Режимы резания при расточной операции: основные принципы и техники


Комплексные процессы обработки деталей в машиностроительстве требуют большого внимания и специальных знаний. И одним из самых важных этапов является расточная операция – процесс удаления лишнего материала с поверхности детали с помощью режущего инструмента. Режимы резания, которые применяются при такой операции, существенно влияют на качество и эффективность обработки.

Существует несколько основных режимов резания при расточной операции. Первый из них – непрерывный рез – предполагает постепенное удаление материала при движении инструмента вдоль поверхности детали. Такой режим резания позволяет достичь высокой точности обработки и обеспечить плавность процесса. Он особенно эффективен при резке металлов с высокой твердостью. Для его реализации используется режущий инструмент с одной режущей кромкой.

Второй режим резания – интервальный рез – предполагает использование инструмента с несколькими режущими кромками и прерывистое удаление материала с поверхности детали. Этот режим резания применяется в тех случаях, когда удаление материала происходит на большой глубине. Он позволяет эффективно резать мягкие металлы и снижает износ инструмента. Однако при этом возможна некоторая потеря точности обработки.

Понятие и общая классификация режимов резания

Режимы резания классифицируются по различным критериям:

  • По типу режима:
    • Непрерывный режим — при котором резание осуществляется без перерывов.
    • Прерывистый режим — при котором резание осуществляется с периодическими перерывами.
    • Интермиттирующий режим — при котором резание осуществляется пакетами или отдельными импульсами.
  • По направлению движения режущего инструмента:
    • Продольный режим — при котором режущий инструмент движется по продольной оси заготовки.
    • Поперечный режим — при котором режущий инструмент движется перпендикулярно продольной оси заготовки.
    • Спиральный режим — при котором режущий инструмент движется по спирали, образующей поверхность заготовки.
  • По направлению сил резания:
    • Однорежимное резание — при котором силы резания действуют только в одном направлении.
    • Двухрежимное резание — при котором силы резания действуют в двух противоположных направлениях.
    • Режим вращающего диска — при котором силы резания действуют по радиусу вращения диска.

Выбор и оптимизация режимов резания зависит от различных факторов, таких как материал обрабатываемой заготовки, требуемая точность обработки, тип обрабатывающего инструмента и технические возможности используемого оборудования.

Непрерывный и прерывистый режимы резания

Прерывистый режим резания является вторым основным режимом резания в расточной операции. В этом режиме инструмент совершает периодические остановки, чтобы соединиться с обрабатываемой поверхностью. Этот режим резания применяется, когда требуется удаление больших объемов материала или когда поверхность необходимо частично обработать.

В таблице ниже приведены основные различия между непрерывным и прерывистым режимами резания:

Непрерывный режим резанияПрерывистый режим резания
Применяется для точной и равномерной обработки поверхностиПрименяется для удаления больших объемов материала или частичной обработки поверхности
Не требует остановок и переборок инструментаТребует периодических остановок и переборок инструмента
Позволяет достичь высокой точности и качества обработкиПозволяет удалить большие объемы материала за один цикл резания

Простой и сложный режимы резания

Простой режим резания применяется при обработке материалов с низкой твердостью, таких как пластик, дерево или алюминий. Основная особенность этого режима заключается в том, что инструмент перемещается относительно заготовки с постоянной скоростью и глубиной резания. Это позволяет достичь хорошей отделки поверхности и точности размеров детали.

Сложный режим резания применяется при обработке материалов с высокой твердостью, например, стали или чугуна. Этот режим характеризуется изменением скорости и глубины реза в процессе обработки. Обычно начинают с большой глубины резания и медленной скорости, затем постепенно увеличивают скорость и уменьшают глубину резания. Это позволяет справиться с большими нагрузками на инструмент и повысить производительность операции.

Режим резанияПримеры материаловОсобенности
ПростойПластик, дерево, алюминийПостоянная скорость и глубина резания
СложныйСталь, чугунИзменение скорости и глубины резания

Штатный и экстремальный режимы резания

Штатный режим резания представляет собой основной режим, который используется в большинстве случаев при расточной операции. В этом режиме инструмент подвергается действию усилий, которые находятся в пределах нормы и предполагают стандартные параметры резания.

Экстремальный режим резания предполагает использование инструмента в условиях повышенной интенсивности резания, что приводит к дополнительным нагрузкам на инструмент. Данный режим применяется при требованиях к высокой производительности, но при этом влечет за собой более быстрый износ инструмента и более низкое качество обработки.

Для сравнения режимов резания могут использоваться различные параметры, такие как скорость резания, глубина резания, подача, тип инструмента и материал обрабатываемой детали.

ПараметрШтатный режим резанияЭкстремальный режим резания
Скорость резанияУмеренная, оптимальная для данного материалаВысокая, максимальная, позволяющая достичь высокой производительности
Глубина резанияСтандартная, рекомендованная для данного материалаУвеличенная, максимальная, позволяющая увеличить усилия резания
ПодачаСтандартная, оптимальная для данного материалаУвеличенная, максимальная, позволяющая увеличить производительность
Тип инструментаСтандартный, рекомендованный для данного материалаСпециальный, усиленный для высокой нагрузки
Материал обрабатываемой деталиСтандартный, оптимальный для данного материалаТвердый, высокопрочный, требующий более интенсивной обработки

При выборе режима резания необходимо учитывать требуемые характеристики обработки, ресурс инструмента и качество обработки. Штатный режим резания обеспечивает баланс между производительностью, качеством и ресурсом инструмента, в то время как экстремальный режим резания позволяет достичь высокой производительности за счет жертвы качества и ресурса.

Поверочные режимы резания

В зависимости от конкретной задачи и используемого оборудования, поверочные режимы резания могут включать в себя следующие этапы:

  1. Измерение размеров и геометрических параметров детали перед началом резки. Для этого может использоваться специальное измерительное оборудование, такое как микрометры, штангенциркули и т.д. Результаты измерений должны быть сопоставлены с требуемыми размерами, указанными в технической документации.
  2. Прогонка инструмента без резания. В этом случае инструмент проходит через обрабатываемую деталь без удаления материала. Этот этап позволяет проверить правильность выбранной скорости резания и шага, а также убедиться в отсутствии вибрации и люфта.
  3. Нарезка поверочных канавок. Поверочные канавки могут быть нарезаны на детали при помощи фрез, сверл или резцов. После нарезки канавок проводится измерение их размеров и геометрических параметров. По результатам измерений можно оценить точность работы станка и выбора оптимальных параметров резания.
  4. Измерение размеров и геометрических параметров детали после резки. После завершения резки проводится повторное измерение размеров и геометрических параметров детали. Результаты сравниваются с требуемыми размерами, указанными в технической документации, и оцениваются на соответствие.

Поверочные режимы резания позволяют выявить возможные дефекты или несоответствия в настройках и параметрах резания, что позволяет своевременно внести корректировки и обеспечить качественное выполнение операции.

Параметры и напряжения в режимах резания

Важные параметры в режимах резания включают в себя:

  • Скорость резания: определяет скорость передвижения инструмента вдоль поверхности детали. Высокая скорость резания может привести к повышенному износу инструмента, тогда как низкая скорость резания может привести к плохому качеству поверхности.
  • Подача: определяет скорость передвижения инструмента в направлении поперек поверхности детали. Высокая подача может привести к повышенному износу инструмента и повышенным усилиям резания.
  • Глубина резания: определяет глубину, на которую инструмент входит в материал детали. Глубокая резка может привести к перегрузке инструмента и плохому качеству поверхности.

Также следует учитывать и другие факторы, такие как тип и состояние инструмента, материал детали, степень фиксации детали и система охлаждения. Наличие правильных параметров и напряжений в режимах резания поможет достичь оптимальной производительности и качества обработки.

Сравнительная характеристика режимов резания

Всего существует несколько основных режимов резания:

1. Непрерывное резание – характеризуется равномерным прохождением режущей кромки по поверхности детали. В результате этого режима получается гладкая поверхность с минимальными следами обработки.

2. Интермиттирующее резание – применяется для получения деталей с особыми формами и рельефами. Режущий инструмент перемещается по детали с периодическими остановками и сменами направления движения. Такой режим резания обеспечивает точность и гибкость обработки.

3. Сплошное резание – применяется для удаления особых слоев материала или обработки плоских поверхностей. Режущий инструмент перемещается по детали, охватывая большую площадь и осуществляя постоянный контакт с поверхностью. Этот режим резания обеспечивает высокую производительность и эффективность обработки.

4. Комбинированное резание – сочетает различные режимы резания для получения оптимальных результатов. Например, в процессе резания могут чередоваться непрерывное и сплошное перемещение режущего инструмента.

Выбор режима резания зависит от конкретных требований к обработке детали: качества поверхности, точности обработки, производительности и др. При правильном выборе режима резания можно достичь оптимальных результатов и обеспечить эффективность процесса обработки.

Добавить комментарий

Вам также может понравиться