дакладны зазорны кут пазначаецца адной з некалькіх літар.
Пятая - гэта літара, якая абазначае руку з інструментам.R паказвае, што гэта інструмент для правай рукі, які рэжа справа налева, а L адпавядае інструменту для левай рукі, які рэжа злева направа.N інструменты нейтральныя і могуць рэзаць у любым кірунку.
Часткі 6 і 7 апісваюць адрозненні паміж імперскай і метрычнай сістэмамі вымярэння.У імперскай сістэме гэтыя раздзелы адпавядаюць двухзначным лічбам, якія абазначаюць раздзел дужкі.Для квадратных хваставік лічба ўяўляе сабой суму адной шаснаццатай шырыні і вышыні (5/8 цалі - гэта пераход ад «0x» да «xx»), у той час як для прастакутных хваставік першая лічба выкарыстоўваецца для прадстаўлення васьмі шырыня.чвэрць, другая лічба ўяўляе сабой чвэрць вышыні.У гэтай сістэме ёсць некалькі выключэнняў, напрыклад ручка 1¼” x 1½” з абазначэннем 91. Метрычная сістэма выкарыстоўвае дзве лічбы для вышыні і шырыні.(у якім парадку.) Такім чынам, прамавугольнае лязо вышынёй 15 мм і шырынёй 5 мм будзе мець нумар 1505.
Раздзелы VIII і IX таксама адрозніваюцца паміж імперскімі і метрычнымі адзінкамі.У імперскай сістэме ў раздзеле 8 разглядаюцца памеры пласцін, а ў раздзеле 9 - даўжыня грані і інструмента.Памер ляза вызначаецца памерам упісанага круга з крокам у адну восьмую цалі.Даўжыня канца і інструмента пазначаюцца літарамі: AG для прымальных памераў задняга і канцавога інструмента і MU (без O або Q) для прымальнага памеру пярэдняга і канцавога інструмента.У метрычнай сістэме частка 8 адносіцца да даўжыні прылады, а частка 9 - да памеру ляза.Даўжыня інструмента пазначаецца літарамі, у той час як для прастакутных і паралелаграмных пласцін выкарыстоўваюцца лічбы, каб паказаць даўжыню самай доўгай рэжучай абзы ў міліметрах, ігнаруючы дзесятковыя знакі і адзінкавыя лічбы перад нулямі.Іншыя формы выкарыстоўваюць даўжыні бакоў у міліметрах (дыяметр круглага ляза), а таксама ігнаруюць дзесятковыя знакі і дадаюць нулі да адзіночных лічбаў.
У метрычнай сістэме выкарыстоўваецца дзесяты і апошні раздзел, які ўключае пазіцыі для кваліфікаваных дужак з допускамі ±0,08 мм для задняга і канцавога (Q), пярэдняга і задняга (F) і задняга, пярэдняга і канцавога (B).
Аднакропкавыя інструменты даступныя ў розных стылях, памерах і матэрыялах.Суцэльныя аднакантовыя фрэзы могуць быць выраблены з хуткарэзнай сталі, вугляродзістай сталі, кобальтавага сплаву або карбіду.Аднак, калі прамысловасць перайшла на такарныя інструменты з паянымі наканечнікамі, кошт гэтых інструментаў зрабіў іх амаль неактуальнымі.
У інструментах з паяным наканечнікам выкарыстоўваецца корпус з недарагога матэрыялу і наканечнік або нарыхтоўка з больш дарагога рэжучага матэрыялу, прыпаянага да месца рэзання.Матэрыялы наканечніка ўключаюць хуткарэзную сталь, карбід і кубічны нітрыд бору.Гэтыя інструменты даступныя ў памерах ад A да G, а афсетныя стылі A, B, E, F і G можна выкарыстоўваць як правыя, так і левыя рэжучыя інструменты.Для квадратнага хваставіка лічба, якая ідзе за літарай, паказвае вышыню або шырыню нажа ў шаснаццатых долях цалі.Для нажоў з квадратнай хваставінай першая лічба - гэта сума шырыні хваставіка ў адной восьмай цалі, а другая лічба - гэта сума вышыні хваставіка ў адной чвэрці цалі.
Радыус наканечніка інструментаў з паянымі наканечнікамі залежыць ад памеру хваставіка, і аператар павінен пераканацца, што памер інструмента адпавядае патрабаванням аздаблення.
Расточванне ў асноўным выкарыстоўваецца для аздаблення вялікіх полых адтулін у адліўках або прабівання адтулін у покоўках.Большасць інструментаў падобныя на традыцыйныя вонкавыя такарныя інструменты, але кут зрэзу асабліва важны з-за праблем з выдаленнем стружкі.
Цвёрдасць таксама мае вырашальнае значэнне для сумнай прадукцыйнасці.Дыяметр адтуліны і неабходнасць дадатковага зазору непасрэдна ўплываюць на максімальны памер расточной штангі.Фактычны вылет сталёвай расточной штангі ў чатыры разы перавышае дыяметр хваставіка.Перавышэнне гэтага ліміту можа паўплываць на хуткасць выдалення металу з-за страты калянасці і павелічэння верагоднасці вібрацыі.
Дыяметр, модуль пругкасці матэрыялу, даўжыня і нагрузка на бэльку ўплываюць на калянасць і прагін, прычым дыяметр аказвае найбольшы ўплыў, а затым даўжыня.Павелічэнне дыяметра стрыжня або скарачэнне даўжыні значна павялічыць калянасць.
Модуль пругкасці залежыць ад выкарыстоўванага матэрыялу і не змяняецца ў выніку тэрмічнай апрацоўкі.Сталь найменш устойлівая пры 30 000 000 psi, цяжкія металы стабільныя пры 45 000 000 psi, а карбіды стабільныя пры 90 000 000 psi.
Аднак гэтыя паказчыкі высокія з пункту гледжання стабільнасці, а свідравальныя стрыжні са сталёвым хваставікам забяспечваюць здавальняючыя характарыстыкі для большасці прымянення пры суадносінах L/D 4:1.Свідравальныя стрыжні з хваставікам з карбіду вальфраму добра працуюць пры суадносінах L/D 6:1.
Радыяльныя і восевыя сілы рэзання пры расточванні залежаць ад вугла нахілу.Павелічэнне сілы цягі пры невялікім куце ўздыму асабліва дапамагае паменшыць вібрацыю.Па меры павелічэння вугла апярэджання радыяльная сіла павялічваецца, а таксама павялічваецца сіла, перпендыкулярная кірунку рэзання, што прыводзіць да вібрацыі.
Рэкамендуемы вугал уздыму для кантролю вібрацыі ў адтуліне складае ад 0° да 15° (у брытанскай сістэме. Метрычны кут уздыму складае ад 90° да 75°).Калі вугал апярэджання складае 15 градусаў, радыяльная сіла рэзання амаль у два разы большая, чым калі вугал апярэджання складае 0 градусаў.
Для большасці расточных аперацый пераважней выкарыстоўваць рэжучыя інструменты з пазітыўным нахілам, таму што яны зніжаюць сілы рэзання.Аднак станоўчыя інструменты маюць меншы вугал зазору, таму аператар павінен ведаць аб магчымасці кантакту паміж інструментам і нарыхтоўкай.Забеспячэнне дастатковага зазору асабліва важна пры свідраванні адтулін малога дыяметра.
Радыяльныя і датычныя сілы ў свідраванні павялічваюцца па меры павелічэння радыуса носа, але на гэтыя сілы таксама ўплывае вугал нахілу.Глыбіня рэзу пры расточванні можа змяніць гэтую залежнасць: калі глыбіня рэзу большая або роўная радыусу вугла, вугал апярэджання вызначае радыяльную сілу.Калі глыбіня разрэзу менш радыусу вугла, сама глыбіня разрэзу павялічвае радыяльную сілу.Гэтая праблема робіць для аператараў яшчэ больш важным выкарыстанне радыусу носа, меншага за глыбіню рэзання.
Кампанія Horn USA распрацавала сістэму хуткай замены інструмента, якая значна скарачае час наладкі і змены інструмента на такарных станках швейцарскага тыпу, у тым ліку з унутранай астуджальнай вадкасцю.
Даследчыкі UNCC ўводзяць мадуляцыю ў траекторыі інструментаў.Мэтай было ламанне стружкі, але больш высокая хуткасць выдалення металу была цікавым пабочным эфектам.
Дадатковыя паваротныя фрэзерныя восі на гэтых станках дазваляюць апрацоўваць шмат тыпаў складаных дэталяў у адной установцы, але гэтыя станкі, як вядома, цяжка запраграмаваць.Аднак сучаснае праграмнае забеспячэнне CAM значна спрашчае задачу праграмавання.
Час публікацыі: 4 верасня 2023 г