Wawrzyn Nowak

WT II

Grupa B1

Dobór warunków skrawania

Zakres uzyskanych dokładności wymiaru i kształtu oraz chropowatości powierzchni obrobionej zależy od parametrów skrawania (g, Po, V), dokładności obrabiarki, właściwości materiału obrabianego i innych czynników. Zakres dokładności wymiarowo-kształtowych obejmuje 13-7 klas dokładności według PN oraz wysokości nierówności powierzchni obrobionej w granicach Rz = 320 - 0,8 µm.

Toczenie zgrubne odpowiada takim warunkom skrawania, które pozwalają uzyskać dokładność nie większą niż 12 klasę wg PN oraz wysokość nierówności powierzchni w granicach Rz = 80 - 40µm. Głębokość skrawania w zależności od wielkości obrabianego przedmiotu są rzędu od kilku do kilkudziesięciu milimetrów, posuw od kilku dziesiętnych do kilku milimetrów na obrót, a prędkość skrawania od kilku dziesiętnych do l m/s.

Toczenie średnio dokładne pozwala uzyskać dokładność wymiaru i kształtu w granicach 11-10 klasy dokładności w PN oraz wysokość Rz = 40 - 6,3 µm. Głębokości skrawania zawierają się w granicach 0,5 - 2 mm, posuwny w zakresie 0,15 - 0,6 mm/obr., prędkości skrawania w granicach 0,8 - 1,5 m/s.

Toczenie dokładne zapewnia dokładność w zakresie 9-8 klasy dokładności wg PN oraz wysokości nierówności Rz = 10 - 3,2 µm. Używane są tokarki szybkobieżne o podwyższonej dokładności i mocy. Toczenie dokładne nie wymaga starannego doboru gatunku ostrza i parametrów skrawania. Głębokość skrawania w granicach 0,3 -1,0 mm, posuwny 0,5 - 0,2 mm/obr., prędkość skrawania powyżej 1,5 m/s.

Toczenie bardzo dokładne zapewnia dokładność wymiaru i kształtu w granicach 7-6 klas; dokładności wg PN oraz wysokości nierówności Rz = 3,2-0-8 µm. W operacjach toczenia bardzo dokładnego używa się ostrzy i noży wykonanych z węglików spiekanych, tlenków glinu oraz diamentów naturalnych i syntetycznych. Parametry skrawania wynoszą; głębokość skrawania 0,05 - 0,5 mm, posuwny 0,02 - 0,1 mm/obr., a prędkość skrawania powyżej 3 m/s.

1. Przykład doboru warunków skrawania.

Należy dobrać warunki skrawania do toczenia zgrubnego wałka stalowego o wytrzymałości Rv = 75 kG/mm² nożem z płytkami z węglików spiekanych. Średnica wałka 50 mm, długość 50 mm.

Przy toczeniu zgrubnym należy stosować dużą głębokość skrawania np. 3 mm. Duża sztywność zamocowania przedmiotu (w uchwycie) upoważnia do przyjęcia posuwu równego 0,28 mm. Przekrój warstwy skrawanej wynosi 3 x 0,28 = 0,89 mm² - w przybliżeniu l mm².

Z tabeli dobieramy szybkość skrawania dla noży z węglików spiekanych przekroju warstwy skrawanej l mm² i stali o wytrzymałości 70 - 85 kG/m². Szybkość skrawania wynosi 97 m/min. Następnie korzystając z wykresu dobieramy liczbę obrotów n = 630 obr/min. Przy pomocy którego wykresu możemy również obliczyć przybliżony czas toczenia. W tym przypadku dla liczby obrotów równej 630 i posuwu 0,28 wynosić on będzie 0,55 min. Czas ten jest podany dla długości toczenia 100 mm. W tym przykładzie czas toczenia będzie krótszy dwa razy, czyli równy 0,27 min,

2. Obliczenie parametrów technologicznych dla określonych parametrów.

Dla wałka o średnicy D = 40 mm, wykonanego z materiału o wytrzymałości Rm = 80 kG/mm² należy obliczyć następujące parametry;

1. obroty wrzeciona (n),

2. szybkość skrawania (V) na podstawie pola przekroju warstwy skrawanej (F) i wytrzymałości (Rm) dla stali szybkotnącej i węglika spiekanego,

3. składowe sił skrawania Px, Py, Pz przyjmując współczynniki Cx, Cy, Cz dla stali oraz współczynniki kx, ky, kz z podanego wykresu,

4. opór skrawania (ks) na podstawie obliczonej siły Pz oraz przekroju warstwy skrawanej,

Przy wykonywaniu obliczeń korzystamy z następujących wzorów:

a) Pole przekroju poprzecznego warstwy skrawanej:

F = ab [mm²]

b) szybkość skrawania:

c) styczna siła skrawania:

d) posuwowa siła skrawania:

e) odporowa siła skrawania:

f) właściwy opór skrawania:

Wyniki przeprowadzonych obliczeń dla stali szybkotnącej oraz węglików spiekanych zebrano w tabelach.

1

---