Machining 101: Ni nini kugeuka?|warsha ya kisasa ya mitambo

Kugeuza hutumia lathe ili kuondoa nyenzo kutoka nje ya kazi inayozunguka, wakati boring huondoa nyenzo kutoka ndani ya kazi inayozunguka.#msingi
Kugeuka ni mchakato wa kuondoa nyenzo kutoka kwa kipenyo cha nje cha workpiece inayozunguka kwa kutumia lathe.Wakataji wa sehemu moja hukata chuma kutoka kwa sehemu ya kazi hadi (bora) chips fupi, kali ambazo ni rahisi kuondoa.
Lathe ya CNC yenye udhibiti wa kasi ya kukata mara kwa mara inaruhusu operator kuchagua kasi ya kukata, na kisha mashine hurekebisha kiotomatiki RPM wakati chombo cha kukata kinapita kipenyo tofauti kando ya contour ya nje ya workpiece.Lathes za kisasa pia zinapatikana katika usanidi wa turret moja na usanidi wa turret mbili: turrets moja ina mhimili wa usawa na wima, na turrets mbili zina jozi ya shoka za usawa na wima kwa kila turret.
Vyombo vya kugeuza vya mapema vilikuwa vipande thabiti vya mstatili vilivyotengenezwa kwa chuma cha kasi ya juu na pembe za reki na kibali upande mmoja.Wakati chombo kinapungua, fundi wa kufuli hukinoa kwenye grinder kwa matumizi ya mara kwa mara.Zana za HSS bado ni za kawaida kwenye lathe za zamani, lakini zana za carbudi zimekuwa maarufu zaidi, haswa katika umbo la nukta moja iliyotiwa shaba.Carbide ina upinzani bora wa kuvaa na ugumu, ambayo huongeza tija na maisha ya chombo, lakini ni ghali zaidi na inahitaji uzoefu wa kusaga.
Kugeuka ni mchanganyiko wa mwendo wa mstari (chombo) na rotary (workpiece).Kwa hiyo, kasi ya kukata inafafanuliwa kama umbali wa mzunguko (ulioandikwa kama sfm - uso wa mguu kwa dakika - au smm - mita ya mraba kwa dakika - harakati ya uhakika juu ya uso wa sehemu kwa dakika moja).Kiwango cha malisho (kilichoonyeshwa kwa inchi au milimita kwa kila mapinduzi) ni umbali wa mstari ambao chombo husafiri pamoja au kuvuka uso wa sehemu ya kazi.Milisho pia wakati mwingine huonyeshwa kama umbali wa mstari (kwa/dakika au mm/min) ambao zana husafiri kwa dakika moja.
Mahitaji ya kiwango cha malisho hutofautiana kulingana na madhumuni ya operesheni.Kwa mfano, katika ukali, milisho ya juu mara nyingi ni bora kwa kuongeza viwango vya kuondolewa kwa chuma, lakini ugumu wa sehemu ya juu na nguvu ya mashine inahitajika.Wakati huo huo, kugeuza kumaliza kunaweza kupunguza kasi ya kulisha ili kufikia ukali wa uso uliobainishwa kwenye mchoro wa sehemu.
Ufanisi wa chombo cha kukata inategemea kwa kiasi kikubwa juu ya angle ya chombo kuhusiana na workpiece.Masharti yaliyofafanuliwa katika sehemu hii yanatumika kwa uwekaji wa kukata na kibali na pia yanatumika kwa zana za nukta moja zilizopigwa shaba.
Pembe ya juu ya reki (pia inajulikana kama angle ya nyuma ya tafuta) ni pembe inayoundwa kati ya pembe ya kuingiza na mstari wa perpendicular kwa workpiece inapotazamwa kutoka kwa upande, mbele na nyuma ya chombo.Pembe ya juu ya tafuta ni chanya wakati pembe ya juu ya reki imeteremka chini kutoka kwa sehemu ya kukata ndani ya shank;neutral wakati mstari wa juu wa kuingiza ni sawa na juu ya shank;na upande wowote inapoinamishwa kutoka sehemu ya kukata.ni ya juu kuliko mmiliki wa chombo, pembe ya juu ya reki ni hasi..Vile na vipini pia vinagawanywa katika pembe nzuri na hasi.Viingilio vilivyo na mwelekeo mzuri vina pande na vishikilia vilivyofaa vilivyo na pembe chanya na za upande.Uingizaji hasi ni wa mraba kuhusiana na sehemu ya juu ya blade na vishikizo vinavyofaa vilivyo na pembe hasi za juu na za upande.Pembe ya juu ya tafuta ni ya pekee kwa kuwa inategemea jiometri ya kuingizwa: vyema vya chini au vilivyoundwa vya chipbreakers vinaweza kubadilisha angle ya ufanisi ya juu kutoka kwa hasi hadi chanya.Pembe za reki za juu pia huwa kubwa zaidi kwa nyenzo laini, zenye ductile zaidi ambazo zinahitaji pembe kubwa chanya chanya, wakati nyenzo ngumu na ngumu hukatwa vyema kwa jiometri isiyo na upande au hasi.
Pembe ya pembe ya nyuma iliundwa kati ya uso wa mwisho wa blade na mstari wa perpendicular kwa workpiece, kama inavyoonekana kutoka kwa uso wa mwisho.Pembe hizi ni chanya wakati zimepigwa mbali na makali ya kukata, zisizo na upande wakati ziko perpendicular kwa makali ya kukata, na hasi wakati zimepigwa juu.Unene unaowezekana wa chombo hutegemea pembe ya upande, pembe ndogo huruhusu utumiaji wa zana nene ambazo huongeza nguvu lakini zinahitaji nguvu za juu za kukata.Pembe kubwa huzalisha chips nyembamba na mahitaji ya chini ya nguvu ya kukata, lakini zaidi ya angle ya juu iliyopendekezwa, makali ya kukata hudhoofisha na uhamisho wa joto hupunguzwa.
Bevel ya kukata mwisho huundwa kati ya makali ya kukata ya blade mwishoni mwa chombo na mstari wa perpendicular nyuma ya kushughulikia.Pembe hii inafafanua pengo kati ya chombo cha kukata na uso wa kumaliza wa workpiece.
Msaada wa mwisho iko chini ya makali ya kukata mwisho na hutengenezwa kati ya uso wa mwisho wa kuingizwa na mstari wa perpendicular kwa msingi wa shank.Kupindua kwa ncha inakuwezesha kufanya angle ya misaada (iliyoundwa na mwisho wa shank na mstari wa perpendicular kwa mizizi ya shank) kubwa zaidi kuliko angle ya misaada.
Pembe ya kibali ya upande inaelezea angle chini ya makali ya kukata upande.Inaundwa na pande za blade na mstari wa perpendicular kwa msingi wa kushughulikia.Kama ilivyo kwa bosi wa mwisho, overhang inaruhusu misaada ya upande (iliyoundwa na upande wa mpini na mstari wa perpendicular kwa msingi wa mpini) kuwa kubwa kuliko misaada.
Pembe ya risasi (pia inajulikana kama pembe ya makali ya kukata upande au pembe ya risasi) huundwa kati ya makali ya kukata ya kuingiza na upande wa mmiliki.Pembe hii inaongoza chombo kwenye workpiece, na inapoongezeka, chip pana, nyembamba hutolewa.Jiometri na hali ya nyenzo ya workpiece ni sababu kuu katika kuchagua angle ya kuongoza ya chombo cha kukata.Kwa mfano, zana zilizo na pembe ya hesi iliyosisitizwa zinaweza kutoa utendakazi mkubwa wakati wa kukata nyuso zenye sintered, zisizoendelea, au ngumu bila kuathiri sana makali ya zana ya kukata.Waendeshaji lazima wasawazishe manufaa haya na kuongezeka kwa mkengeuko wa sehemu na mtetemo, kwani pembe kubwa za kuinua huunda nguvu kubwa za radial.Vyombo vya kugeuza lami ya sifuri hutoa upana wa chip sawa na kina cha kukata katika shughuli za kugeuka, wakati zana za kukata na angle ya ushiriki huruhusu kina cha ufanisi cha kukata na upana wa chip unaofanana kuzidi kina halisi cha kukata kwenye workpiece.Operesheni nyingi za kugeuza zinaweza kufanywa kwa ufanisi na anuwai ya mkabala ya digrii 10 hadi 30 (mfumo wa metri hugeuza pembe kutoka digrii 90 hadi kinyume, na kufanya njia bora ya pembe ya digrii 80 hadi 60).
Ncha na pande zote lazima ziwe na unafuu wa kutosha na unafuu ili kuwezesha chombo kuingia kwenye kata.Ikiwa hakuna pengo, hakuna chips zitaunda, lakini ikiwa hakuna pengo la kutosha, chombo kitasugua na kuzalisha joto.Zana za kugeuza sehemu moja pia zinahitaji unafuu wa uso na upande ili kuingia kwenye kata.
Wakati wa kugeuka, workpiece inakabiliwa na nguvu za tangential, radial na axial kukata.Ushawishi mkubwa zaidi juu ya matumizi ya nishati unafanywa na nguvu za tangential;nguvu za axial (milisho) bonyeza sehemu katika mwelekeo wa longitudinal;na nguvu za radial (kina cha kukata) huwa na kusukuma workpiece na chombo cha chombo."Nguvu ya kukata" ni jumla ya nguvu hizi tatu.Kwa pembe ya sifuri ya mwinuko, ziko katika uwiano wa 4: 2: 1 (tangential: axial: radial).Kadiri pembe ya risasi inavyoongezeka, nguvu ya axial hupungua na nguvu ya kukata radial huongezeka.
Aina ya shank, kipenyo cha kona, na umbo la kuingiza pia huwa na athari kubwa kwa urefu unaowezekana wa ukingo wa kukata wa kiingilio cha kugeuza.Michanganyiko fulani ya kipenyo cha kuingiza na kishikilia inaweza kuhitaji fidia ya kipimo ili kuchukua faida kamili ya ukingo wa kukata.
Ubora wa uso katika shughuli za kugeuza hutegemea rigidity ya chombo, mashine na workpiece.Baada ya ugumu kuanzishwa, uhusiano kati ya mlisho wa mashine (katika/rev au mm/rev) na kuingiza au wasifu wa pua wa chombo unaweza kutumika kubainisha ubora wa uso wa kifaa cha kufanyia kazi.Maelezo ya pua yanaonyeshwa kwa suala la radius: kwa kiasi fulani, radius kubwa ina maana ya kumaliza uso bora, lakini radius kubwa sana inaweza kusababisha vibration.Kwa utendakazi wa uchakataji unaohitaji chini ya eneo bora zaidi, huenda ukahitaji kupunguza kasi ya mipasho ili kufikia matokeo unayotaka.
Mara tu kiwango cha nguvu kinachohitajika kinafikiwa, tija huongezeka kwa kina cha kukata, malisho na kasi.
Kina cha kukata ni rahisi zaidi kuongezeka, lakini uboreshaji unawezekana tu kwa nyenzo na nguvu za kutosha.Kuongeza kina cha kata maradufu huongeza tija bila kuongeza joto la kukata, nguvu ya mkazo, au nguvu ya kukata kwa kila inchi ya ujazo au sentimita (pia inajulikana kama nguvu maalum ya kukata).Hii huongeza nguvu inayohitajika mara mbili, lakini maisha ya chombo hayapunguzwi ikiwa chombo kinakidhi mahitaji ya nguvu ya kukata tangential.
Kubadilisha kiwango cha malisho pia ni rahisi.Kuongezeka maradufu kiwango cha mlisho huongeza unene wa chip na huongeza (lakini haiongezeki mara mbili) nguvu za kukata, kukata joto na nguvu zinazohitajika.Mabadiliko haya hupunguza maisha ya chombo, lakini si kwa nusu.Nguvu maalum ya kukata (nguvu ya kukata inayohusiana na kiasi cha nyenzo iliyoondolewa) pia hupungua kwa kuongezeka kwa kiwango cha malisho.Kadiri kiwango cha malisho kinapoongezeka, nguvu ya ziada inayofanya kazi kwenye ukingo wa kukata inaweza kusababisha dimples kuunda kwenye uso wa juu wa kichocheo kutokana na kuongezeka kwa joto na msuguano unaozalishwa wakati wa kukata.Waendeshaji lazima wafuatilie kigeu hiki kwa uangalifu ili kuepuka hitilafu mbaya ambapo chip zinakuwa na nguvu zaidi kuliko blade.
Sio busara kuongeza kasi ya kukata ikilinganishwa na kubadilisha kina cha kiwango cha kukata na kulisha.Kuongezeka kwa kasi kulisababisha ongezeko kubwa la joto la kukata na kupungua kwa shear na vikosi maalum vya kukata.Kuongeza kasi ya kukata kunahitaji nguvu ya ziada na kupunguza maisha ya chombo kwa zaidi ya nusu.Mzigo halisi kwenye reki ya juu unaweza kupunguzwa, lakini joto la juu la kukata bado husababisha craters.
Kuweka kuvaa ni kiashiria cha kawaida cha mafanikio au kushindwa kwa operesheni yoyote ya kugeuka.Viashiria vingine vya kawaida ni pamoja na chips zisizokubalika na matatizo na workpiece au mashine.Kama kanuni ya jumla, opereta anapaswa kuashiria kiweka kwenye 0.030 in. (0.77 mm) kuvaa ubavu.Kwa shughuli za kumaliza, operator lazima index katika umbali wa 0.015 in. (0.38 mm) au chini.
Vimilikishi vya kifaharasi vinavyobanwa vinatii viwango tisa vya mfumo wa utambuzi wa ISO na ANSI.
Barua ya kwanza katika mfumo inaonyesha njia ya kuunganisha turuba.Aina nne za kawaida hutawala, lakini kila aina ina tofauti kadhaa.
Viingilio vya Aina C hutumia kibano cha juu kwa vichochezi ambavyo havina tundu la katikati.Mfumo hutegemea kabisa msuguano na unafaa zaidi kwa matumizi na viingilio vyema katika ugeuzaji wa wajibu wa kati hadi mwepesi na matumizi ya kuchosha.
Ingizo M hushikilia pedi ya kinga ya patiti ya kuingiza na kufuli ya cam ambayo inabonyeza kuingiza kwenye ukuta wa patiti.Kamba ya juu inashikilia nyuma ya kuingiza na kuizuia kuinua wakati mzigo wa kukata unatumiwa kwenye ncha ya kuingiza.Viingilio vya M vinafaa hasa kwa uwekaji hasi wa shimo la katikati katika kugeuza wajibu wa kati na mzito.
Viingilio vya aina ya S hutumia skrubu wazi za Torx au Allen lakini zinahitaji kuzama au kuzama.Screws zinaweza kushika kwenye joto la juu, kwa hivyo mfumo huu unafaa zaidi kwa shughuli za kugeuza na kuchosha nyepesi hadi wastani.
Viingilio vya P vinazingatia kiwango cha ISO cha kugeuza visu.Kuingiza kunasisitizwa dhidi ya ukuta wa mfukoni na lever inayozunguka, ambayo hupiga wakati screw ya kurekebisha imewekwa.Uingizaji huu unafaa zaidi kwa uwekaji hasi wa reki na mashimo katika programu za kugeuza za kati hadi nzito, lakini haziingilii na kuinua kwa kuingiza wakati wa kukata.
Sehemu ya pili hutumia herufi kuonyesha umbo la blade.Sehemu ya tatu hutumia herufi ili kuonyesha mchanganyiko wa shank moja kwa moja au ya kukabiliana na pembe za helix.
Barua ya nne inaonyesha angle ya mbele ya kushughulikia au angle ya nyuma ya blade.Kwa pembe ya tafuta, P ni pembe chanya wakati jumla ya pembe ya mwisho ya kibali na pembe ya kabari ni chini ya digrii 90;N ni pembe hasi ya reki wakati jumla ya pembe hizi ni kubwa kuliko digrii 90;O ni pembe ya reki ya upande wowote, jumla yake ambayo ni digrii 90 haswa.Pembe halisi ya kibali inaonyeshwa na moja ya barua kadhaa.
Ya tano ni barua inayoashiria mkono na chombo.R inaonyesha kuwa ni zana ya mkono wa kulia ambayo inakata kutoka kulia kwenda kushoto, wakati L inalingana na zana ya mkono wa kushoto ambayo inakata kutoka kushoto kwenda kulia.Zana za N hazina upande wowote na zinaweza kukata kwa mwelekeo wowote.
Sehemu ya 6 na 7 inaelezea tofauti kati ya mifumo ya kipimo ya kifalme na kipimo.Katika mfumo wa kifalme, sehemu hizi zinalingana na nambari za tarakimu mbili zinazoashiria sehemu ya mabano.Kwa shanki za mraba, nambari ni jumla ya moja ya kumi na sita ya upana na urefu (inchi 5/8 ni mpito kutoka "0x" hadi "xx"), wakati kwa shanki za mstatili, nambari ya kwanza hutumiwa kuwakilisha nane ya upana.robo, tarakimu ya pili inawakilisha robo ya urefu.Kuna vighairi vichache kwa mfumo huu, kama vile mpini wa 1¼” x 1½”, unaotumia jina 91. Mfumo wa kipimo hutumia nambari mbili kwa urefu na upana.(utaratibu gani.) Kwa hivyo, blade ya mstatili yenye urefu wa mm 15 na upana wa mm 5 ingekuwa na nambari 1505.
Sehemu ya VIII na IX pia hutofautiana kati ya vitengo vya kifalme na kipimo.Katika mfumo wa kifalme, sehemu ya 8 inahusu vipimo vya kuingiza, na sehemu ya 9 inahusu urefu wa uso na zana.Ukubwa wa blade imedhamiriwa na ukubwa wa mduara ulioandikwa, katika nyongeza za moja ya nane ya inchi.Urefu wa mwisho na zana huonyeshwa kwa herufi: AG kwa saizi za zana za nyuma na za mwisho zinazokubalika, na MU (bila O au Q) kwa saizi zinazokubalika za zana za mbele na mwisho.Katika mfumo wa metri, sehemu ya 8 inahusu urefu wa chombo, na sehemu ya 9 inahusu ukubwa wa blade.Urefu wa chombo unaonyeshwa na herufi, wakati kwa ukubwa wa kuingiza mstatili na parallelogram, nambari hutumiwa kuonyesha urefu wa makali ya kukata kwa muda mrefu zaidi katika milimita, kupuuza desimali na tarakimu moja zinazotanguliwa na sifuri.Aina zingine hutumia urefu wa upande katika milimita (kipenyo cha blade ya pande zote) na pia hupuuza desimali na kiambishi awali cha tarakimu moja na sufuri.
Mfumo wa metri hutumia sehemu ya kumi na ya mwisho, ambayo inajumuisha nafasi za mabano yaliyohitimu na uvumilivu wa ± 0.08mm kwa nyuma na mwisho (Q), mbele na nyuma (F), na nyuma, mbele na mwisho (B).
Vyombo vya alama moja vinapatikana katika mitindo, saizi na vifaa anuwai.Vikataji vikali vya nukta moja vinaweza kutengenezwa kwa chuma chenye kasi ya juu, chuma cha kaboni, aloi ya cobalt au carbudi.Walakini, tasnia ilipohamia zana za kugeuza zenye ncha ya shaba, gharama ya zana hizi ilizifanya kuwa karibu kutokuwa na umuhimu.
Zana zenye ncha ya shaba hutumia mwili wa nyenzo za bei nafuu na ncha au tupu ya nyenzo za kukata ghali zaidi zilizopigwa shaba hadi mahali pa kukata.Nyenzo za vidokezo ni pamoja na chuma cha kasi ya juu, carbudi na nitridi ya boroni ya ujazo.Zana hizi zinapatikana katika ukubwa wa A hadi G, na mitindo ya A, B, E, F, na G inaweza kutumika kama zana za kukata kwa mkono wa kulia au wa kushoto.Kwa shanks za mraba, nambari inayofuata barua inaonyesha urefu au upana wa kisu katika sehemu ya kumi na sita ya inchi.Kwa visu za mraba za mraba, nambari ya kwanza ni jumla ya upana wa shank katika sehemu ya nane ya inchi, na nambari ya pili ni jumla ya urefu wa shank katika robo moja ya inchi.
Radi ya ncha ya zana zenye ncha ya shaba inategemea saizi ya shank na opereta lazima ahakikishe kuwa saizi ya zana inafaa kwa mahitaji ya kumalizia.
Boring hutumiwa hasa kwa kumaliza mashimo makubwa ya mashimo katika castings au mashimo ya kupiga kwenye forgings.Zana nyingi ni sawa na zana za jadi za kugeuza nje, lakini pembe ya kukata ni muhimu hasa kutokana na masuala ya uondoaji wa chip.
Ugumu pia ni muhimu kwa utendaji wa kuchosha.Kipenyo cha kuzaa na hitaji la kibali cha ziada huathiri moja kwa moja ukubwa wa juu wa bar ya boring.Overhang halisi ya bar ya boring ya chuma ni mara nne ya kipenyo cha shank.Kuzidi kikomo hiki kunaweza kuathiri kiwango cha uondoaji wa chuma kwa sababu ya kupoteza ugumu na kuongezeka kwa uwezekano wa mtetemo.
Kipenyo, moduli ya elasticity ya nyenzo, urefu, na mzigo kwenye boriti huathiri ugumu na upungufu, na kipenyo kuwa na ushawishi mkubwa zaidi, ikifuatiwa na urefu.Kuongeza kipenyo cha fimbo au kufupisha urefu utaongeza sana ugumu.
Moduli ya elasticity inategemea nyenzo zinazotumiwa na haibadilika kutokana na matibabu ya joto.Chuma ni angalau imara katika psi 30,000,000, metali nzito ni imara katika psi 45,000,000, na carbides ni imara katika psi 90,000,000.
Hata hivyo, takwimu hizi ni za juu katika suala la uthabiti, na baa za boring za chuma hutoa utendaji wa kuridhisha kwa programu nyingi hadi uwiano wa 4: 1 L/D.Baa za boring zilizo na shank ya carbudi ya tungsten hufanya vizuri kwa uwiano wa 6: 1 L/D.
Vikosi vya kukata radial na axial wakati wa boring hutegemea angle ya mwelekeo.Kuongeza nguvu ya msukumo kwenye pembe ndogo ya kuinua husaidia hasa katika kupunguza mtetemo.Kadiri pembe ya risasi inavyoongezeka, nguvu ya radial huongezeka, na nguvu perpendicular kwa mwelekeo wa kukata pia huongezeka, na kusababisha vibration.
Pembe ya kuinua inayopendekezwa kwa udhibiti wa mtetemo wa shimo ni 0° hadi 15° (Embe ya Imperial. Metric lifti ni 90° hadi 75°).Wakati pembe ya risasi ni digrii 15, nguvu ya kukata radial ni karibu mara mbili kuliko wakati pembe ya risasi ni digrii 0.
Kwa shughuli nyingi za kuchosha, zana za kukata zenye mwelekeo mzuri hupendekezwa kwa sababu hupunguza nguvu za kukata.Hata hivyo, zana nzuri zina pembe ndogo ya kibali, hivyo operator lazima ajue uwezekano wa kuwasiliana kati ya chombo na workpiece.Kuhakikisha kibali cha kutosha ni muhimu hasa wakati wa boring mashimo madogo ya kipenyo.
Nguvu za radial na tangential katika kuongezeka kwa boring kadiri radius ya pua inavyoongezeka, lakini nguvu hizi pia huathiriwa na pembe ya risasi.Kina cha kukata wakati boring kinaweza kubadilisha uhusiano huu: ikiwa kina cha kukata ni kikubwa kuliko au sawa na radius ya kona, angle ya kuongoza huamua nguvu ya radial.Ikiwa kina cha kukata ni chini ya radius ya kona, kina cha kukata yenyewe huongeza nguvu ya radial.Tatizo hili hufanya kuwa muhimu zaidi kwa waendeshaji kutumia radius ya pua ndogo kuliko kina cha kukata.
Horn USA imeunda mfumo wa kubadilisha zana wa haraka ambao hupunguza kwa kiasi kikubwa nyakati za usanidi na kubadilisha zana kwenye lathe za mtindo wa Uswizi, ikiwa ni pamoja na zile zilizo na vipozezi vya ndani.
Watafiti wa UNCC wanaanzisha urekebishaji katika njia za zana.Lengo lilikuwa kuvunja chip, lakini kiwango cha juu cha kuondolewa kwa chuma kilikuwa athari ya kuvutia.
Shoka za hiari za kusaga za kuzunguka kwenye mashine hizi huruhusu aina nyingi za sehemu changamano kutengenezwa kwa mpangilio mmoja, lakini mashine hizi ni ngumu sana kupanga.Hata hivyo, programu ya kisasa ya CAM hurahisisha sana kazi ya programu.


Muda wa kutuma: Sep-04-2023