Khi cắt kim loại trên máy phay CNC, lực cần thiết để dao cắt vào phôi làm biến dạng vật liệu phôi thành phoi được gọi là lực cắt. Lực cắt là cơ sở quan trọng để tính toán lực cắt, thiết kế dụng cụ, máy công cụ và đồ gá máy công cụ, xây dựng các thông số cắt. Trong sản xuất tự động, lực cắt cũng có thể được sử dụng để theo dõi quá trình cắt và trạng thái làm việc của dụng cụ.
Lực cắt và lực cắt của máy phay CNC
1. Nguồn tạo lực cắt của máy phay CNC
Nguồn của lực cắt, một mặt, là lực cản sinh ra do biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo trong quá trình hình thành phoi; mặt khác, đó là lực cản ma sát giữa phoi và mặt cào của dao và lực cản ma sát giữa phôi và sườn của dao.
2. Lực cắt và sự phân hủy
Tổng lực cắt F trong quá trình cắt là một lực không gian. Để thuận tiện cho việc đo lường và tính toán đáp ứng nhu cầu của máy công cụ, đồ gá, thiết kế dụng cụ và phân tích quá trình, F thường được phân tách thành ba lực cắt thành phần vuông góc với nhau Fc, Fp và Ff.
(1) Lực cắt chính Fc là hình chiếu của tổng lực cắt F lên phương chuyển động chính và phương của nó vuông góc với mặt cơ sở. Fc là cơ sở quan trọng cho sức mạnh của giường máy tính, độ bền của dụng cụ, thiết kế cố định và lựa chọn các thông số cắt. Fc có thể được tính theo công thức thực nghiệm hoặc đơn vị lực cắt kc, (tính bằng N / mm): Fc = kcAD = kchDbD = kcapf.
(2) Lực ngược Fp là lực thành phần của tổng lực cắt F vuông góc với phương tiến dao. Nó là yếu tố chính ảnh hưởng đến sự biến dạng của phôi và gây ra rung động của hệ thống.
(3) Lực tiến dao Ff là lực cắt thành phần của tổng lực cắt F theo hướng chuyển động tiến dao. Nó là cơ sở chính để thiết kế và kiểm tra cơ cấu cấp liệu của máy công cụ và công suất cấp liệu của giường máy tính.
3. Công suất cắt của máy phay CNC
Công suất cắt là công suất do lực cắt tiêu tán trong quá trình cắt, được biểu thị bằng pm và đơn vị là kW. Khi tiện đường tròn ngoài, nó là tổng của lực cắt chính Fc và công suất tiêu thụ của lực ăn dao Ff. Vì công suất tiêu thụ của lực cấp Ff chiếm tỷ lệ nhỏ (chỉ 1% 5%) nên công suất tiêu thụ của Ff chung có thể bỏ qua, Và Fp không hoạt động nên ta được công thức Pm = Fcυc × 10 , trong đó Fc là lực cắt chính (N); υc là tốc độ cắt (m / s).
Xem xét hiệu suất truyền động của máy công cụ, tốc độ động cơ PE của máy công cụ có thể nhận được từ công suất cắt Pm, nghĩa là PE≥Pm /, trong đó hiệu suất truyền động của máy công cụ, nói chung là 0,75 đến 0,85.
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến lực cắt của máy phay CNC
1. Ảnh hưởng của vật liệu gia công của máy Phay CNC
Độ bền và độ cứng của vật liệu gia công càng cao, mặc dù biến dạng cắt giảm đi một chút nhưng tổng lực cắt vẫn tăng lên. Đối với vật liệu có độ cứng và độ cứng gia công tương tự, độ dẻo lớn, hệ số ma sát với dụng cụ cũng lớn nên tăng lực cắt; đối với vật liệu giòn, do biến dạng dẻo nhỏ, ma sát giữa phoi và bề mặt cào dao nhỏ nên lực cắt nhỏ.
2. Ảnh hưởng của lượng cắt của máy phay CNC
(1) Lượng ap và lượng tiến dao f của dao sau.
Khi f và ap tăng, diện tích cắt tăng và lực cắt chính cũng tăng, nhưng mức độ ảnh hưởng của hai loại là khác nhau. Đổi lại, khi ap được tăng gấp đôi, lực cắt chính tăng lên xấp xỉ gấp đôi; khi f tăng gấp đôi, lực cắt chính chỉ tăng 68% đến 86%. Do đó, trong quá trình cắt, nếu xét lực cắt chính và lực cắt thì việc tăng tốc độ tiến dao có lợi hơn là tăng lượng cắt phụ.
(2) Tốc độ cắt υc. Đường biểu diễn ảnh hưởng của tốc độ cắt đến lực cắt khi gia công thép 45 (ap = 4mm, f = 0,3mm / r) bằng dao tiện cacbua ximăng YT15. Khi cắt kim loại dẻo, trong khu vực cạnh chế tạo, sự phát triển của cạnh chế tạo có thể làm tăng góc cào thực tế của dụng cụ, giảm biến dạng phoi và giảm lực cắt; ngược lại, việc giảm mép tích hợp làm tăng lực cắt. Khi không có cạnh chế tạo, khi tốc độ cắt υc tăng, nhiệt độ cắt tăng, ma sát của mặt cào giảm, độ biến dạng giảm và lực cắt giảm. Vì vậy, cắt tốc độ cao thường được sử dụng trong sản xuất để tăng năng suất. Khi cắt kim loại giòn, υc tăng, và lực cắt giảm nhẹ.
3. Ảnh hưởng của các thông số hình học của máy phay CNC
(1) Góc cào. Góc cào có ảnh hưởng lớn nhất đến lực cắt. Khi cắt kim loại dẻo, góc cào tăng lên, có thể làm giảm biến dạng đùn và ma sát của vật liệu được cắt, loại bỏ phoi mịn và giảm tổng lực cắt; khi cắt kim loại giòn, góc cào không ảnh hưởng đến lực cắt. rõ ràng.
(2) vát mép âm. Việc mài vát mép âm trên lưỡi cắt sắc có thể làm tăng độ bền của cạnh, do đó làm tăng tuổi thọ của dụng cụ, nhưng lúc này độ biến dạng của kim loại bị cắt tăng lên làm tăng lực cắt.
(3) Góc vào. Ảnh hưởng của góc đi vào đến lực cắt chủ yếu thông qua sự thay đổi của chiều dày lớp cắt và chiều dài của đường cong chóp để ảnh hưởng đến biến dạng, do đó ảnh hưởng đến lực cắt. Góc đi vào có ảnh hưởng nhỏ đến lực cắt chính Fc, nhưng nó có ảnh hưởng đáng kể đến tỷ số giữa lực quay ngược Fp và lực tiến dao Ff. F’D là lực đẩy ngược lại của phôi so với dao. Vì F’p = F’Dcoskr, F’f = F’dsinkr, tăng góc đi vào kr sẽ làm tăng lực tiến F’f và lực lùi F ‘p giảm. Khi tiện một phôi thanh mảnh, góc đi vào lớn hơn có thể được chọn để giảm hoặc ngăn ngừa biến dạng uốn của phôi.
4. Ảnh hưởng của các yếu tố Khác, ma sát giữa dụng cụ và vật liệu phôi
Trong cùng một điều kiện cắt, dụng cụ thép tốc độ cao có lực cắt lớn nhất, tiếp theo là dụng cụ cacbua xi măng và dụng cụ gốm là nhỏ nhất. Sử dụng chất lỏng cắt trong quá trình cắt có thể làm giảm lực cắt, và hiệu suất bôi trơn của chất lỏng cắt càng cao thì lực cắt càng giảm đáng kể. Mòn sườn dụng cụ càng nghiêm trọng thì ma sát càng nặng và lực cắt càng lớn.
Xem thêm:
Công ty gia công cơ khí theo yêu cầu
Công dụng của hệ thống băng tải
Băng tải con lăn hỗ trợ điện năng di chuyển hàng nhanh chóng
