Maŝinado 101: Kio turniĝas?|moderna mekanika laborejo

Turnado uzas tornilon por forigi materialon de la ekstero de turnanta laborpeco, dum borado forigas materialon de la interno de rotacia laborpeco.#bazo
Turnado estas la procezo de forigado de materialo de la ekstera diametro de rotacia laborpeco uzante tornilon.Unupunktaj tranĉiloj tranĉas metalon de la laborpeco en (ideale) mallongajn, akrajn blatojn, kiuj estas facile forigeblaj.
CNC-tornilo kun konstanta tranĉa rapido kontrolo permesas al la funkciigisto elekti la tranĉan rapidon, kaj tiam la maŝino aŭtomate ĝustigas la RPM kiam la tranĉilo pasas malsamajn diametrojn laŭ la ekstera konturo de la laborpeco.Modernaj torniloj ankaŭ estas haveblaj en ununura gvattureto kaj duoblaj gvatturetkonfiguracioj: ununuraj gvatturetoj havas horizontalan kaj vertikalan akson, kaj duoblaj gvatturetoj havas paron de horizontalaj kaj vertikalaj aksoj per gvattureto.
Fruaj turnaj iloj estis solidaj rektangulaj pecoj faritaj el altrapida ŝtalo kun rastilo kaj seniganguloj ĉe unu fino.Kiam ilo fariĝas obtuza, la seruristo akrigas ĝin sur muelilo por ripeta uzo.HSS-iloj daŭre estas oftaj sur pli malnovaj torniloj, sed karbidiloj fariĝis pli popularaj, precipe en brazita unupunkta formo.Karbido havas pli bonan eluziĝoreziston kaj malmolecon, kio pliigas produktivecon kaj ilan vivon, sed ĝi estas pli multekosta kaj postulas sperton por remueliĝi.
Turnado estas kombinaĵo de lineara (ilo) kaj rotacia (laborpeco) moviĝo.Tial, tranĉrapideco estas difinita kiel distanco de rotacio (skribita kiel sfm - surfacfuto je minuto - aŭ smm - kvadrata metro je minuto - la movado de punkto sur la surfaco de la parto en unu minuto).La antaŭeniĝo (esprimita en coloj aŭ milimetroj per revolucio) estas la linia distanco kiun la ilo vojaĝas laŭ aŭ trans la surfacon de la laborpeco.Furaĝo ankaŭ estas foje esprimita kiel la linia distanco (en/min aŭ mm/min) kiun ilo vojaĝas en unu minuto.
Postuloj pri nutrado varias depende de la celo de la operacio.Ekzemple, en malglatado, altaj furaĝoj ofte estas pli bonaj por maksimumigi metalforigajn tarifojn, sed alta partrigideco kaj maŝinpotenco estas postulataj.Samtempe, finturniĝado povas malrapidigi la furaĝrapidecon por atingi la surfacan malglatecon specifitan en la parta desegno.
La efikeco de tranĉilo dependas plejparte de la angulo de la ilo relative al la laborpeco.La terminoj difinitaj en ĉi tiu sekcio validas por tranĉaj kaj malplenigaĵoj kaj ankaŭ validas por brazitaj unupunktaj iloj.
Supra rastila angulo (ankaŭ konata kiel malantaŭa rastila angulo) estas la angulo formita inter la enigaĵangulo kaj linio perpendikulara al la laborpeco kiam rigardite de la flanko, fronto kaj malantaŭo de la ilo.La supra rastila angulo estas pozitiva kiam la supra rastila angulo estas dekliva malsupren de la tranĉa punkto en la tibulon;neŭtrala kiam la linio ĉe la supro de la enigaĵo estas paralela al la supro de la stango;kaj neŭtrala kiam ĝi estas klinita supren de la tranĉpunkto.ĝi estas pli alta ol la iloposedanto, la supra rastila angulo estas negativa..Klingoj kaj teniloj ankaŭ estas dividitaj en pozitivajn kaj negativajn angulojn.Pozitive klinitaj enigaĵoj havas ĉambritajn flankojn kaj taŭgas teniloj kun pozitivaj kaj flankaj rastilaj anguloj.Negativaj enigaĵoj estas kvadrataj rilate al la supro de la klingo kaj taŭgas teniloj kun negativaj supraj kaj flankaj rastilaj anguloj.La supra rastila angulo estas unika en tio ke ĝi dependas de la geometrio de la enigaĵo: pozitive muelitaj aŭ formitaj pecetrompiloj povas ŝanĝi la efikan supran rastilan angulon de negativo al pozitivo.Supraj rastilaj anguloj ankaŭ tendencas esti pli grandaj por pli molaj, pli muldeblaj laborpecmaterialoj kiuj postulas grandajn pozitivajn tondangulojn, dum pli malmolaj, pli rigidaj materialoj estas plej bone tranĉitaj kun neŭtrala aŭ negativa geometrio.
La laterala rastila angulo formiĝis inter la finvizaĝo de la klingo kaj linio perpendikulara al la laborpeco, kiel vidite de la finvizaĝo.Tiuj anguloj estas pozitivaj kiam ili estas angulaj for de la tranĉrando, neŭtralaj kiam ili estas perpendikularaj al la tranĉrando, kaj negativaj kiam ili estas angulaj supren.La ebla dikeco de la ilo dependas de la flanka rastila angulo, pli malgrandaj anguloj permesas la uzon de pli dikaj iloj kiuj pliigas forton sed postulas pli altajn tranĉfortojn.Pli grandaj anguloj produktas pli maldikajn blatojn kaj pli malaltajn tranĉfortpostulojn, sed preter la maksimuma rekomendita angulo, la tranĉrando malfortiĝas kaj varmotransigo estas reduktita.
La fina tranĉa bevelo estas formita inter la tranĉrando de la klingo ĉe la fino de la ilo kaj linio perpendikulara al la dorso de la tenilo.Ĉi tiu angulo difinas la interspacon inter la tranĉilo kaj la preta surfaco de la laborpeco.
La fina reliefo situas sub la fina tranĉrando kaj estas formita inter la finvizaĝo de la enigaĵo kaj linio perpendikulara al la bazo de la stango.Konsilsuperpendigo permesas al vi fari la reliefan angulon (formitan de la tigfino kaj la linio perpendikulara al la tigradiko) pli granda ol la reliefangulo.
La flank-libera angulo priskribas la angulon sub la flanka tranĉrando.Ĝi estas formita de la flankoj de la klingo kaj linio perpendikulara al la bazo de la tenilo.Kiel kun la finestro, la superpendaĵo permesas al la flankreliefo (formita per la flanko de la tenilo kaj la linio perpendikulara al la bazo de la tenilo) esti pli granda ol la krizhelpo.
La gvida angulo (ankaŭ konata kiel flanka tranĉrando angulo aŭ gvida angulo) estas formita inter la flanka tranĉrando de la enigaĵo kaj la flanko de la tenilo.Ĉi tiu angulo gvidas la ilon en la laborpecon, kaj kiam ĝi pliiĝas, pli larĝa, pli maldika blato estas produktita.La geometrio kaj materiala kondiĉo de la laborpeco estas gravaj faktoroj en elektado de la gvidangulo de la tranĉilo.Ekzemple, iloj kun akcentita helica angulo povas disponigi signifan efikecon dum tranĉado de sinterigitaj, malkontinuaj aŭ malmoligitaj surfacoj sen grave trafado de la rando de la tranĉilo.Funkciigistoj devas balanci ĉi tiun avantaĝon kun pliigita partdeklino kaj vibrado, ĉar grandaj liftaj anguloj kreas grandajn radialfortojn.Nul-tonalturnigaj iloj disponigas pecetlarĝon egalan al la profundo de tranĉo en turnadoperacioj, dum tranĉiloj kun angulo de engaĝiĝo permesas al la efika profundo de tranĉo kaj la ekvivalenta pecetlarĝo superi la realan profundon de tranĉo sur la laborpeco.La plej multaj turnadoperacioj povas esti efike faritaj kun alirangulintervalo de 10 ĝis 30 gradoj (la metrika sistemo inversigas la angulon de 90 gradoj al la kontraŭo, farante la idealan alirangulintervalon de 80 ĝis 60 gradoj).
Kaj la pinto kaj la flankoj devas havi sufiĉan reliefon kaj reliefon por ebligi la ilon eniri la tranĉon.Se ne estas interspaco, neniuj blatoj formiĝos, sed se ne estas sufiĉe da interspaco, la ilo frotos kaj generos varmon.Unupunktaj turnaj iloj ankaŭ postulas vizaĝon kaj flankan reliefon por eniri la tranĉon.
Turniĝante, la laborpeco estas submetita al tanĝantaj, radialaj kaj aksaj tranĉfortoj.La plej grandan influon al energikonsumo estas praktikata de tanĝantaj fortoj;aksaj fortoj (fluoj) premas la parton en la longituda direkto;kaj radialaj (profundo de tranĉo) fortoj tendencas puŝi la laborpecon kaj ilposedilon dise."Tranĉa forto" estas la sumo de ĉi tiuj tri fortoj.Por nula angulo de alteco, ili estas en proporcio de 4:2:1 (tanĝanta:aksa:radiala).Ĉar la gvidangulo pliiĝas, la aksa forto malpliiĝas kaj la radiala tranĉforto pliiĝas.
La speco de stango, angula radiuso kaj enigaĵformo ankaŭ havas grandan efikon sur la ebla maksimuma efika tranĉranda longo de turniĝanta enigaĵo.Certaj kombinaĵoj de enigradiuso kaj tenilo povas postuli dimensian kompenson por plene profiti la tranĉrandon.
Surfaca kvalito en turnaj operacioj dependas de la rigideco de la ilo, maŝino kaj laborpeco.Post kiam rigideco estis establita, la rilato inter maŝinfuraĝo (en/rev aŭ mm/rev) kaj enigaĵo aŭ ila nazprofilo povas esti uzita por determini la surfackvaliton de la laborpeco.La nazprofilo estas esprimita laŭ radiuso: certagrade, pli granda radiuso signifas pli bonan surfacan finaĵon, sed tro granda radiuso povas kaŭzi vibradon.Por maŝinprilaboraj operacioj postulantaj malpli ol optimuman radiuson, la furaĝrapideco eble devas esti reduktita por atingi la deziratan rezulton.
Post kiam la bezonata fortonivelo estas atingita, produktiveco pliiĝas kun profundo de tranĉo, furaĝo kaj rapideco.
Profundo de tranĉo estas la plej facile plialtebla, sed plibonigoj eblas nur kun sufiĉa materialo kaj fortoj.Duobligi la profundon de tranĉo pliigas produktivecon sen pliigado de tranĉa temperaturo, tirstreĉa forto aŭ tranĉforto je kuba colo aŭ centimetro (ankaŭ konata kiel specifa tranĉa forto).Tio duobligas la postulatan potencon, sed ilvivo ne estas reduktita se la ilo renkontas la postulojn por tanĝanta tranĉforto.
Ŝanĝi la nutradon ankaŭ estas relative facila.Duobligi la furaĝrapidecon duobligas la pecetdikecon kaj pliigas (sed ne duobligas) la tanĝantajn tranĉfortojn, tranĉan temperaturon kaj potencon postulatajn.Ĉi tiu ŝanĝo reduktas la vivdaŭron, sed ne je duono.Specifa tranĉforto (tranĉa forto rilata al la kvanto de materialo forigita) ankaŭ malpliiĝas kun pliiĝanta furaĝrapideco.Ĉar la furaĝrapideco pliiĝas, la ekstra forto aganta sur la tranĉrando povas kaŭzi kavetojn formiĝi sur la supra rastila surfaco de la enigaĵo pro la pliigita varmeco kaj frikcio generitaj dum tranĉado.Funkciigistoj devas zorge monitori ĉi tiun variablon por eviti katastrofan fiaskon kie la fritoj iĝas pli fortaj ol la klingo.
Estas malprudente pliigi la tranĉan rapidon kompare kun ŝanĝi la profundon de tranĉo kaj furaĝrapideco.La pliiĝo en rapideco kaŭzis signifan pliiĝon en tranĉa temperaturo kaj malkresko en tondo kaj specifaj tranĉfortoj.Duobligi la tranĉrapidecon postulas ekstran potencon kaj tranĉas ilan vivon je pli ol duono.La fakta ŝarĝo sur la supra rastilo povas esti reduktita, sed pli altaj tranĉaj temperaturoj daŭre kaŭzas kraterojn.
Enmeta eluziĝo estas ofta indikilo de la sukceso aŭ malsukceso de iu turna operacio.Aliaj oftaj indikiloj inkluzivas neakcepteblajn blatojn kaj problemojn kun la laborpeco aŭ maŝino.Kiel ĝenerala regulo, la funkciigisto devus indeksi la enigaĵon al 0.030 in. (0.77 mm) flankeluziĝo.Por finaj operacioj, la funkciigisto devas indeksi je distancoj de 0.015 in. (0.38 mm) aŭ malpli.
Meĥanike fiksitaj indekseblaj enigaĵposediloj konformas al naŭ normoj pri rekono ISO kaj ANSI.
La unua litero en la sistemo indikas la metodon alkroĉi la kanvason.Kvar oftaj tipoj dominas, sed ĉiu tipo enhavas plurajn variaĵojn.
Tipo C-enigaĵoj uzas supran krampon por enigaĵoj kiuj ne havas centran truon.La sistemo dependas tute de frotado kaj plej taŭgas por uzo kun pozitivaj enigaĵoj en meza ĝis malpeza turnado kaj enuigaj aplikoj.
Enmetoj M tenas la protektan kuseneton de la enigaĵkavaĵo per kamseruro kiu premas la enigaĵon kontraŭ la muron de la kavaĵo.La supra krampo tenas la dorson de la enigaĵo kaj malhelpas ĝin leviĝi kiam la tranĉa ŝarĝo estas aplikata al la pinto de la enmetaĵo.M-enigaĵoj estas precipe taŭgaj por centra truo negativaj enigaĵoj en meza ĝis peza turnado.
S-specaj enigaĵoj uzas simplajn Torx- aŭ Allen-ŝraŭbojn sed postulas refrapadon aŭ mallevigon.Ŝraŭboj povas kapti ĉe altaj temperaturoj, do ĉi tiu sistemo plej taŭgas por malpezaj ĝis moderaj turnadoj kaj enuigaj operacioj.
P-enigaĵoj konformas al la ISO-normo por turni tranĉilojn.La enigaĵo estas premata kontraŭ la muro de la poŝo per turnanta levilo, kiu kliniĝas kiam la alĝustigŝraŭbo estas fiksita.Ĉi tiuj enigaĵoj plej taŭgas por negativaj rastilaj enmetoj kaj truoj en mezaj ĝis pezaj turnadaj aplikoj, sed ili ne malhelpas enmetaĵlifton dum tranĉado.
La dua parto uzas literojn por indiki la formon de la klingo.La tria parto uzas literojn por indiki kombinaĵojn de rektaj aŭ ofsetaj tigoj kaj heliksaj anguloj.
La kvara litero indikas la antaŭan angulon de la tenilo aŭ la malantaŭan angulon de la klingo.Por angulo de rastilo, P estas pozitiva angulo de rastilo kiam la sumo de la fina senbara angulo kaj la kojnangulo estas malpli ol 90 gradoj;N estas negativa rastila angulo kiam la sumo de ĉi tiuj anguloj estas pli granda ol 90 gradoj;O estas la neŭtrala rasta angulo, kies sumo estas ekzakte 90 gradoj.La preciza libera angulo estas indikita per unu el pluraj literoj.
La kvina estas la litero indikanta la manon kun la ilo.R indikas ke ĝi estas dekstramana ilo kiu tranĉas de dekstre al maldekstre, dum L egalrilatas al maldekstramana ilo kiu tranĉas de maldekstre dekstren.N iloj estas neŭtralaj kaj povas tranĉi en ajna direkto.
Partoj 6 kaj 7 priskribas la diferencojn inter la imperiaj kaj metrikaj sistemoj de mezurado.En la imperia sistemo, tiuj sekcioj egalrilatas al duciferaj nombroj indikante la sekcion de la krampo.Por kvadrataj tigoj, la nombro estas la sumo de unu deksesono de la larĝo kaj la alteco (5/8 coloj estas la transiro de "0x" al "xx"), dum por rektangulaj tigoj, la unua nombro estas uzata por reprezenti ok el la larĝo.kvarono, la dua cifero reprezentas kvaronon de la alteco.Estas kelkaj esceptoj al ĉi tiu sistemo, kiel la 1¼” x 1½” tenilo, kiu uzas la nomon 91. La metrika sistemo uzas du nombrojn por alteco kaj larĝo.(kia ordo.) Tiel, rektangula klingo 15 mm alta kaj 5 mm larĝa havus la numeron 1505.
Sekcioj VIII kaj IX ankaŭ malsamas inter imperiaj kaj metrikaj unuoj.En la imperia sistemo, sekcio 8 traktas eniggrandecon, kaj sekcio 9 traktas vizaĝon kaj illongon.Klingograndeco estas determinita per la grandeco de la enskribita cirklo, en pliigoj de unu-okono de colo.Finaj kaj illongoj estas indikitaj per literoj: AG por akcepteblaj malantaŭaj kaj finaj ilgrandecoj, kaj MU (sen O aŭ Q) por akcepteblaj antaŭaj kaj finaj ilgrandecoj.En la metrika sistemo, parto 8 rilatas al la longo de la ilo, kaj parto 9 rilatas al la grandeco de la klingo.Illongo estas indikita per leteroj, dum por rektangulaj kaj paralelogramaj eniggrandecoj, nombroj estas uzitaj por indiki la longon de la plej longa tranĉrando en milimetroj, ignorante decimalojn kaj ununurajn ciferojn antaŭitajn per nuloj.Aliaj formoj uzas flanklongojn en milimetroj (la diametro de ronda klingo) kaj ankaŭ ignoras decimalojn kaj prefiksas ununurajn ciferojn per nuloj.
La metrika sistemo uzas la dekan kaj finan sekcion, kiu inkluzivas poziciojn por kvalifikitaj krampoj kun toleremoj de ±0.08mm por malantaŭo kaj fino (Q), antaŭa kaj malantaŭo (F), kaj malantaŭo, antaŭa kaj fino (B).
Unupunktaj instrumentoj haveblas en diversaj stiloj, grandecoj kaj materialoj.Solidaj unupunktaj tranĉiloj povas esti faritaj el alta rapida ŝtalo, karbona ŝtalo, kobalta alojo aŭ karbido.Tamen, ĉar la industrio ŝanĝiĝis al braz-pintaj turnaj iloj, la kosto de tiuj iloj igis ilin preskaŭ sensignivaj.
Brazed-pintaj iloj uzas korpon el nekosta materialo kaj pinton aŭ malplenaĵon de pli multekosta tranĉa materialo brazita al la tranĉpunkto.Konsilmaterialoj inkluzivas altrapidan ŝtalon, karbidon kaj kuban bornitruron.Ĉi tiuj iloj estas haveblaj en grandecoj A ĝis G, kaj la A, B, E, F, kaj G ofsetaj stiloj povas esti uzataj kiel dekstraj aŭ maldekstraj tranĉiloj.Por kvadrataj tigoj, la nombro sekvanta la leteron indikas la altecon aŭ larĝon de la tranĉilo en deksesonoj de colo.Por kvadrataj tigtranĉiloj, la unua nombro estas la sumo de la larĝo de la tingo en unu okono de colo, kaj la dua nombro estas la sumo de la alteco de la tingo en unu kvarono de colo.
La pintradiuso de brazitaj pintilaj iloj dependas de la tiggrandeco kaj la funkciigisto devas certigi, ke la ilgrandeco taŭgas por finaj postuloj.
Borado estas ĉefe uzata por fini grandajn kavajn truojn en fandadoj aŭ truado de truoj en forĝadoj.La plej multaj iloj estas similaj al tradiciaj eksteraj turnaj iloj, sed la angulo de tranĉo estas precipe grava pro blat-evakuadaj aferoj.
Rigideco ankaŭ estas kritika por enuiga agado.La bordiametro kaj la bezono de plia senigo rekte influas la maksimuman grandecon de la enuiga stango.La fakta superpendanto de la ŝtala enuiga stango estas kvaroble la diametro de la tigo.Superi ĉi tiun limon povas influi la metalforigrapidecon pro perdo de rigideco kaj pliigita ŝanco de vibrado.
Diametro, modulo de elasteco de la materialo, longo, kaj ŝarĝo sur la trabo influas rigidecon kaj deklinon, kun diametro havas la plej grandan influon, sekvitan per longo.Pliigi la bastondiametron aŭ mallongigi la longon multe pliigos la rigidecon.
La modulo de elasteco dependas de la materialo uzata kaj ne ŝanĝiĝas kiel rezulto de varmotraktado.Ŝtalo estas malplej stabila je 30,000,000 psio, pezmetaloj estas stabilaj je 45,000,000 psio, kaj karbidoj estas stabilaj je 90,000,000 psio.
Tamen, ĉi tiuj figuroj estas altaj laŭ stabileco, kaj ŝtalo-tingo enuigaj stangoj provizas kontentigan agadon por plej multaj aplikoj ĝis 4:1 L/D-proporcio.Enuigaj stangoj kun volframkarbido-tingo bone funkcias kun 6:1 L/D-proporcio.
Radialaj kaj aksaj tranĉfortoj dum borado dependas de la angulo de deklivo.Pliigi la puŝforton ĉe malgranda liftangulo estas precipe helpema por redukti vibradon.Ĉar la gvidangulo pliiĝas, la radiala forto pliiĝas, kaj la forto perpendikulara al la tranĉa direkto ankaŭ pliiĝas, rezultigante vibradon.
La rekomendita lifta angulo por trua vibra kontrolo estas 0° ĝis 15° (Imperia. Metrika liftangulo estas 90° ĝis 75°).Kiam la gvida angulo estas 15 gradoj, la radiala tranĉa forto estas preskaŭ duoble pli granda ol kiam la gvida angulo estas 0 gradoj.
Por plej enuigaj operacioj, pozitive klinitaj tranĉiloj estas preferitaj ĉar ili reduktas tranĉfortojn.Tamen, pozitivaj iloj havas pli malgrandan liberan angulon, do la funkciigisto devas konscii pri la ebleco de kontakto inter la ilo kaj la laborpeco.Certigi sufiĉan senigon estas speciale grava dum enuado de malgrandaj diametraj truoj.
La radialaj kaj tanĝantaj fortoj en borado pliiĝas kiam la nazradiuso pliiĝas, sed tiuj fortoj ankaŭ estas trafitaj per la gvidangulo.Profundo de tranĉo kiam enuiga povas ŝanĝi ĉi tiun rilaton: se la profundo de tranĉo estas pli granda ol aŭ egala al la angula radiuso, la gvidangulo determinas la radialan forton.Se la profundo de tranĉo estas malpli ol la angula radiuso, la profundo de tranĉo mem pliigas la radialan forton.Ĉi tiu problemo igas ĝin des pli grava por funkciigistoj uzi nazradiuson pli malgrandan ol la profundo de tranĉo.
Horn USA evoluigis rapidan ilan ŝanĝosistemon kiu signife reduktas aranĝon kaj iloŝanĝotempojn sur svisstilaj torniloj, inkluzive de tiuj kun interna fridigaĵo.
UNCC-esploristoj enkondukas moduladon en ilvojojn.La celo estis blato-rompado, sed la pli alta metalforiga indico estis interesa kromefiko.
La laŭvolaj rotaciaj muelaj aksoj sur ĉi tiuj maŝinoj permesas multajn specojn de kompleksaj partoj esti maŝinprilaboritaj en ununura aranĝo, sed ĉi tiuj maŝinoj estas fifame malfacile programeblaj.Tamen, moderna CAM-programaro multe simpligas la taskon de programado.


Afiŝtempo: Sep-04-2023