Modo de corte em torneamento: elementos e o conceito de corte

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Última modificação: 2024-02-12 12:02

Um dos métodos multifuncionais de processamento de metal é o torneamento. Com sua ajuda, o acabamento bruto e fino é realizado no processo de fabricação ou reparo de peças. A otimização do processo e o trabalho de qualidade eficiente são alcançados pela seleção racional dos dados de corte.

Recursos do Processo

O acabamento de torneamento é realizado em máquinas especiais com a ajuda de fresas. Os principais movimentos são realizados pelo fuso, que garante a rotação do objeto nele fixado. Os movimentos de avanço são feitos pela ferramenta, que é fixada no calibrador.

Os principais tipos de trabalho característicos incluem: torneamento de face e perfilado, mandrilamento, processamento de reentrâncias e ranhuras, desbaste e corte, rosqueamento. Cada um deles é acompanhado pelos movimentos produtivos do estoque correspondente: fresas de passagem e empuxo, conformadas, mandriladas, cortantes, cortantes e rosqueadoras. Uma variedade de tipos de máquinasprocessar objetos pequenos e muito grandes, superfícies internas e externas, peças planas e volumosas.

Elementos básicos dos modos

O modo de corte em torneamento é um conjunto de parâmetros para o funcionamento de uma máquina de corte de metais, visando obter ótimos resultados. Estes incluem os seguintes itens: profundidade, avanço, frequência e velocidade do fuso.

Profundidade é a espessura do metal removido pela fresa em uma passagem (t, mm). Depende da limpeza desejada e da rugosidade correspondente. Com desbaste t=0,5-2 mm, com acabamento - t=0,1-0,5 mm.

Avanço - a distância de movimento da ferramenta na direção longitudinal, transversal ou retilínea em relação a uma volta da peça de trabalho (S, mm / rev). Parâmetros importantes para sua determinação são as características geométricas e qualitativas da ferramenta de torneamento.

Velocidade do fuso - o número de rotações do eixo principal ao qual a peça está conectada, realizadas durante um período de tempo (n, rev / s).

Speed - a largura da passagem em um segundo com a profundidade e qualidade especificadas, fornecidas pela frequência (v, m/s).

Força de giro - um indicador de consumo de energia (P, N).

Frequência, velocidade e força são os elementos inter-relacionados mais importantes do modo de corte no torneamento, que definem os indicadores de otimização para o acabamento de um determinado objeto e o ritmo de toda a máquina.

Dados iniciais

Do ponto de vista de uma abordagem sistemática, o processotorneamento pode ser considerado como o funcionamento coordenado dos elementos de um sistema complexo. Estes incluem: torno, ferramenta, peça de trabalho, fator humano. Assim, a eficácia deste sistema é influenciada por uma lista de fatores. Cada um deles é levado em consideração quando é necessário calcular o modo de corte para torneamento:

• Características paramétricas do equipamento, sua potência, tipo de controle de rotação do fuso (step ou stepless).
• Método de fixação da peça de trabalho (usando uma placa frontal, placa frontal e apoio fixo, dois apoios fixos).
• Propriedades físicas e mecânicas do metal processado. Sua condutividade térmica, dureza e resistência, o tipo de cavaco produzido e a natureza de seu comportamento em relação ao estoque são levados em consideração.
• Características geométricas e mecânicas da fresa: dimensões do canto, suportes, raio do canto, tamanho, tipo e material da aresta de corte com condutividade térmica e capacidade térmica adequadas, tenacidade, dureza, resistência.
• Parâmetros de superfície especificados, incluindo sua rugosidade e qualidade.

Se todas as características do sistema forem levadas em consideração e calculadas racionalmente, torna-se possível obter a máxima eficiência de seu trabalho.

Critérios de desempenho de viragem

Peças feitas com acabamento de torneamento são na maioria das vezes componentes de mecanismos responsáveis. Os requisitos são atendidos com base em três critérios principais. O mais importante é o desempenho máximocada um.

• Correspondência dos materiais do cortador e do objeto a ser virado.
• Otimização entre avanço, velocidade e profundidade, máxima produtividade e qualidade de acabamento: rugosidade mínima, precisão de forma, sem defeitos.
• Custo mínimo de recursos.

O procedimento de cálculo do modo de corte durante o torneamento é realizado com alta precisão. Existem vários sistemas diferentes para isso.

Métodos de cálculo

Como já mencionado, o modo de corte durante o torneamento requer a consideração de um grande número de fatores e parâmetros diferentes. No processo de desenvolvimento de tecnologia, várias mentes científicas desenvolveram vários complexos destinados a calcular os elementos ideais das condições de corte para várias condições:

• Matemática. Implica um cálculo exato de acordo com as fórmulas empíricas existentes.
• Gráfico. Combinação de métodos matemáticos e gráficos.
• Tabular. Seleção de valores correspondentes às condições operacionais especificadas em tabelas complexas especiais.
• Máquina. Uso do software.

O mais adequado é escolhido pelo performer dependendo das tarefas e do caráter de massa do processo de produção.

Método matemático

As condições de corte são calculadas analiticamente durante o torneamento. As fórmulas existem cada vez menos complexas. A escolha do sistema é determinada pelas características e pela precisão necessária dos resultadoserros de cálculo e a própria tecnologia.

Profundidade é calculada como a diferença entre a espessura da peça de trabalho antes (D) e depois (d) do processamento. Para trabalho longitudinal: t=(D - d): 2; e para transversal: t=D - d.

A submissão admissível é determinada passo a passo:

• números que fornecem a qualidade de superfície necessária, S_cher;
• alimentação específica da ferramenta, S_p;
• valor do parâmetro, levando em consideração as características de fixação da peça, S_det.

Cada número é calculado de acordo com as fórmulas correspondentes. O menor dos S recebidos é escolhido como o avanço real. Há também uma fórmula generalizadora que leva em consideração a geometria da fresa, os requisitos especificados para a profundidade e qualidade do torneamento.

• S=(C_sR^yr^u): (t ^xφ^{z2), mm/rev;}
• onde C_{s é a característica paramétrica do material;}
• Ry – rugosidade especificada, µm;
• ru – raio da ponta da ferramenta de torneamento, mm;
• tx – profundidade de torneamento, mm;
• φz – ângulo na parte superior do cortador.

Os parâmetros de velocidade de rotação do fuso são calculados de acordo com várias dependências. Um dos fundamentos:

v=(C_vK_v): (T^mt ^xS^{y), m/min onde}

• C_{v – coeficiente complexo resumindo o material da peça, cortador, condições do processo;}
• K_{v – coeficiente adicional,caracterizando as características de torneamento;}
• Tm – vida útil da ferramenta, min;
• tx – profundidade de corte, mm;
• Sy – avanço, mm/rotação

Em condições simplificadas e com o objetivo de tornar os cálculos disponíveis, a velocidade de torneamento de uma peça pode ser determinada:

V=(πDn): 1000, m/min, onde

n – velocidade do fuso da máquina, rpm

Capacidade do equipamento usado:

N=(Pv): (60100), kW, onde

• onde P é a força de corte, N;
• v – velocidade, m/min.

A técnica dada é muito demorada. Existe uma grande variedade de fórmulas de complexidade variável. Na maioria das vezes, é difícil escolher os corretos para calcular as condições de corte durante o torneamento. Um exemplo do mais versátil deles é dado aqui.

Método de tabela

A essência desta opção é que os indicadores dos elementos estejam nas tabelas normativas de acordo com os dados de origem. Há uma lista de livros de referência que listam os valores de avanço dependendo das características paramétricas da ferramenta e da peça, a geometria da fresa e os indicadores de qualidade de superfície especificados. Existem padrões separados que contêm as restrições máximas permitidas para vários materiais. Os coeficientes iniciais necessários para calcular as velocidades também estão contidos em tabelas especiais.

Esta técnica é utilizada separadamente ou simultaneamente com a analítica. É confortável e precisoaplicação para produção simples de peças em série, em oficinas individuais e em casa. Permite operar com valores digitais, com mínimo esforço e indicadores iniciais.

Métodos gráficos e de máquina

O método gráfico é auxiliar e é baseado em cálculos matemáticos. Os resultados calculados dos avanços são plotados em um gráfico, onde as linhas da máquina e da fresa são desenhadas e elementos adicionais são determinados a partir delas. Este método é um procedimento complexo muito complicado, que é inconveniente para a produção em massa.

Método da máquina - uma opção precisa e acessível para torneiros experientes e novatos, projetada para calcular as condições de corte ao tornear. O programa fornece os valores mais precisos de acordo com os dados iniciais fornecidos. Eles devem incluir:

• Coeficientes que caracterizam o material da peça.
• Indicadores correspondentes às características do metal da ferramenta.
• Parâmetros geométricos de ferramentas de torneamento.
• Descrição numérica da máquina e como fixar a peça nela.
• Propriedades paramétricas do objeto processado.

Dificuldades podem surgir na fase de descrição numérica dos dados iniciais. Ao configurá-los corretamente, você pode obter rapidamente um cálculo abrangente e preciso das condições de corte para torneamento. O programa pode conter imprecisões de trabalho, mas elas são menos significativas do que com a versão matemática manual.

O modo de corte durante o torneamento é uma importante característica de projeto que determina seus resultados. Junto com os elementos, ferramentas e refrigerantes e lubrificantes são selecionados. Uma seleção racional completa deste complexo é um indicador da experiência de um especialista ou sua perseverança.