Parametry skrawania

Obliczanie parametrów technologicznych do obróbki
CNC.
Materiały szkoleniowe.
Opracował:
mgr inż. Wojciech Kubiszyn
Parametry skrawania
Podczas obróbki skrawaniem można rozróżnić w obrabianym przedmiocie trzy
powierzchnie. Rozróżniamy powierzchnie skrawaną, obrobioną i obrabianą. Aby można było
wykonywać proces obróbki należy dobrać stworzyć odpowiednie warunki skrawania które
nazywamy parametrami skrawania. Rozróżniamy :
technologiczne parametry skrawania
geometryczne parametry skrawania.
Do technologicznych parametrów skrawania zaliczamy;
 szybkość skrawania,
 posuw,
 głębokość skrawania,
Parametry tę są niezbędne do ustawienia obrabiarki celem zaplanowania i wykonania obróbki.
Do parametrów geometrycznych zaliczamy :
 szerokość warstwy skrawanej,
 grubość warstwy skrawanej,
Szybkość skrawania
Szybkością skrawania nazywamy stosunek drogi którą pokona krawędź skrawającą
narzędzia w kierunku głównego ruchu roboczego do czasu przebycia tej drogi.
vc =
π dn
1000
m/min
Vc- szybkość skrawania [m/min].
d - średnica przedmiotu obrabianego [ mm].
n – prędkość obrotowa przedmiotu obrabianego [obr/min].
z powyższej zależności możemy przekształcając wzór obliczyć prędkość obrotową n oraz
średnicę d ( zależnie od obróbki średnica wałka lub narzędzia).
1000vc
[obr/min]
πd
1000vc
[mm]
d=
πn
n=
Rysunek 1. Przemieszczenie punktu podczas jednego obrotu.1
Głębokość skrawania
Głębokością skrawania nazywamy różnice pomiędzy powierzchnią obrabianą, a
powierzchnią obrobioną wyrażoną wzorem.
g=
D−d
2
[mm]
g – głębokość skrawania [mm].
D – średnica obrabiana [mm].
d – średnica obrobiona [ mm].
Rysunek 2. Głębosość skrawania 1.
Posuw
Posuw oznaczamy literą f i wyraża wartość przesuniecie narzędzia noża tokarskiego w czasie
jednego obrotu. Podczas obróbki mogą być wykonywane posuwy poprzeczne i wzdłużne.
Rysunek 3. Posuw narzędzia w czasie obróbki1.
W wyniku toczenia ruchy obrotowe i posuwowe sumują się doprowadza to że krawędź
skrawająca wykonuje ruch śrubowy wokół obrabianego przedmiotu. Powoduje to iż z
przedmiotu zostaje zdjęta warstwa materiału nazywana warstwą skrawana.
Pole przekroju poprzecznego tej warstwy obliczamy ze wzoru określonego iloczynem
szerokości warstwy skrawanej (bD) i jej grubości (hD).
AD=hD bD [mm2]
Analizując rysunek 4 można zauważyć że pole przekroju poprzecznego warstwy skrawanej
można przedstawić jako iloczyn posuwu i głębokości skrawania czyli
AD=f g [mm2]
Rysunek 4. Kształt warstwy skrawanej podczas obróbki.1
Wydajność skrawana
Do oceny wydajności skrawania może być stosowane różne wielkości. Poniżej zostaną
omówione dwie podstawowe do których zaliczamy:
wydajność objętościową
wydajność masową
Wydajność objętościowa jest to objętość materiału przetworzonego na wióry w czasie.
Qv= ap fvcśr
[cm3/min].
zaś
vcśr=
π (d − a p )n
1000
[m/min].
Wydajność powierzchniowa jest to wskaźnik używany w obróbce wykańczającej wyraża się
polem powierzchni obrobionej w czasie.
QF=10fvc [cm2/min].
Czasami przy szlifowaniu bezkłowym prętów czy obróbce długich gwintów lepiej jest
posługiwać się wydajnością liniowa która wyraża się wzorem
QL=10fn [cm/min].
Przykłady do obliczeń
Ø
Ø
Ø 76
1. Na rysunku 5 przedstawiono sworzeń który należy obrabiać zgrubnie i wykańcząjąco.
Obróbka zgrubna powinna odbywać się w czterech przejściach narzędzia przy głębokości
skrawania równej 5,5,4,4 mm z pozostawieniem na obróbkę wykańczająca naddatku 0,5 mm.
Dla obróbki zgrubnej prędkość skrawania wynosi vcf=280 m/min zaś wykańczającej
vcf =400 m/min. Należy obliczyć prędkość obrotowa dla poszczególnych przejść.
30
50
70
Rysunek 5. Sworzeń.
2. Obliczyć ile będzie wynosić podczas frezowania szybkość skrawania jeżeli średnica freza
będzie równa 60 mm zaś prędkość obrotowa n=400 obr/min
3. Z jaką prędkością obrotową musimy obrabiać materiał (frezować frezem trzpieniowym) o
średnicy Ø 16 mm pracującego z szybkością skrawania równą 120 m/min.
4. Podczas frezowania płaszczyzn przy pomocy głowicy frezarskiej ustalono szybkość
skrawania na 180 m/min, zaś prędkość obrotowa wynosi na 400 obr/min. Jaką średnice
powinna mieć głowica nie przekraczając podanych wartości.
Literatura:
1.Stefan Okoniewski „Technologia maszyn” Wydawnictwa szkolne i pedagogiczne.
2. Podstawy obróbki CNC rea MTS.
3. „OBSŁUGA I PROGRAMOWANIE OBRABIAREK CNC Podręcznik operatora”.
Zbigniew Habrat Wydawnictwo Kabe Krosno 2007.