Под шероховатостью понимают неровности в виде небольших зазоров, микровыступов и впадин на поверхности материала после обработки. Если гладкость низкая, это может повлиять на различные аспекты применения, такие как уплотнение, износостойкость, стабильность и т. д. Как нам следует улучшить технологии производства, чтобы повысить гладкость и точность обработки заготовок?

Причины проблем с шероховатостью

Плохая шероховатость может быть объяснена следующими причинами:

1. Неправильный выбор инструмента. Сильный износ или плохое качество инструмента могут привести к появлению заусенцев и трещин на просверленной поверхности.

2. Слишком высокая или слишком низкая скорость резания. Чрезмерная скорость резания может привести к получению шероховатой поверхности обработки, а слишком низкая скорость может привести к негладкой поверхности.

3. Неправильное использование охлаждающей жидкости. Неправильное использование охлаждающей жидкости, например, охлаждающей жидкости низкой концентрации или загрязненной, также может привести к негладкой поверхности просверленного отверстия.

4. Неправильные настройки параметров обработки. Неправильные настройки параметров обработки могут привести к нестабильной резке, что приведет к негладкой поверхности просверленного отверстия.

Принципы решения проблем шероховатости

Для решения проблемы плохой шероховатости обработки необходимо устранить конкретные причины, а конкретные методы заключаются в следующем:

1. Обратите внимание на выбор инструмента: выбирайте качественный, прочный и минимально изнашиваемый инструмент.

2. Выберите подходящую скорость резания: отрегулируйте скорость резания в зависимости от обрабатываемого материала и материала сверла, чтобы обеспечить качество резки.

3. Рационально используйте охлаждающую жидкость: выбирайте охлаждающую жидкость соответствующей концентрации, поддерживайте чистоту охлаждающей жидкости и своевременно заменяйте ее.

4. Разумно устанавливайте параметры обработки: в соответствии с состоянием материала и сверла разумно устанавливайте скорость резания, подачу и стартовую частоту, а также другие параметры обработки.

Улучшение шероховатости за счет регулировки параметров резки.

Три элемента условий резания — скорость резания, скорость подачи и глубина резания — непосредственно вызывают повреждение инструмента. С увеличением скорости резания температура на кончике инструмента повышается, что приводит к механическому, химическому и термическому износу. Увеличение скорости резания 20% приводит к снижению срока службы инструмента 50%.

Взаимосвязь между условиями подачи и износом инструмента находится в очень узком диапазоне. Однако большая подача повышает температуру резания и приводит к значительному износу. Его воздействие на инструмент меньше по сравнению со скоростью резания. Хотя глубина резания оказывает меньшее влияние на инструмент, чем скорость резания и подача, во время микрорезания в обрабатываемом материале образуется закаленный слой, что также влияет на срок службы инструмента.

Пользователи должны выбирать скорость резания на основе таких факторов, как обрабатываемый материал, твердость, условия резания, тип материала, скорость подачи и глубина резания. Выбор наиболее подходящих условий обработки основан на этих факторах. В идеале оптимальным считается регулярный и стабильный износ, достигающий всего срока службы инструмента.

Однако в практических операциях выбор стойкости инструмента связан с износом инструмента, изменением обрабатываемых размеров, качеством поверхности, шумом резания, нагревом обработки и т. д. При определении условий обработки исследования следует проводить на основе реальной ситуации. Для труднообрабатываемых материалов, таких как нержавеющая сталь и жаропрочные сплавы, можно использовать СОЖ или выбрать лезвия с хорошей жесткостью.

Правильный выбор этих трех элементов является основным направлением курсов по резке металлов.

Скорость резания (линейная скорость, окружная скорость) V (метры в минуту)

Чтобы выбрать скорость шпинделя в минуту, необходимо сначала определить соответствующую скорость резания V. Выбор V зависит от материала инструмента, материала заготовки и условий обработки.

Инструментальный материал

Для твердого сплава можно выбрать более высокое значение V, обычно выше 100 метров в минуту. При покупке дисков обычно указываются технические параметры с указанием рекомендуемых скоростей резки для разных материалов. Для быстрорежущей стали V может быть только ниже, обычно не превышая 70 метров в минуту, часто колеблясь от 20 до 30 метров в минуту.

Материал заготовки

Для материалов с высокой твердостью выбирают меньшее значение V. Для чугуна выбирается меньшее V. Если материал инструмента — твердосплавный, можно выбрать скорость от 70 до 80 метров в минуту. Для низкоуглеродистой стали V может быть выше 100 метров в минуту, а для цветных металлов можно выбрать более высокую скорость (от 100 до 200 метров в минуту). Для закаленной и нержавеющей стали значение V следует выбирать меньше.

Условия обработки

Для черновой обработки выбирается более низкое значение V, а для чистовой обработки — более высокое.

Если система жесткости станка, заготовки и инструмента плохая, следует выбрать более низкое значение V.

Если программа числового программного управления использует S в качестве скорости шпинделя в минуту, то S следует рассчитывать на основе диаметра заготовки и скорости резания V: S (скорость шпинделя в минуту) = V (скорость резания) * 1000 / (3,1416 * диаметр заготовки). ).

Если программа числового управления использует постоянную линейную скорость, то S может напрямую использовать скорость резания V (метров в минуту).

Скорость подачи (глубина резания)

Скорость подачи, обозначаемая как F, в первую очередь определяется требованиями к шероховатости поверхности заготовки. При прецизионной обработке, где требуется высокое качество поверхности, выбирают меньшую скорость подачи, обычно в пределах от 0,06 до 0,12 мм на оборот шпинделя. Для черновой обработки можно выбрать большую подачу.

На выбор скорости подачи в основном влияет прочность инструмента, и ее обычно выбирают равной 0,3 или выше. Когда основной угол зазора инструмента велик, что приводит к снижению прочности инструмента, скорость подачи не должна быть слишком высокой. Кроме того, следует учитывать мощность станка, а также жесткость как заготовки, так и инструмента.

Программы числового управления могут использовать две единицы измерения скорости подачи: мм/минуту или мм/оборот шпинделя. Используемые выше единицы измерения указаны в миллиметрах на оборот шпинделя. Если используется мм/минута, формула преобразования выглядит следующим образом: Скорость подачи в минуту = Скорость подачи на оборот * Число оборотов шпинделя в минуту.

Глубина резки

При прецизионной обработке глубину резания обычно выбирают ниже 0,5 (по радиусу). Для черновой обработки выбор зависит от состояния заготовки, инструмента и станка. На небольших токарных станках (с максимальным диаметром обработки менее 400 мм), обрабатывающих отожженную сталь 451ТП5Т, глубина радиального резания обычно не превышает 5 мм.

Важно отметить, что если для регулирования скорости шпинделя токарного станка используется обычное регулирование скорости с преобразованием частоты, то при очень низкой скорости шпинделя (ниже 100-200 оборотов в минуту) выходная мощность двигателя значительно снизится. В таких случаях глубину резания и скорость подачи можно выбрать очень малыми.