Λουτρά

Διαδικασία σχηματισμού τσιπ και τύποι τσιπ. Η διαδικασία σχηματισμού τσιπ και τα συνοδευτικά φαινόμενα Τύποι τσιπς σε τόρνο

Οι πιο συνηθισμένες μέθοδοι για την κατασκευή εξαρτημάτων με δεδομένες γεωμετρικές παραμέτρους περιλαμβάνουν την τόρνευση μετάλλων. Η ουσία αυτής της τεχνικής, η οποία καθιστά επίσης δυνατή τη λήψη μιας επιφάνειας με την απαιτούμενη τραχύτητα, είναι ότι η περίσσεια στρώσης μετάλλου αφαιρείται από το τεμάχιο εργασίας.

Αρχές στροφής

Η τεχνολογία τόρνευσης μετάλλων περιλαμβάνει τη χρήση ειδικών μηχανημάτων και εργαλείων κοπής (κόφτες, τρυπάνια, κοπτήρες κ.λπ.), μέσω των οποίων αφαιρείται ένα στρώμα μετάλλου του απαιτούμενου μεγέθους από το εξάρτημα. εκτελείται μέσω ενός συνδυασμού δύο κινήσεων: της κύριας (περιστροφή του τεμαχίου εργασίας στερεωμένο σε τσοκ ή πλάκα πρόσοψης) και της κίνησης τροφοδοσίας που εκτελείται από το εργαλείο κατά την επεξεργασία εξαρτημάτων στις καθορισμένες παραμέτρους του μεγέθους, του σχήματος και της ποιότητας της επιφάνειάς τους.

Λόγω του γεγονότος ότι υπάρχουν πολλές τεχνικές για το συνδυασμό αυτών των κινήσεων, ο εξοπλισμός στροφής χρησιμοποιείται για εργασία με μέρη διαφόρων διαμορφώσεων και επίσης για την εκτέλεση μιας ολόκληρης λίστας άλλων τεχνολογικών λειτουργιών, οι οποίες περιλαμβάνουν:

νήματα κοπής διαφόρων τύπων.
διάνοιξη οπών, διάνοιξή τους, ανασκόπηση τους, βύθιση.
αποκοπή μέρους του τεμαχίου εργασίας.
αυλακώσεις περιστροφής διαφόρων διαμορφώσεων στην επιφάνεια του προϊόντος.

Χάρη σε μια τόσο ευρεία λειτουργικότητα του εξοπλισμού τόρνευσης, μπορείτε να κάνετε πολλά με αυτό. Για παράδειγμα, χρησιμοποιείται για την επεξεργασία προϊόντων όπως:

ΞΗΡΟΙ ΚΑΡΠΟΙ;
άξονες διαφόρων διαμορφώσεων.
δακτύλιοι?
τροχαλίες?
δαχτυλίδια?
ζεύξεις?
γραναζωτοί τροχοί.

Φυσικά, το γύρισμα περιλαμβάνει την απόκτηση ενός τελικού προϊόντος που πληροί ορισμένα πρότυπα ποιότητας. Στην περίπτωση αυτή, ποιότητα σημαίνει συμμόρφωση με τις απαιτήσεις για τις γεωμετρικές διαστάσεις και το σχήμα των εξαρτημάτων, καθώς και τον βαθμό τραχύτητας της επιφάνειας και την ακρίβεια της σχετικής τους θέσης.

Για να εξασφαλιστεί ο έλεγχος της ποιότητας της επεξεργασίας, δεν χρησιμοποιούνται όργανα μέτρησης: σε επιχειρήσεις που παράγουν τα προϊόντα τους σε μεγάλες παρτίδες - μέγιστο διαμέτρημα. για συνθήκες παραγωγής απλής και μικρής κλίμακας - δαγκάνες, μικρόμετρα, εσωτερικοί μετρητές και άλλες συσκευές μέτρησης.

Το πρώτο πράγμα που λαμβάνεται υπόψη κατά την εκμάθηση της τόρνευσης είναι η τεχνολογία επεξεργασίας μετάλλων και η αρχή με την οποία πραγματοποιείται. Αυτή η αρχή έγκειται στο γεγονός ότι το εργαλείο, κόβοντας την κοπτική του άκρη στην επιφάνεια του προϊόντος, το σφίγγει. Για να αφαιρέσετε ένα στρώμα μετάλλου που αντιστοιχεί στο μέγεθος μιας τέτοιας τομής, το εργαλείο πρέπει να υπερνικήσει τις δυνάμεις πρόσφυσης στο μέταλλο του τεμαχίου εργασίας. Ως αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης, το αφαιρούμενο στρώμα μετάλλου διαμορφώνεται σε τσιπς. Διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι μεταλλικών ρινισμάτων.

Συγχωνεύτηκε

Τέτοια τσιπ σχηματίζονται όταν τεμάχια κατεργασίας από μαλακό χάλυβα, χαλκό, κασσίτερο, μόλυβδο και τα κράματά τους και πολυμερή υλικά υποβάλλονται σε επεξεργασία σε υψηλές ταχύτητες.

Στοιχειώδης

Ο σχηματισμός τέτοιων τσιπ συμβαίνει όταν τα κατεργαζόμενα τεμάχια από χαμηλού ιξώδους και σκληρά υλικά υποβάλλονται σε επεξεργασία με χαμηλή ταχύτητα.

Σπασμένα ρινίσματα

Τα τσιπ αυτού του τύπου λαμβάνονται κατά την επεξεργασία τεμαχίων από υλικό που χαρακτηρίζεται από χαμηλή ολκιμότητα.

Βηματίστηκε

Ο σχηματισμός τέτοιων τσιπ είναι τυπικός για επεξεργασία τεμαχίων μεσαίας ταχύτητας από χάλυβα μέτριας σκληρότητας και εξαρτημάτων από κράματα αλουμινίου.

Εργαλείο κοπής τόρνου

Η απόδοση που διακρίνει την εργασία σε έναν τόρνο καθορίζεται από μια σειρά παραμέτρων: βάθος και ταχύτητα κοπής, ποσότητα διαμήκους τροφοδοσίας. Προκειμένου η επεξεργασία ενός εξαρτήματος να είναι υψηλής ποιότητας, είναι απαραίτητο να οργανωθούν οι ακόλουθες συνθήκες:

υψηλή ταχύτητα περιστροφής του τεμαχίου εργασίας στερεωμένο σε τσοκ ή πρόσοψη.
σταθερότητα του εργαλείου και επαρκής βαθμός επίδρασής του στο εξάρτημα.
το μέγιστο δυνατό στρώμα μετάλλου που αφαιρέθηκε κατά τη διέλευση του εργαλείου.
υψηλή σταθερότητα όλων των εξαρτημάτων του μηχανήματος και διατήρησή τους σε κατάσταση λειτουργίας.

Η ταχύτητα κοπής επιλέγεται με βάση τα χαρακτηριστικά του υλικού από το οποίο κατασκευάζεται το τεμάχιο εργασίας, τον τύπο και την ποιότητα του κόφτη που χρησιμοποιείται. Σύμφωνα με την επιλεγμένη ταχύτητα κοπής, επιλέγεται η ταχύτητα περιστροφής του άξονα του μηχανήματος που είναι εξοπλισμένος με τσοκ τόρνου ή πλάκα πρόσοψης.

Χρησιμοποιώντας διάφορους τύπους κοπτικών, μπορούν να εκτελεστούν τύποι τόρνευσης ή φινιρίσματος και η επιλογή του εργαλείου επηρεάζεται κυρίως από τη φύση της επεξεργασίας. Αλλάζοντας τις γεωμετρικές παραμέτρους του κοπτικού τμήματος του εργαλείου, μπορείτε να προσαρμόσετε το μέγεθος του αφαιρεθέντος μεταλλικού στρώματος. Υπάρχουν δεξιοί κόφτες, που μετακινούνται από την ουρά προς την κεφαλή κατά την επεξεργασία του εξαρτήματος και αριστεροί κόφτες, που κινούνται αντίστοιχα προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Σύμφωνα με το σχήμα και τη θέση της λεπίδας, οι κοπτήρες ταξινομούνται ως εξής:

εργαλεία με εκτεταμένο τμήμα εργασίας, το πλάτος του οποίου είναι μικρότερο από το πλάτος του τμήματος στερέωσής τους.
ευθεία;
κλίση.

Οι κόφτες διαφέρουν επίσης ανάλογα με τον σκοπό χρήσης τους:

βαθμολόγηση (επιφάνειες επεξεργασίας κάθετες στον άξονα περιστροφής).
διέλευση (στροφή επίπεδων ακραίων επιφανειών).
αυλάκι (σχηματισμός αυλακώσεων).
διαμορφωμένο (λήψη ενός εξαρτήματος με ένα συγκεκριμένο προφίλ).
βαρετό (τρύπες στο τεμάχιο εργασίας).
με σπείρωμα (κοπή κλωστής όλων των τύπων).
κοπή (κόψιμο τμήματος δεδομένου μήκους).

Η ποιότητα, η ακρίβεια και η παραγωγικότητα της επεξεργασίας που εκτελείται σε έναν τόρνο εξαρτώνται όχι μόνο από τη σωστή επιλογή του εργαλείου, αλλά και από τις γεωμετρικές του παραμέτρους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο στα μαθήματα σε ειδικά εκπαιδευτικά ιδρύματα όπου εκπαιδεύονται μελλοντικοί ειδικοί τόρνευσης, δίνεται μεγάλη προσοχή στη γεωμετρία του κοπτικού εργαλείου.

Οι κύριες γεωμετρικές παράμετροι οποιουδήποτε κόφτη είναι οι γωνίες μεταξύ των κοπτικών άκρων του και η κατεύθυνση στην οποία πραγματοποιείται η τροφοδοσία. Αυτές οι γωνίες του κοπτικού εργαλείου ονομάζονται γωνίες οδηγήσεως. Μεταξύ αυτών είναι:

κύρια γωνία – φ, μετρούμενη μεταξύ της κύριας ακμής κοπής του εργαλείου και της κατεύθυνσης τροφοδοσίας.
βοηθητικό - φ1, που βρίσκεται, αντίστοιχα, μεταξύ του βοηθητικού άκρου και της κατεύθυνσης τροφοδοσίας.
η γωνία στην άκρη του κόφτη είναι ε.

Η γωνία στο άκρο εξαρτάται μόνο από τον τρόπο ακονίσματος του εργαλείου και οι βοηθητικές γωνίες μπορούν επίσης να ρυθμιστούν τοποθετώντας το. Καθώς αυξάνεται η κύρια γωνία, η γωνία κορυφής μειώνεται και το τμήμα της κοπτικής ακμής που εμπλέκεται στην επεξεργασία μειώνεται· κατά συνέπεια, η διάρκεια ζωής του εργαλείου γίνεται επίσης μικρότερη. Όσο μικρότερη είναι η τιμή αυτής της γωνίας, τόσο μεγαλύτερο μέρος της κοπτικής ακμής εμπλέκεται τόσο στην επεξεργασία όσο και στην αφαίρεση θερμότητας από τη ζώνη κοπής. Τέτοιοι κόφτες είναι πιο ανθεκτικοί.

Η πρακτική δείχνει ότι για την περιστροφή όχι πολύ σκληρών τεμαχίων μικρής διαμέτρου, η βέλτιστη κύρια γωνία είναι η τιμή της οποίας κυμαίνεται μεταξύ 60-90 μοιρών. Εάν πρέπει να επεξεργαστείτε ένα τεμάχιο εργασίας μεγάλης διαμέτρου, τότε η κύρια γωνία πρέπει να επιλεγεί στην περιοχή 30–45 μοιρών. Η αντοχή του άκρου του κοπτήρα εξαρτάται από το μέγεθος της βοηθητικής γωνίας, επομένως δεν είναι μεγάλη (κατά κανόνα, επιλέγεται από την περιοχή 10-30 μοιρών).

Ιδιαίτερη προσοχή στα μαθήματα τόρνευσης δίνεται στον τρόπο επιλογής του σωστού τύπου κοπτήρα ανάλογα με τον τύπο επεξεργασίας. Έτσι, υπάρχουν ορισμένοι κανόνες σύμφωνα με τους οποίους η επεξεργασία των επιφανειών του ενός ή του άλλου τύπου πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας έναν κόφτη μιας συγκεκριμένης κατηγορίας.

Τα συμβατικά ίσια και λυγισμένα κοπτικά είναι απαραίτητα για την επεξεργασία των εξωτερικών επιφανειών του εξαρτήματος.
Για ακραίες και κυλινδρικές επιφάνειες θα απαιτηθεί ένα εργαλείο ώσης.
επιλεγμένο για τόρνευση αυλακώσεων και κοπή τεμαχίων εργασίας.
Οι τρυπητές κοπτήρες χρησιμοποιούνται για τη μηχανική κατεργασία οπών που έχουν ανοίξει προηγουμένως.

Μια ξεχωριστή κατηγορία εργαλείων τόρνευσης αποτελείται από κοπτήρες, με τους οποίους μπορείτε να επεξεργαστείτε διαμορφωμένες επιφάνειες με μήκος γραμμής γεννήτριας έως και 40 mm. Τέτοιοι κόφτες χωρίζονται σε διάφορους κύριους τύπους:

με σχεδιαστικά χαρακτηριστικά: ράβδος, στρογγυλή και πρισματική.
προς την κατεύθυνση στην οποία γίνεται η επεξεργασία του προϊόντος: ακτινική και εφαπτομενική.

Τύποι εξοπλισμού τόρνευσης

Από όλους τους τύπους εξοπλισμού τόρνευσης, ο πιο διαδεδομένος τόσο σε μεγάλες όσο και σε μικρές επιχειρήσεις είναι ο βιδωτός τόρνος. Ο λόγος για μια τέτοια δημοτικότητα είναι η ευελιξία αυτής της συσκευής, χάρη στην οποία μπορεί δικαίως να ονομαστεί καθολική.

Ας απαριθμήσουμε τα κύρια σχεδιαστικά στοιχεία μιας τέτοιας μηχανής:

δύο κεφαλές - εμπρός και πίσω (το κιβώτιο ταχυτήτων του μηχανήματος τοποθετείται στην μπροστινή κεφαλή· ένας άξονας με ένα τσοκ τόρνου (ή πλάκα πρόσοψης)· η διαμήκης ολίσθηση και το πτερύγιο του εξοπλισμού βρίσκονται στην ουρά).
ένα παχύμετρο, ο σχεδιασμός του οποίου διακρίνει μεταξύ των άνω και κάτω διαφανειών, μιας περιστροφικής πλάκας και μιας θήκης εργαλείου.
Το στοιχείο στήριξης του εξοπλισμού είναι ένα πλαίσιο τοποθετημένο σε δύο βάθρα στα οποία τοποθετούνται ηλεκτροκινητήρες.
κιβώτιο ταχυτήτων.

Τόρνος CNC

Η διαδικασία κοπής (σχηματισμός τσιπ) είναι μια πολύπλοκη φυσική διαδικασία, που συνοδεύεται από μεγάλη παραγωγή θερμότητας, παραμόρφωση μετάλλου, φθορά του κοπτικού εργαλείου και συσσώρευση στον κόφτη. Η γνώση των νόμων της διαδικασίας κοπής και των συνοδευτικών φαινομένων σας επιτρέπει να διαχειριστείτε ορθολογικά αυτή τη διαδικασία και να παράγετε εξαρτήματα με καλύτερη ποιότητα, παραγωγικότητα και οικονομία. Κατά την κοπή διαφόρων υλικών, σχηματίζονται οι ακόλουθοι κύριοι τύποι τσιπ (βλέπε σχήμα): συνεχές (συνεχές), θρυμματισμός (στοιχειακό) και θραύση.

Στραγγίστε τα ρινίσματα- α) σχηματίζεται κατά την κοπή πλαστικών μετάλλων (για παράδειγμα, μαλακός χάλυβας, ορείχαλκος) με υψηλές ταχύτητες κοπής και χαμηλές τροφοδοσίες σε θερμοκρασία 400-500°C. Ο σχηματισμός τσιπς αποστράγγισης διευκολύνεται από τη μείωση της γωνίας κοπής (σε βέλτιστη γωνία κλίσης) και το υγρό κοπής υψηλής ποιότητας.

Τσιπς- β) αποτελείται από επιμέρους στοιχεία συνδεδεμένα μεταξύ τους και έχει πριονωτή επιφάνεια. Τέτοια τσιπ σχηματίζονται κατά την κατεργασία σκληρού χάλυβα και ορισμένων τύπων ορείχαλκου σε χαμηλές ταχύτητες κοπής και υψηλές τροφοδοσίες. Καθώς οι συνθήκες κοπής αλλάζουν, τα ροκανίδια μπορούν να μετατραπούν σε τσιπς αποστράγγισης και αντίστροφα.

Σπασμένα ρινίσματα- γ) σχηματίζεται κατά την κοπή υλικών χαμηλής πλαστικότητας (χυτοσίδηρος, μπρούτζος) και αποτελείται από ξεχωριστά κομμάτια.

Το εργαλείο κοπής παραμορφώνει όχι μόνο το στρώμα που κόβεται, αλλά και το επιφανειακό στρώμα του τεμαχίου εργασίας. Η παραμόρφωση του επιφανειακού στρώματος του μετάλλου εξαρτάται από διάφορους παράγοντες και το βάθος του κυμαίνεται από εκατοστά του χιλιοστού έως αρκετά χιλιοστά. Υπό την επίδραση της παραμόρφωσης, το επιφανειακό στρώμα του μετάλλου ενισχύεται, η σκληρότητά του αυξάνεται και η ολκιμότητα του μειώνεται, δηλ. συμβαίνει η λεγόμενη σκλήρυνση της επεξεργασμένης επιφάνειας. Όσο πιο μαλακό και όλκιμο είναι το υπό επεξεργασία μέταλλο, τόσο πιο έντονη είναι η διαδικασία σχηματισμού σκλήρυνσης. Οι χυτοσίδηροι έχουν σημαντικά μικρότερη ικανότητα σκληρύνσεως από τους χάλυβες. Το βάθος και ο βαθμός σκλήρυνσης της εργασίας αυξάνονται με την αύξηση της τροφοδοσίας και του βάθους κοπής και μειώνονται με την αύξηση της ταχύτητας κοπής. Όταν εργάζεστε με ένα ελάχιστα ακονισμένο εργαλείο, το βάθος της σκλήρυνσης εργασίας είναι περίπου 2-3 φορές μεγαλύτερο από ό,τι όταν εργάζεστε με ένα ακονισμένο εργαλείο. Η χρήση υγρού κοπής μειώνει σημαντικά το βάθος και τον βαθμό σκλήρυνσης του επιφανειακού στρώματος.

Κατά την επεξεργασία μετάλλων, ιδιαίτερα όλκιμων, σε κοντινή απόσταση από την κοπτική άκρη του κοπτήρα, το υλικό που επεξεργάζεται κολλάει στην μπροστινή επιφάνεια του κοπτήρα, σχηματίζοντας μια μεταλλική συσσώρευση που έχει σχήμα σφήνας και είναι 2-3 φορές πιο σκληρό από τη σκληρότητα του υλικού που επεξεργάζεται. Ως συνέχεια του κόφτη, η συσσώρευση (εικόνα στα αριστερά) αλλάζει τις γεωμετρικές παραμέτρους του κόφτη (δ1<δ), участвует в резании металла и оказывает влияние на результаты обработки, износ резца и силы, действующие на резец. При обработке нарост периодически скалывается и вновь образуется; отрыв частиц нароста по длине режущего лезвия происходит неравномерно, что приводит к мгновенному изменению глубины резания. Эти явления, повторяющиеся периодически, увеличивают шероховатость обработанной поверхности. С увеличением пластичности обрабатываемого металла размеры нароста возрастают. При обработке хрупких металлов, например чугуна, нарост, как правило, не образуется.

Σε ταχύτητα κοπής υ<5м/мин нарост не образуется. Наибольшая величина нароста соответствует υ=10-20 м/мин для инструмента из быстрорежущей стали и υ>90m/min για εργαλεία καρβιδίου. Επομένως, το φινίρισμα δεν συνιστάται σε αυτές τις ταχύτητες. Καθώς η τροφοδοσία αυξάνεται, η συσσώρευση αυξάνεται, επομένως για την τελική κατεργασία συνιστάται τροφοδοσία 0,1-0,2 mm/στροφές. Το βάθος κοπής δεν έχει σημαντική επίδραση στο μέγεθος της συσσώρευσης. Για να μειωθεί η συσσώρευση, συνιστάται να μειωθεί η τραχύτητα της μπροστινής επιφάνειας του κοπτικού εργαλείου, αν είναι δυνατόν, να αυξηθεί η γωνία κλίσης γ (για παράδειγμα, σε γ = 45°, σχεδόν δεν σχηματίζεται συσσώρευση) και χρησιμοποιήστε υγρά κοπής. Κατά τη διάρκεια της αδροποίησης, ο σχηματισμός χτισμένης άκρης, αντίθετα, έχει ευεργετική επίδραση στη διαδικασία κοπής.

ΠΡΟΣ ΤΗΝκατηγορία:

Στροφή

Η έννοια της διαδικασίας σχηματισμού τσιπ

Τα εξαρτήματα της μηχανής κατασκευάζονται από κενά. Το στρώμα μετάλλου που αποκόπτεται από το τεμάχιο κατά την επεξεργασία ονομάζεται επιτρεπόμενο. Ένα τεμάχιο εργασίας είναι ένα προϊόν παραγωγής από το οποίο κατασκευάζεται ένα μέρος αλλάζοντας το σχήμα, το μέγεθος, την τραχύτητα της επιφάνειας και τις ιδιότητες του υλικού.

Η διαδικασία κοπής συνοδεύεται από πολύπλοκα φυσικά φαινόμενα (πλαστικό και ελαστικό

χαμηλές παραμορφώσεις του τεμαχίου εργασίας, παραγωγή θερμότητας και σχηματισμός συσσώρευσης στο τμήμα κοπής του εργαλείου), που έχουν μεγάλη επίδραση στη λειτουργία του κοπτικού εργαλείου, στην παραγωγικότητα της εργασίας και στην ποιότητα της επεξεργασίας. Για να πραγματοποιηθεί η διαδικασία κοπής σε τόρνο, απαιτούνται δύο κινήσεις: η κύρια κίνηση και η κίνηση τροφοδοσίας. Η κύρια κίνηση είναι η περιστροφική κίνηση του τεμαχίου εργασίας. καταναλώνει το μεγαλύτερο μέρος της ισχύος του μηχανήματος. Εάν φέρετε έναν κόφτη σε ένα περιστρεφόμενο τεμάχιο εργασίας, θα επεξεργαστεί μια κυκλική αυλάκωση και για να επεξεργαστεί το τεμάχιο εργασίας σε ολόκληρη την κυλινδρική επιφάνεια, είναι απαραίτητο να μετακινήσετε τον κόφτη κατά μήκος του άξονά του.

Η κίνηση τροφοδοσίας είναι η κίνηση του κόφτη προς τα εμπρός, εξασφαλίζοντας τη συνεχή κοπή του σε νέα στρώματα μετάλλου.

Στο τεμάχιο εργασίας διακρίνονται οι ακόλουθες επιφάνειες:
— επεξεργασμένη - η επιφάνεια από την οποία πρέπει να κοπεί το μεταλλικό στρώμα.
— επεξεργασμένη - η επιφάνεια που λαμβάνεται στο τεμάχιο εργασίας μετά την αποκοπή του μεταλλικού στρώματος (τσιπ).
— επιφάνεια κοπής - που σχηματίζεται στο τεμάχιο εργασίας απευθείας από τη λεπίδα κοπής. Η επιφάνεια κοπής μπορεί να είναι κωνική, κυλινδρική, επίπεδη (άκρο) και διαμορφωμένη, ανάλογα με το σχήμα της κοπτικής ακμής του κοπτήρα και τη θέση της σε σχέση με το εξάρτημα.

Στη μηχανολογία χρησιμοποιούνται διάφορα εργαλεία κοπής, αλλά η αρχή της λειτουργίας τους είναι βασικά παρόμοια. Το απλούστερο εργαλείο κοπής είναι η σμίλη. Το κοπτικό του τμήμα είναι ένα σφηνοειδές σώμα, το οποίο, υπό τη δράση της δύναμης P που μεταδίδεται από τον μηχανισμό εργασίας της μηχανής, κόβει στο επιφανειακό στρώμα του τεμαχίου εργασίας, συμπιέζοντάς το (Εικ. 5). Σε αυτό το συμπιεσμένο στρώμα προκύπτουν εσωτερικές τάσεις. Όταν, με περαιτέρω εμβάθυνση του κόφτη, οι εσωτερικές τάσεις υπερβαίνουν τις δυνάμεις πρόσφυσης μεταξύ των μεταλλικών μορίων, το συμπιεσμένο στοιχείο 2 σπάει και κινείται προς τα πάνω κατά μήκος της επιφάνειας εργασίας του κοπτήρα. Η επακόλουθη κίνηση του κόφτη συμπιέζει, θρυμματίζει και μετατοπίζει διαδοχικά στοιχεία του μετάλλου, σχηματίζοντας ροκανίδια*.

1. ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΠΟΥ ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΑΠΟ ΤΟ ΜΗΧΑΝΗΜΑ ΚΑΙ ΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ ΣΤΟ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΜΕΝΟ ΕΡΓΑΤΙΚΟ ΤΕΜΑΧΙΟ: α - κατά το εξωτερικό γύρισμα, β - κατά το κούρεμα και την κοπή. 1 - επεξεργασμένη επιφάνεια, 2 - επιφάνεια κοπής, 3 - κατεργασμένη επιφάνεια. I - κύρια κίνηση, II - κίνηση τροφοδοσίας

2. ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ ΤΣΙΠ: 1 - τεμάχιο εργασίας, 2 - στοιχεία τσιπ, 3 - κόφτης

Ανάλογα με τις συνθήκες επεξεργασίας και το υλικό που επεξεργάζεται, σχηματίζονται τσιπς διαφόρων σχημάτων.

Τα στοιχειακά τσιπ (τσιπς) σχηματίζονται κατά την επεξεργασία σκληρών και χαμηλού ιξώδους υλικών σε χαμηλές ταχύτητες κοπής (για παράδειγμα, κατά την επεξεργασία σκληρών χάλυβων). Τα μεμονωμένα στοιχεία τέτοιων τσιπ συνδέονται ασθενώς μεταξύ τους ή δεν συνδέονται καθόλου.

Τα σκαλοπάτια σχηματίζονται κατά την επεξεργασία χάλυβα μέτριας σκληρότητας, αλουμινίου και των κραμάτων του σε μεσαίες ταχύτητες κοπής. Είναι ταινία, λεία από την πλευρά του κόφτη και οδοντωτή εξωτερικά.

Τα τσιπς αποστράγγισης παράγονται κατά την επεξεργασία μαλακού χάλυβα, χαλκού, μολύβδου, κασσίτερου και ορισμένων πλαστικών σε υψηλές ταχύτητες κοπής. Αυτά τα ρινίσματα μοιάζουν με μια σπείρα ή μια μακριά (συχνά μπερδεμένη) κορδέλα. Τα θραύσματα σχηματίζονται κατά την κοπή υλικών χαμηλής πλαστικότητας (χυτοσίδηρος, μπρούτζος) και αποτελούνται από ξεχωριστά κομμάτια.

Ανάλογα με τις συνθήκες επεξεργασίας, τα τσιπ μπορεί να είναι διαφορετικών τύπων. Κατά την επεξεργασία όλκιμων υλικών (δομικοί χάλυβες), σχηματίζονται στοιχειώδη τσιπ (Εικ. 5), κλιμακωτές και αποστραγγιζόμενες, και κατά την επεξεργασία υλικών χαμηλής πλαστικότητας, σχηματίζονται θραύσματα. Αυτή η ταξινόμηση των ρινισμάτων προτάθηκε το 1870 από τον N. A. Time. Χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα.

Τα στοιχειώδη τσιπ (Εικ. 5, α) αποτελούνται από μεμονωμένα, πλαστικά παραμορφωμένα στοιχεία, ασθενώς συνδεδεμένα ή καθόλου συνδεδεμένα μεταξύ τους. Στο Σχ. Τα σχήματα 6 και 7 δείχνουν διαγράμματα σχηματισμού στοιχειωδών τσιπ. Κόφτης ρυθμισμένος στο βάθος ΕΝΑ,κινείται με δύναμη R,μεταδίδεται από το στήριγμα του μηχανήματος και πιέζεται σταδιακά μέσα

Ρύζι. 5. Τύποι τσιπς που σχηματίζονται κατά την κοπή

Ρύζι. 6. Σχέδιο σχηματισμού τσιπ (σύμφωνα με το I. A. Time)

Το μέταλλο του τεμαχίου το συμπιέζει με την μπροστινή του επιφάνεια, προκαλώντας πρώτα ελαστικές και μετά πλαστικές παραμορφώσεις. Διακρίνονται οι ακόλουθες φάσεις σχηματισμού στοιχείου (κατά Ι.Α. Time). Στην αρχή της κοπής (Εικ. 6, α) ο κόφτης έρχεται σε επαφή με το υπό επεξεργασία τεμάχιο. Στη συνέχεια ο κόφτης με την άκρη του πιέζεται στο μέταλλο (Εικ. 6.6), το οποίο υφίσταται διατμητική παραμόρφωση. Καθώς ο κόφτης βαθαίνει στο κομμένο στρώμα, οι τάσεις αυξάνονται και, όταν φτάσουν την τιμή της αντοχής σε εφελκυσμό του υπό επεξεργασία μετάλλου,

Ρύζι. 7. Σχέδιο σχηματισμού τσιπ: - επίπεδο διάτμησης

θα υπάρξει μετατόπιση (διάσπαση) του πρώτου στοιχείου (1) κατά μήκος του επιπέδου διάτμησης AB,εξάρτημα με κατευθυντική κίνηση του κόφτη, γωνία ίση με 30-40 °. Η γωνία ονομάζεται γωνία διάτμησης. Μέσα σε κάθε στοιχείο, συμβαίνουν διακρυσταλλικές μετατοπίσεις σε γωνίες = 60-65° (Εικ. 7).

Μετά την κοπή του πρώτου στοιχείου του τσιπ, ο κόφτης συμπιέζει το επόμενο κοντινό στρώμα μετάλλου, με αποτέλεσμα να σχηματιστεί ένα δεύτερο στοιχείο (2), χωρίζεται από το τεμάχιο εργασίας κατά μήκος του επιπέδου των υψηλότερων εφαπτομενικών τάσεων στην ίδια γωνία κ.λπ. (Εικ. 6, γ, δ).

Οι αριθμοί 1, 2, 3,..., 10 υποδεικνύουν διαδοχικά διαμορφωμένα στοιχεία τσιπ.

Βηματικές μάρκες (βλ. Εικ. 5, σι)που λαμβάνεται κατά την επεξεργασία χάλυβα σε μεσαίες ταχύτητες κοπής. Οι βαθμιδωτές μάρκες έχουν τη μία πλευρά (από την πλευρά του κοπτήρα) λεία και η άλλη πλευρά έχει σκαλοπάτια (εγκοπές) με έντονη κατεύθυνση μεμονωμένων στοιχείων, σταθερά συνδεδεμένα μεταξύ τους. Με κλιμακωτές μάρκες, δεν υπάρχει διαίρεση σε μέρη.

Τα τσιπς αποστράγγισης (βλ. Εικ. 5, γ) αποκολλώνται από τον κόφτη με τη μορφή κορδέλας χωρίς τις εγκοπές που είναι εγγενείς στα σκαλοπάτια. Λαμβάνεται κατά την επεξεργασία χάλυβα με υψηλές ταχύτητες κοπής. Η επιφάνεια του τσιπ δίπλα στην επιφάνεια τσουγκράνας του κοπτήρα είναι σχετικά λεία και σε υψηλές ταχύτητες γυαλίζεται. Η απέναντι πλευρά του καλύπτεται με μικρές εγκοπές - εγκοπές και έχει βελούδινη όψη.

Θραύσματα (βλ. Εικ. 5, ΣΟΛ)που λαμβάνεται με επεξεργασία μετάλλων χαμηλής πλαστικότητας (σκληρός χυτοσίδηρος, σκληρός μπρούντζος). Τα τσιπ αποτελούνται από ξεχωριστά, ασύνδετα κομμάτια διαφόρων σχημάτων και μεγεθών. Η επεξεργασμένη επιφάνεια με τέτοια τσιπ αποδεικνύεται τραχιά με βαθουλώματα και προεξοχές.

Ο τύπος του τσιπ εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον τύπο και τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού που υποβάλλεται σε επεξεργασία. Κατά την κοπή πλαστικών υλικών, είναι δυνατός ο σχηματισμός στοιχειωδών, κλιμακωτών και αποστραγγιστικών τσιπ. Καθώς αυξάνεται η σκληρότητα και η αντοχή του υλικού που επεξεργάζεται, τα τσιπς αποστράγγισης γίνονται βαθμιδωτά και στη συνέχεια στοιχειώδη. Κατά την επεξεργασία εύθραυστων υλικών, σχηματίζονται είτε στοιχειώδη είτε θραύσματα.

Η διαδικασία κοπής (σχηματισμός τσιπ) είναι μια πολύπλοκη φυσική διαδικασία, που συνοδεύεται από μεγάλη παραγωγή θερμότητας, παραμόρφωση μετάλλου, φθορά του κοπτικού εργαλείου και συσσώρευση στον κόφτη. Η γνώση των νόμων της διαδικασίας κοπής και των συνοδευτικών φαινομένων σάς επιτρέπει να διαχειρίζεστε ορθολογικά αυτή τη διαδικασία και να επεξεργάζεστε εξαρτήματα με καλύτερη ποιότητα, παραγωγικότητα και οικονομία.

Κατά την κοπή διαφόρων υλικών, μπορούν να σχηματιστούν οι ακόλουθοι τύποι τσιπς: συνεχής (συνεχής), θρυμματισμός (στοιχειώδης) και θραύσης (Εικ. 1).

Τύποι τσιπ:α - παροχέτευση, β - θρυμματισμός, γ - κάταγμα.

Τα τσιπς αποστράγγισης παράγονται κατά την κοπή σκληρών και μαλακών μετάλλων (μαλακός χάλυβας, ορείχαλκος) σε υψηλές ταχύτητες. Όσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα κοπής και το ιξώδες του υλικού που υποβάλλεται σε επεξεργασία, καθώς και όσο μικρότερη είναι η γωνία κοπής και το πάχος κοπής και όσο υψηλότερη είναι η ποιότητα του υγρού κοπής, τόσο πιο κοντά θα στραγγίσουν τα τσιπ.

Τα θραύσματα σχηματίζονται κατά την κοπή εύθραυστων μετάλλων (μπρούτζος, χυτοσίδηρος). Τέτοια ρινίσματα αποτελούνται από ξεχωριστά, σχεδόν άσχετα στοιχεία. Όταν σχηματίζονται τέτοια τσιπ, η επεξεργασμένη επιφάνεια αποδεικνύεται τραχιά, με μεγάλες κοιλότητες και προεξοχές. Κάτω από ορισμένες συνθήκες, για παράδειγμα κατά την επεξεργασία χυτοσιδήρου μέτριας σκληρότητας, τα θραύσματα μπορεί να εμφανιστούν με τη μορφή δακτυλίων. Η ομοιότητά του με τα ρινίσματα αποστράγγισης είναι μόνο εξωτερική, αφού αρκεί να πιέσετε τέτοια ρινίσματα στο χέρι σας και θα καταρρεύσουν εύκολα σε μεμονωμένα στοιχεία.

Τα τσιπ καταλαμβάνουν μια ενδιάμεση θέση μεταξύ των τσιπς αποστράγγισης και των θραυσμάτων και σχηματίζονται κατά τη μηχανική κατεργασία ορισμένων τύπων ορείχαλκου και σκληρών χάλυβων σε υψηλή τροφοδοσία και σχετικά χαμηλές ταχύτητες κοπής. Καθώς οι συνθήκες κοπής αλλάζουν, τα ροκανίδια μπορούν να μετατραπούν σε τσιπς αποστράγγισης και αντίστροφα.

Προκειμένου να δημιουργηθούν οι καλύτερες συνθήκες για την αφαίρεση των ροκανιδιών από τη ζώνη κοπής, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι συνθλίβονται ή κατσαρώνονται σε μια σπείρα ορισμένου μήκους.

Τα τσιπ, κουλουριασμένα σε μια σπείρα μήκους έως 200 mm, πληρούν πλήρως τις απαιτήσεις για αυτά όταν εργάζονται σε τόρνους CNC.

Τα θρυμματισμένα τσιπ με τη μορφή δακτυλίων και ημι-δαχτυλιδιών με διάμετρο 10-15 mm ή περισσότερο θα πρέπει να θεωρούνται καλά. Αυτά τα τσιπ, παρά το γεγονός ότι καταλαμβάνουν λιγότερο όγκο και είναι ευκολότερα στη μεταφορά, μειώνουν τη διάρκεια ζωής του εργαλείου.

Οι λεπτές μάρκες πρέπει να θεωρούνται ικανοποιητικές. Εκτός από τη μείωση της αντοχής των κοπτικών, τέτοια τσιπ, που πετούν προς όλες τις κατευθύνσεις, προσγειώνονται στην επιφάνεια του μηχανήματος και διαταράσσουν την κανονική λειτουργία των εξαρτημάτων του.

Ο σχηματισμός τσιπς με τη μορφή συνεχούς σπείρας, ίσιας κορδέλας και μπερδεμένης μπάλας δεν ικανοποιεί τις απαιτήσεις για την επεξεργασία εξαρτημάτων σε μηχανές CNC και επομένως θα πρέπει να αποκλειστεί.

Η απλούστερη και πιο προσιτή, αλλά με περιορισμένες δυνατότητες, είναι η μέθοδος σύνθλιψης ή κατσαρώματος των τσιπ επιλέγοντας ορισμένους τρόπους κοπής και γεωμετρικές παραμέτρους του εργαλείου. Η συνιστώμενη περιοχή εφαρμογής αυτής της μεθόδου είναι η τραχύτητα και η τραχιά στροφή υπό σοβαρές συνθήκες κοπής.

Κατά τη διάρκεια της τραχιάς και ημιτελικής στροφής, χρησιμοποιούνται ευρέως μέθοδοι κατσαρώματος ή σύνθλιψης των τσιπς με τη βοήθεια διαφόρων εμποδίων για τη συλλογή τους, που σχηματίζονται στην μπροστινή επιφάνεια του κοπτικού με τη μορφή οπών, αυλακώσεων, μαρσπιέ ή με τη βοήθεια εναέριων επιφανειών. θραυστήρες τσιπς διαφόρων σχημάτων.

Κάτω από τη δράση του κοπτικού εργαλείου, το κομμένο στρώμα υλικού συμπιέζεται. Οι διαδικασίες συμπίεσης (καθώς και οι διεργασίες τάσης) συνοδεύονται από ελαστικές και πλαστικές παραμορφώσεις. Το εργαλείο κοπής παραμορφώνει όχι μόνο το στρώμα που κόβεται, αλλά και το επιφανειακό στρώμα του υλικού που επεξεργάζεται. Το βάθος παραμόρφωσης του επιφανειακού στρώματος εξαρτάται από διάφορους παράγοντες και μπορεί να φτάσει από εκατοστά έως αρκετά χιλιοστά.

Υπό την επίδραση της παραμόρφωσης, το επιφανειακό στρώμα ενισχύεται, η σκληρότητά του αυξάνεται και η ολκιμότητα του μειώνεται, εμφανίζεται η λεγόμενη σκλήρυνση της επεξεργασμένης επιφάνειας. Όσο πιο μαλακό και όλκιμο είναι το υπό επεξεργασία μέταλλο, τόσο περισσότερη σκλήρυνση υποβάλλεται. Οι χυτοσίδηροι έχουν σημαντικά μικρότερη ικανότητα σκληρύνσεως από τους χάλυβες. Ο βαθμός σκλήρυνσης και το βάθος σκλήρυνσης της εργασίας αυξάνονται με την αύξηση της τροφοδοσίας και του βάθους κοπής και μειώνονται με την αύξηση της ταχύτητας κοπής. Το βάθος της σκλήρυνσης εργασίας είναι περίπου 2-3 φορές μεγαλύτερο όταν εργάζεστε με ένα θαμπό εργαλείο κοπής από ότι όταν εργάζεστε με ένα ακονισμένο. Κατά την κοπή, τα υγρά κοπής μειώνουν το βάθος και τον βαθμό σκλήρυνσης του επιφανειακού στρώματος.

Κάτω από ορισμένες συνθήκες κοπής, το υλικό που επεξεργάζεται κολλάει στην μπροστινή επιφάνεια της κοπτικής ακμής, σχηματίζοντας ένα χτισμένο άκρο. Έχει σχήμα σφήνας και η σκληρότητά του είναι 2-3 φορές μεγαλύτερη από τη σκληρότητα του μετάλλου που επεξεργάζεται. Ως συνέχεια του κόφτη, η συσσώρευση αλλάζει τις γεωμετρικές του παραμέτρους: συμμετέχει στην κοπή μετάλλου, επηρεάζει τα αποτελέσματα επεξεργασίας, τη φθορά του κόφτη και τις δυνάμεις που ασκούνται στον κόφτη. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, η ανάπτυξη καταστρέφεται περιοδικά (τσιπ) και επανασχηματίζεται. Μερικά από αυτά πηγαίνουν με τα τσιπ και μερικά παραμένουν πιεσμένα στην επεξεργασμένη επιφάνεια.

Η αποκόλληση των συσσωρευμένων σωματιδίων συμβαίνει άνισα κατά μήκος της λεπίδας κοπής, γεγονός που οδηγεί σε μια στιγμιαία αλλαγή στο βάθος κοπής. Αυτά τα φαινόμενα, τα οποία επαναλαμβάνονται περιοδικά, επιδεινώνουν την ποιότητα της επεξεργασμένης επιφάνειας, καθώς αποδεικνύεται ότι όλα είναι διάσπαρτα με ανωμαλίες. Με την αυξανόμενη ολκιμότητα του μετάλλου που επεξεργάζεται, το μέγεθος της συσσώρευσης αυξάνεται. Κατά την επεξεργασία εύθραυστων υλικών, όπως ο χυτοσίδηρος, ενδέχεται να μην σχηματιστεί χτισμένη άκρη.

Ο σχηματισμός χτισμένης ακμής βελτιώνει τις συνθήκες κοπής κατά την τραχύτητα.