Përpunimi 101: Çfarë është rrotullimi?|punishte moderne mekanike

Kthimi përdor një torno për të hequr materialin nga pjesa e jashtme e një pjese pune rrotulluese, ndërsa tornoja heq materialin nga pjesa e brendshme e një pjese pune rrotulluese.#bazë
Kthimi është procesi i heqjes së materialit nga diametri i jashtëm i një pjese pune rrotulluese duke përdorur një torno.Prerëset me një pikë presin metalin nga pjesa e punës në copa (ideale) të shkurtra dhe të mprehta që hiqen lehtë.
Një torno CNC me kontroll konstant të shpejtësisë së prerjes i lejon operatorit të zgjedhë shpejtësinë e prerjes dhe më pas makina rregullon automatikisht RPM-në ndërsa mjeti prerës kalon diametra të ndryshëm përgjatë konturit të jashtëm të pjesës së punës.Tornot moderne janë gjithashtu të disponueshme në konfigurimin e një frëngjie të vetme dhe të dyfishtë: frëngjitë e vetme kanë një bosht horizontal dhe vertikal, dhe frëngjitë e dyfishta kanë një palë boshte horizontale dhe vertikale për frëngji.
Mjetet e hershme të kthesës ishin pjesë të forta drejtkëndëshe të bëra prej çeliku me shpejtësi të lartë me qoshe me grabujë dhe hapje në njërën skaj.Kur një mjet bëhet i shurdhër, bravandreqësi e mpreh atë në një mulli për përdorim të përsëritur.Mjetet HSS janë ende të zakonshme në tornot e vjetra, por veglat karabit janë bërë më të njohura, veçanërisht në formën e një pike të brumosur.Karbidi ka rezistencë ndaj konsumit dhe fortësi më të mirë, gjë që rrit produktivitetin dhe jetëgjatësinë e veglave, por është më i shtrenjtë dhe kërkon përvojë për t'u ri grirë.
Kthimi është një kombinim i lëvizjes lineare (vegël) dhe rrotulluese (pjesa e punës).Prandaj, shpejtësia e prerjes përcaktohet si një distancë rrotullimi (e shkruar si sfm - këmbë sipërfaqësore për minutë - ose smm - metër katror në minutë - lëvizja e një pike në sipërfaqen e pjesës në një minutë).Shkalla e furnizimit (e shprehur në inç ose milimetra për rrotullim) është distanca lineare që mjeti kalon përgjatë ose përgjatë sipërfaqes së pjesës së punës.Furnizimi ndonjëherë shprehet edhe si distanca lineare (në/min ose mm/min) që një mjet përshkon në një minutë.
Kërkesat për normën e furnizimit ndryshojnë në varësi të qëllimit të funksionimit.Për shembull, në përafërt, furnizimet e larta janë shpesh më të mira për të maksimizuar shkallët e heqjes së metaleve, por kërkohet ngurtësi e lartë e pjesës dhe fuqia e makinës.Në të njëjtën kohë, përfundimi i rrotullimit mund të ngadalësojë shpejtësinë e furnizimit për të arritur ashpërsinë e sipërfaqes të specifikuar në vizatimin e pjesës.
Efektiviteti i një mjeti prerës varet kryesisht nga këndi i mjetit në lidhje me pjesën e punës.Termat e përcaktuar në këtë seksion zbatohen për futjet e prerjes dhe pastrimit dhe gjithashtu vlejnë për veglat me një pikë të vetme të brumosur.
Këndi i ngritjes së sipërme (i njohur edhe si këndi i rrëshqitjes së pasme) është këndi i formuar midis këndit të futjes dhe një vije pingul me pjesën e punës kur shikohet nga ana, përpara dhe mbrapa e mjetit.Këndi i grevës së sipërme është pozitiv kur këndi i sipërm i grabitjes është i pjerrët poshtë nga pika e prerjes në bosht;neutrale kur vija në krye të futjes është paralele me majën e boshtit;dhe neutral kur anohet lart nga pika e prerjes.është më i lartë se mbajtësi i mjetit, këndi i sipërm i grevës është negativ..Tehet dhe dorezat ndahen gjithashtu në kënde pozitive dhe negative.Insertet me prirje pozitive kanë anët e zbërthyera dhe mbajtëse të përshtatshme me kënde pozitive dhe anësore.Futjet negative janë katrore në lidhje me pjesën e sipërme të tehut dhe përshtaten me doreza me kënde negative të ngritjes së sipërme dhe anësore.Këndi i sipërm i rrëshqitjes është unik në atë që varet nga gjeometria e futjes: copëtuesit e grimcave të bluara ose të formuara pozitivisht mund të ndryshojnë këndin efektiv të rrëshqitjes së sipërme nga negative në pozitive.Këndet e greminës së sipërme gjithashtu priren të jenë më të mëdha për materialet më të buta dhe më duktile të pjesës së punës që kërkojnë kënde të mëdha prerëse pozitive, ndërsa materialet më të forta dhe më të ashpra priten më së miri me gjeometri neutrale ose negative.
Këndi anësor i shtrirjes formohet midis faqes fundore të tehut dhe një vije pingul me pjesën e punës, siç shihet nga faqja fundore.Këta kënde janë pozitivë kur janë të përkulur larg skajit të prerjes, neutrale kur janë pingul me skajin prerës dhe negativ kur janë të përkulur lart.Trashësia e mundshme e veglës varet nga këndi anësor i shtrirjes, këndet më të vogla lejojnë përdorimin e mjeteve më të trasha që rrisin forcën, por kërkojnë forca më të larta prerëse.Këndet më të mëdha prodhojnë patate të skuqura më të holla dhe kërkesa më të ulëta për forcë prerëse, por përtej këndit maksimal të rekomanduar, skaji i prerjes dobësohet dhe transferimi i nxehtësisë zvogëlohet.
Pjerrësia fundore e prerjes formohet midis skajit prerës të tehut në fund të mjetit dhe një vije pingul me pjesën e pasme të dorezës.Ky kënd përcakton hendekun midis mjetit prerës dhe sipërfaqes së përfunduar të pjesës së punës.
Relievi fundor ndodhet nën skajin e prerjes fundore dhe formohet midis faqes fundore të futjes dhe një vije pingul me bazën e boshtit.Mbjellja e majës ju lejon të bëni këndin e relievit (i formuar nga fundi i boshtit dhe vija pingul me rrënjën e fytit) më të madh se këndi i relievit.
Këndi i hapjes anësore përshkruan këndin nën skajin e prerjes anësore.Formohet nga anët e tehut dhe një vijë pingul me bazën e dorezës.Ashtu si me bosin fundor, mbingarkesa lejon që relievi anësor (i formuar nga ana e dorezës dhe vija pingul me bazën e dorezës) të jetë më i madh se relievi.
Këndi i plumbit (i njohur gjithashtu si këndi i skajit të prerjes anësore ose këndi i plumbit) formohet midis skajit të prerjes anësore të futjes dhe anës së mbajtësit.Ky kënd e drejton mjetin në pjesën e punës dhe ndërsa rritet, prodhohet një çip më i gjerë e më i hollë.Gjeometria dhe gjendja materiale e pjesës së punës janë faktorët kryesorë në zgjedhjen e këndit të plumbit të mjetit prerës.Për shembull, veglat me një kënd spirale të theksuar mund të ofrojnë performancë të konsiderueshme gjatë prerjes së sipërfaqeve të sinteruara, të ndërprera ose të ngurtësuara pa ndikuar rëndë skajin e mjetit prerës.Operatorët duhet të balancojnë këtë përfitim me rritjen e devijimit dhe dridhjes së pjesës, pasi këndet e mëdha të ngritjes krijojnë forca të mëdha radiale.Mjetet e tornimit me hapsi zero sigurojnë një gjerësi të çipit të barabartë me thellësinë e prerjes në operacionet e tornimit, ndërsa veglat prerëse me një kënd fiksimi lejojnë që thellësia efektive e prerjes dhe gjerësia përkatëse e çipit të tejkalojnë thellësinë aktuale të prerjes në pjesën e punës.Shumica e operacioneve të rrotullimit mund të kryhen në mënyrë efektive me një gamë këndi afrimi prej 10 deri në 30 gradë (sistemi metrik e kthen këndin nga 90 gradë në të kundërtën, duke e bërë gamën ideale të këndit të afrimit prej 80 deri në 60 gradë).
Si maja ashtu edhe anët duhet të kenë lehtësim dhe lehtësim të mjaftueshëm për të mundësuar hyrjen e mjetit në prerje.Nëse nuk ka boshllëk, nuk do të formohen patate të skuqura, por nëse nuk ka boshllëk të mjaftueshëm, mjeti do të fërkohet dhe do të gjenerojë nxehtësi.Veglat e rrotullimit me një pikë kërkojnë gjithashtu lehtësim të fytyrës dhe anës për të hyrë në prerje.
Gjatë rrotullimit, pjesa e punës i nënshtrohet forcave prerëse tangjenciale, radiale dhe boshtore.Ndikimin më të madh në konsumin e energjisë e ushtrojnë forcat tangjenciale;forcat boshtore (ushqimet) shtypin pjesën në drejtimin gjatësor;dhe forcat radiale (thellësia e prerjes) priren të largojnë pjesën e punës dhe mbajtësin e veglës."Forca prerëse" është shuma e këtyre tre forcave.Për këndin zero të lartësisë, ato janë në një raport 4:2:1 (tangjenciale:aksiale:radiale).Me rritjen e këndit të plumbit, forca boshtore zvogëlohet dhe forca e prerjes radiale rritet.
Lloji i boshtit, rrezja e këndit dhe forma e futjes kanë gjithashtu një ndikim të madh në gjatësinë e mundshme maksimale efektive të skajit prerës të një futjeje rrotulluese.Disa kombinime të rrezes së futjes dhe mbajtësit mund të kërkojnë kompensim dimensional në mënyrë që të përfitojnë plotësisht nga skaji i prerjes.
Cilësia e sipërfaqes në operacionet e tornimit varet nga ngurtësia e veglës, makinës dhe pjesës së punës.Pasi të jetë vendosur ngurtësia, marrëdhënia midis furnizimit të makinës (në/rev ose mm/rev) dhe profilit të futjes ose hundës së veglës mund të përdoret për të përcaktuar cilësinë e sipërfaqes së pjesës së punës.Profili i hundës shprehet në terma të një rrezeje: në një masë të caktuar, një rreze më e madhe nënkupton një përfundim më të mirë të sipërfaqes, por një rreze shumë e madhe mund të shkaktojë dridhje.Për operacionet e përpunimit që kërkojnë më pak se rreze optimale, shkalla e furnizimit mund të duhet të reduktohet për të arritur rezultatin e dëshiruar.
Pasi të arrihet niveli i kërkuar i fuqisë, produktiviteti rritet me thellësinë e prerjes, furnizimin dhe shpejtësinë.
Thellësia e prerjes është më e lehtë për t'u rritur, por përmirësimet janë të mundshme vetëm me materiale dhe forca të mjaftueshme.Dyfishimi i thellësisë së prerjes rrit produktivitetin pa rritur temperaturën e prerjes, forcën në tërheqje ose forcën e prerjes për inç kub ose centimetër (e njohur edhe si forca specifike e prerjes).Kjo dyfishon fuqinë e kërkuar, por jetëgjatësia e veglës nuk zvogëlohet nëse mjeti plotëson kërkesat për forcën prerëse tangjenciale.
Ndryshimi i shkallës së ushqimit është gjithashtu relativisht i lehtë.Dyfishimi i shpejtësisë së furnizimit dyfishon trashësinë e çipit dhe rrit (por nuk dyfishon) forcat tangjenciale të prerjes, temperaturën e prerjes dhe fuqinë e kërkuar.Ky ndryshim zvogëlon jetëgjatësinë e mjetit, por jo përgjysmë.Forca specifike prerëse (forca prerëse e lidhur me sasinë e materialit të hequr) gjithashtu zvogëlohet me rritjen e shkallës së ushqimit.Ndërsa shpejtësia e furnizimit rritet, forca shtesë që vepron në skajin e prerjes mund të shkaktojë formimin e gropëzave në sipërfaqen e sipërme të gërmimit të futjes për shkak të rritjes së nxehtësisë dhe fërkimit të krijuar gjatë prerjes.Operatorët duhet të monitorojnë me kujdes këtë variabël për të shmangur një dështim katastrofik ku çipat bëhen më të fortë se tehu.
Nuk është e mençur të rritet shpejtësia e prerjes në krahasim me ndryshimin e thellësisë së prerjes dhe shpejtësisë së ushqimit.Rritja e shpejtësisë çoi në një rritje të ndjeshme të temperaturës së prerjes dhe një ulje të prerjes dhe forcave specifike të prerjes.Dyfishimi i shpejtësisë së prerjes kërkon energji shtesë dhe shkurton jetën e veglës me më shumë se gjysmën.Ngarkesa aktuale në grabujën e sipërme mund të reduktohet, por temperaturat më të larta të prerjes ende shkaktojnë kratere.
Veshja e futjes është një tregues i zakonshëm i suksesit ose dështimit të çdo operacioni rrotullimi.Tregues të tjerë të zakonshëm përfshijnë patate të skuqura të papranueshme dhe probleme me pjesën e punës ose makinën.Si rregull i përgjithshëm, operatori duhet të indeksojë futjen në 0,030 inç (0,77 mm) konsumimin e krahut.Për operacionet e përfundimit, operatori duhet të indeksojë në distanca prej 0,015 inç (0,38 mm) ose më pak.
Mbajtësit e inserteve të indeksueshme të mbërthyera mekanikisht përputhen me nëntë standarde të sistemit të njohjes ISO dhe ANSI.
Shkronja e parë në sistem tregon metodën e lidhjes së kanavacës.Katër lloje të zakonshme mbizotërojnë, por secili lloj përmban disa variacione.
Futjet e tipit C përdorin një kapëse të sipërme për futjet që nuk kanë një vrimë qendrore.Sistemi mbështetet tërësisht në fërkim dhe është më i përshtatshmi për t'u përdorur me futje pozitive në tornime mesatare dhe të lehta dhe aplikime të mërzitshme.
Futjet M mbajnë jastëkun mbrojtës të zgavrës së futjes me një bllokues me kamerë që e shtyp futjen kundër murit të zgavrës.Kapëse e sipërme mban pjesën e pasme të futjes dhe e pengon atë të ngrihet kur ngarkesa prerëse aplikohet në majën e futjes.Insertet M janë veçanërisht të përshtatshme për futjet negative të vrimave qendrore në tornime mesatare dhe të rënda.
Insertet e tipit S përdorin vida të thjeshta Torx ose Allen, por kërkojnë kundërmbytje ose kundërmbytje.Vidhat mund të kapen në temperatura të larta, kështu që ky sistem është më i përshtatshmi për kthime të lehta deri në mesatare dhe operacione të mërzitshme.
Insertet P përputhen me standardin ISO për rrotullimin e thikat.Futja shtypet në murin e xhepit nga një levë rrotulluese, e cila anohet kur vendoset vidhosja e rregullimit.Këto inserte janë më të përshtatshmet për futjet dhe vrimat negative me grabujë në aplikimet e rrotullimit mesatar deri në të rëndë, por ato nuk ndërhyjnë në ngritjen e futjes gjatë prerjes.
Pjesa e dytë përdor shkronja për të treguar formën e tehut.Pjesa e tretë përdor shkronja për të treguar kombinimet e krahëve të drejtë ose të zhvendosur dhe këndeve spirale.
Shkronja e katërt tregon këndin e përparmë të dorezës ose këndin e pasmë të tehut.Për një kënd të shtrirjes, P është një kënd pozitiv i ngritjes kur shuma e këndit të hapjes së fundit dhe këndit të pykës është më pak se 90 gradë;N është një kënd negativ i shtrirjes kur shuma e këtyre këndeve është më e madhe se 90 gradë;O është këndi neutral i grabitjes, shuma e të cilit është saktësisht 90 gradë.Këndi i saktë i pastrimit tregohet me një nga disa shkronja.
E pesta është shkronja që tregon dorën me mjet.R tregon se është një mjet me dorën e djathtë që pret nga e djathta në të majtë, ndërsa L i korrespondon një mjeti me dorën e majtë që pret nga e majta në të djathtë.Mjetet N janë neutrale dhe mund të priten në çdo drejtim.
Pjesët 6 dhe 7 përshkruajnë ndryshimet midis sistemeve perandorake dhe metrike të matjes.Në sistemin perandorak, këto seksione korrespondojnë me numra dyshifrorë që tregojnë seksionin e kllapës.Për boshtet katrore, numri është shuma e një të gjashtëmbëdhjetës së gjerësisë dhe lartësisë (5/8 inç është kalimi nga "0x" në "xx"), ndërsa për boshtet drejtkëndëshe, numri i parë përdoret për të përfaqësuar tetë të gjerësia.çereku, shifra e dytë përfaqëson një të katërtën e lartësisë.Ka disa përjashtime nga ky sistem, si për shembull doreza 1¼” x 1½”, e cila përdor emërtimin 91. Sistemi metrik përdor dy numra për lartësinë dhe gjerësinë.(çfarë rendi.) Kështu, një teh drejtkëndor 15 mm i lartë dhe 5 mm i gjerë do të kishte numrin 1505.
Seksionet VIII dhe IX ndryshojnë gjithashtu midis njësive perandorake dhe metrike.Në sistemin perandorak, seksioni 8 merret me dimensionet e futjes, dhe seksioni 9 merret me gjatësinë e fytyrës dhe të veglave.Madhësia e tehut përcaktohet nga madhësia e rrethit të brendashkruar, në rritje prej një të tetës së inçit.Gjatësia e fundit dhe e veglave tregohen me shkronja: AG për madhësitë e pranueshme të veglave të pasme dhe fundore, dhe MU (pa O ose Q) për madhësitë e pranueshme të veglave të përparme dhe fundore.Në sistemin metrik, pjesa 8 i referohet gjatësisë së mjetit, dhe pjesa 9 i referohet madhësisë së tehut.Gjatësia e mjetit tregohet me shkronja, ndërsa për madhësitë e inserteve drejtkëndëshe dhe paralelograme, numrat përdoren për të treguar gjatësinë e skajit më të gjatë prerës në milimetra, duke injoruar numrat dhjetorë dhe shifrat njëshifrore të paraprirë nga zero.Forma të tjera përdorin gjatësitë anësore në milimetra (diametri i një tehu të rrumbullakët) dhe gjithashtu shpërfillin numrat dhjetorë dhe parashtesojnë shifrat e vetme me zero.
Sistemi metrik përdor seksionin e dhjetë dhe të fundit, i cili përfshin pozicione për kllapa të kualifikuar me toleranca prej ±0,08 mm për pjesën e pasme dhe fundin (Q), përpara dhe mbrapa (F) dhe mbrapa, përpara dhe fund (B).
Instrumentet me një pikë janë të disponueshme në një shumëllojshmëri stilesh, madhësish dhe materialesh.Prerëset me një pikë të ngurtë mund të bëhen prej çeliku me shpejtësi të lartë, çeliku me karbon, aliazh kobalti ose karabit.Megjithatë, me kalimin e industrisë drejt veglave tornuese me majë të ngjitur, kostoja e këtyre mjeteve i bëri ato pothuajse të parëndësishme.
Veglat me majë të ngjitur përdorin një trup me material të lirë dhe një majë ose bosh materiali prerës më të shtrenjtë të ngjitur në pikën e prerjes.Materialet e majës përfshijnë çelik me shpejtësi të lartë, karabit dhe nitrid bor kub.Këto mjete janë të disponueshme në madhësitë A deri në G, dhe stilet e kompensimit A, B, E, F dhe G mund të përdoren si mjete prerëse me dorën e djathtë ose të majtë.Për boshtet katrore, numri pas shkronjës tregon lartësinë ose gjerësinë e thikës në të gjashtëmbëdhjetët e inçit.Për thikat me fyell katror, ​​numri i parë është shuma e gjerësisë së boshtit në një të tetën e inçit dhe numri i dytë është shuma e lartësisë së boshtit në një çerek inç.
Rrezja e majës së veglave me majë të ngjitur varet nga madhësia e boshtit dhe operatori duhet të sigurojë që madhësia e veglës të jetë e përshtatshme për kërkesat e përfundimit.
Boringu përdoret kryesisht për përfundimin e vrimave të mëdha të zgavra në kallëp ose për hapjen e vrimave në farkëtimet.Shumica e mjeteve janë të ngjashme me veglat tradicionale të tornimit të jashtëm, por këndi i prerjes është veçanërisht i rëndësishëm për shkak të çështjeve të evakuimit të çipave.
Ngurtësia është gjithashtu kritike për performancën e mërzitshme.Diametri i shpimit dhe nevoja për pastrim shtesë ndikojnë drejtpërdrejt në madhësinë maksimale të shiritit të mërzitshëm.Mbjellja aktuale e shufrës së çelikut është katër herë më e madhe se diametri i boshtit.Tejkalimi i këtij kufiri mund të ndikojë në shkallën e heqjes së metaleve për shkak të humbjes së ngurtësisë dhe rritjes së mundësisë për dridhje.
Diametri, moduli i elasticitetit të materialit, gjatësia dhe ngarkesa në tra ndikojnë në ngurtësinë dhe devijimin, ku diametri ka ndikimin më të madh, i ndjekur nga gjatësia.Rritja e diametrit të shufrës ose shkurtimi i gjatësisë do të rrisë shumë ngurtësinë.
Moduli i elasticitetit varet nga materiali i përdorur dhe nuk ndryshon si rezultat i trajtimit termik.Çeliku është më pak i qëndrueshëm në 30,000,000 psi, metalet e rënda janë të qëndrueshme në 45,000,000 psi dhe karbidet janë të qëndrueshme në 90,000,000 psi.
Megjithatë, këto shifra janë të larta për sa i përket qëndrueshmërisë dhe shufrat e mërzitshme të boshtit të çelikut ofrojnë performancë të kënaqshme për shumicën e aplikacioneve deri në raportin 4:1 L/D.Shufrat e mërzitshme me bosht karabit tungsteni performojnë mirë në një raport 6:1 L/D.
Forcat e prerjes radiale dhe boshtore gjatë shpimit varen nga këndi i prirjes.Rritja e forcës së shtytjes në një kënd të vogël ngritjeje është veçanërisht e dobishme në reduktimin e dridhjeve.Me rritjen e këndit të plumbit, forca radiale rritet dhe forca pingul me drejtimin e prerjes gjithashtu rritet, duke rezultuar në dridhje.
Këndi i rekomanduar i ngritjes për kontrollin e dridhjeve të vrimës është 0° deri në 15° (Imperial. Këndi metrik i ngritjes është 90° deri në 75°).Kur këndi i plumbit është 15 gradë, forca e prerjes radiale është pothuajse dy herë më e madhe se kur këndi i plumbit është 0 gradë.
Për shumicën e operacioneve të mërzitshme, preferohen veglat prerëse me prirje pozitive, sepse ato reduktojnë forcat e prerjes.Megjithatë, veglat pozitive kanë një kënd më të vogël hapjeje, kështu që operatori duhet të jetë i vetëdijshëm për mundësinë e kontaktit midis mjetit dhe pjesës së punës.Sigurimi i hapësirës së mjaftueshme është veçanërisht i rëndësishëm kur hapen vrima me diametër të vogël.
Forcat radiale dhe tangjenciale në borim rriten me rritjen e rrezes së hundës, por këto forca ndikohen edhe nga këndi i plumbit.Thellësia e prerjes kur mërzitet mund ta ndryshojë këtë marrëdhënie: nëse thellësia e prerjes është më e madhe ose e barabartë me rrezen e këndit, këndi i plumbit përcakton forcën radiale.Nëse thellësia e prerjes është më e vogël se rrezja e këndit, vetë thellësia e prerjes rrit forcën radiale.Ky problem e bën edhe më të rëndësishme për operatorët që të përdorin një rreze hunde më të vogël se thellësia e prerjes.
Horn USA ka zhvilluar një sistem të shpejtë të ndryshimit të veglave që redukton ndjeshëm kohën e konfigurimit dhe ndërrimit të veglave në torno të stilit zviceran, duke përfshirë ato me ftohës të brendshëm.
Studiuesit e UNCC prezantojnë modulimin në shtigjet e mjeteve.Qëllimi ishte thyerja e çipave, por shkalla më e lartë e heqjes së metaleve ishte një efekt anësor interesant.
Akset opsionale të bluarjes rrotulluese në këto makina lejojnë që shumë lloje të pjesëve komplekse të përpunohen në një konfigurim të vetëm, por këto makina janë jashtëzakonisht të vështira për t'u programuar.Sidoqoftë, softueri modern CAM thjeshton shumë detyrën e programimit.


Koha e postimit: Shtator-04-2023