Металлообрабатывающая компания

VT-METALL

Гибкий подход - железное качество

Бесплатный номер

Офис в Москве

Пн-Пт с 9:00 до 20:00
8 (800) 301-99-67 +7 (499) 403-38-65
info@vt-metall.ru
Заказать звонок

VT-METALL

Металлообрабатывающая компания

Пн-Пт с 9:00 до 20:00
8 (800) 301-99-67
МЕНЮ
Скорость резания: на что влияет и как правильно подобрать

Скорость резания

Скорость резания

Из этого материала вы узнаете:

  • Расчет скорости резания
  • Последствия слишком высокой и слишком низкой скорости
  • От чего зависит скорость резания
  • Выбор скорости резания
  • Скорость резания фрезы по металлу
  • Влияние вспомогательного газа на скорость резания

Скорость резания является важным параметром, определяющим качество реза. Результат напрямую зависит от правильного выбора настроек резки в соответствии с материалом и размером детали. Расчет скорости производят по эмпирическим формулам в зависимости от вида обработки.

Колебания скорости приводят к серьезным недостаткам и браку детали. Кроме этого, неправильный выбор параметров резки приводит к более быстрому разрушению режущего инструмента. О том, что такое скорость резания, и какие именно факторы следует учитывать при ее расчете, читайте в нашем материале.

Расчет скорости резания

V – это скорость резания, тот путь, который проходит резец относительно обрабатываемой поверхности за определенное время. В нашем случае она измеряется в метрах в минуту (м/мин).

V=D3n1000 – формула скорости резания (м/мин или м/с),

где n – число оборотов подвергающегося обработке изделия в минуту.

 

При возвратно-поступательном движении (им может быть, к примеру, строгание) и разной скорости ходов (холостого, рабочего) скорость, с которой происходит резка, рассчитывается следующим образом:

V = Lm(K = 1)1000 – формула расчета скорости резания, где

L – длина хода резака;

m – количество двойных ходов резака в минуту;

К – коэффициент соотношения скоростей ходов (холостого, рабочего).

Производительность труда будет расти с повышением скорости резания. Но она в значительной степени ограничивается стойкостью кромки резака и рассчитывается по формуле:

V=CTm

либо

C = CvTmtxy•Syv, измеряемым в м/мин,

где Т – стойкость, или способность поддерживать кромки инструмента в рабочем виде;

Cv – коэффициент, который указывает на условия обработки изделия, к примеру, на физические/механические свойства материала, состояние поверхности изделия, ее охлаждение в процессе обработки и пр.;

xy и yv – значения степени глубины резки (t) и подачи (S), которые вы сможете найти в специальных справочниках, где есть информация по резанию.

VT-metall предлагает услуги:

Вычислить наилучшую в имеющихся условиях скорость можно с помощью экономического анализа, в ходе которого определяется стратегия поведения: повышение стойкости режущего инструмента или скорости обработки. В таблице представлены расчетные/опытные данные соотношения скорости (V) со стойкостью резака (T):

V, м/с

1,2

1,5

1,7

2,0

Т, сек

425

166

100

33

Последствия слишком высокой и слишком низкой скорости резания

В ходе анализа приведенных в таблице данных можно заметить, что при возрастании скорости на четверть стойкость режущего инструмента снижается в три раза. Именно поэтому в каждом конкретном случае необходимо выбрать наиболее выгодный с точки зрения времени вариант: скорость или стойкость резца.

Последствия слишком высокой и слишком низкой скорости резания

Справочники содержат таблицы, где представлены оптимальные скорости обработки при определенных условиях: шероховатость изделия (влияет на износостойкость резака), стойкость к коррозии, усталость металла, КПД инструмента.

Считается, что наиболее близкой к оптимальным значениям является скорость, равная 80% от максимальной. Она будет разной в зависимости от толщины металла, а также давления газа, использующего для резки.

Слишком высокая скорость негативно сказывается как на заготовке, так и на инструменте и приводит к:

  • Беспорядочному разлету искр при неполной прорезке металла.
  • Неровной прорези заготовки (где-то есть, где-то нет).
  • Появлению наклонной полосы на поверхности и пятен раствора на срезе снизу.

Слишком низкая скорость:

  • Способствует появлению неровности среза и его переплавке.
  • Приводит к более широкому резу и плавке острого угла.
  • Снижает эффективность процесса.

О возможности изменения скорости резания при точении расскажут искры, появляющиеся в процессе обработки металла и падающие вниз:

  • При наклонном падении искр можно говорить об излишней скорости и необходимости ее снижения.
  • При небольшом количестве, скученности или большой рассеянности искр следует увеличить скорость, поскольку она недостаточна.

При правильном выборе скорости рез будет ровным, без плавления с нижней стороны изделия.

От чего зависит скорость резания

Скорость резания металла имеет непосредственную зависимость от:

  • Инструмента – его формы и свойств металла, из которого он сделан.
  • Оборудования – фрезерные или токарные станки и пр.
  • Заготовки – таких ее характеристик, как, например, сопротивление на разрыв.
  • Глубины прорезания металла.
  • Обработки – резьба или токарные работы.
  • Крепления – насколько надежно/жестко закреплена заготовка.
  • Мощности используемых станков и их свойств.
  • Характера обработки изделия.

От чего зависит скорость резания

Скорость резки и стойкость резцов находятся в прямой зависимости. Выше скорость – ниже стойкость. Оптимальной считается – от 25 до 55 м/мин. Твердосплавные пластины на резаках позволяют работать при скорости от 75 до 145 м/мин. При этом стойкость будет колебаться от ½ и до целого часа.

Лазерная резка требует эмпирического расчета скорости резания при сверлении с учетом материала заготовки и плотности мощности лазера. Если скорость больше определенного порогового значения, то она прямо пропорциональна мощности. Из этого следует, что, увеличивая мощность, мы поднимаем скорость.

В то же время скорость обратно пропорциональна толщине заготовки и ее плотности.

Повысить скорость резания материалов можно с помощью:

  • повышения мощности – от 500 до 3 000 ватт (W);
  • изменения режима лазера;
  • уменьшения фокусного пятна – этого можно добиться, если взять линзу, где фокусное расстояние короче.

Для металлов иные процессы не будут влиять на качество лазерной резки. Регулировать скорость можно в определенном диапазоне с сохранением удовлетворительного состояния/качества среза.

Выбор скорости резания

Существует прямое влияние скорости резания на производительность труда. Чем она выше, тем меньше времени тратится на обработку. Есть одно но: увеличивая скорость, мы неминуемо придем к уменьшению стойкости резца. Поэтому, выбирая скорость, надо учитывать стойкость и прочие зависящие от резца показатели.

Выбор скорости резания

К последним относятся свойства заготовки и материала, из которого она сделана, качество металла обрабатывающего инструмента, глубина разреза, процесс подачи изделия, охлаждение, углы заточки резца и его размер:

  1. При большей стойкости инструмента, скорость должна быть меньше.
  2. Скорость резания материалов следует уменьшить при работе с твердыми металлами с целью сохранения стойкости режущего инструмента, поскольку последняя будет уменьшаться с повышением твердости обрабатываемых заготовок. Если работа ведется с коваными или литыми изделиями, покрытыми окалиной, коркой или имеющими раковину, надо уменьшить скорость резания на токарном станке. Расчет ведется от оптимальной скорости обработки данного металла, но без поверхностных корок.
  3. Стойкость во многом зависит от характеристик материала, из которого он изготовлен. А значит, они будут влиять и на скорость резания. Если рассматривать одинаковые условия использования резцов, то наибольшая скорость будет у приспособлений из твердых сплавов, чуть меньшая у инструмента из быстрорежущей стали. Наименьшая скорость эксплуатации у насадок из углеродистой стали.
  4. Работа с вязкими материалами требует предварительного охлаждения режущих поверхностей инструмента. Это позволяет увеличить стойкость одинаковых резцов от 15 и до 25 % от неохлажденных.
  5. На скорость резания влияют размер режущей поверхности и углы заточки. Массивность головки резца помогает лучше отводить тепло, которое неминуемо появляется в момент резки. Следует правильно выбирать углы заточки инструмента, поскольку иначе придется прикладывать большее усилие при обработке, что ведет к ускоренному износу резца.
  6. Чем больше сечение среза, тем меньшую скорость необходимо выбирать для работы, поскольку стойкость резца падает и наоборот.

Конечная обработка заготовки происходит со снятием стружки малого сечения. Это позволяет работать на большей скорости, нежели при основной работе.

Скорость резания фрезы по металлу

Скорость резания при фрезеровании считается одним из наиболее важных параметров обработки. Им определяется время снятия слоя материала нужной толщины с поверхности изделия.

Скорость резания фрезы по металлу

Скорость резания при токарной обработке, а также иные параметры определяются специалистами техбюро или отдела главного инженера. Все результаты расчетов вносятся в операционную карту. В ней также отмечается последовательность обработки, используемые инструменты, режимы работы на каждом из станков.

Технологи предприятия проводят расчет параметров процесса на основе чертежей, конструкторской документации, эмпирических исследований, справочной информации (показатели) и пр. с целью определения оснастки и необходимых инструментов.

Важно также определиться, какая обработка будет проводиться - черновая либо чистовая. Первая не столь критична с точки зрения точности работы. А вторая должна проводиться с максимально точными параметрами, в том числе толщины среза. В частности, на основе последнего показателя рассчитывается количество проходок инструмента на конкретном оборудовании.

От чего зависит частота вращения фрезы? В основном, от характеристик обрабатываемых деталей:

  • Алюминиевые сплавы – достаточно распространенные виды сплавов, производящиеся в разных вариантах. Они оказывают значительное влияние на эксплуатацию материалов и их обработку. Скорость вращения фрезы при резании алюминия находится в пределах 200–420 м/мин. Кроме того, алюминий плавится при достаточно низкой температуре. В результате резания поверхность металла становится пластичной.
  • Латунь – чаще всего сплав применяется при изготовлении запорной арматуры. Это мягкий металл, поэтому и резка его должна происходить при скорости 130–320 м/мин. 
  • Бронза – очень мягкий металл, поэтому скорость его обработки до 90–150 м/мин.
  • Нержавеющая сталь – скорость резания стали самая низкая из перечисленных материалов. Она составляет 45–95 м/мин.

Скорость резания влияет на такие показатели обработки, как качество, производительность труда, износ рабочего инструмента:

  • Производительность – повышение скорости обработки ведет к ее увеличению. Это очень важно для серийного изготовления деталей.
  • Качество получаемой поверхности – оно находится в прямой зависимости от скорости резки, поэтому чистовая обработка идет всегда на максимально допустимой. Таким образом, можно достичь требуемой шероховатости поверхности. А при проведении чернового резания ставят, наоборот, более низкую скорость.
  • Скорость износа инструмента – износ фрезы также зависит от скорости, поскольку ее высокие значения приводят к более быстрому стачиванию, а значит, к снижению производительности и точности. Продление срока эксплуатации достигается благодаря специальным жидкостям для смазки и охлаждения фрезы.

Влияние вспомогательного газа на скорость резания

Для защиты линзы от грязи и сдувания шлака с нижней части зоны разрезания используют вспомогательный газ. Он распространяется по одной оси с лучом лазера. В качестве вспомогательного используется инертный газ либо сжатый воздух - как для некоторых видов металлических, так и неметаллических материалов. Таким образом происходит удаление лишних материалов (расплавленных и пр.), а также гасится излишнее горение.

При резке металлов чаще всего используют кислород - как реактивный газ, способствующий экзотермической реакции с горячей металлической поверхностью заготовки. Благодаря газу происходит повышение температуры резания, что увеличивает ее скорость на 35-50 %.

При проведении работ с тонкими металлическими листами на высокой скорости подача газа должна быть увеличена, чтобы на задней части реза не происходило налипания шлака. Если скорость снижается либо берутся листы меньшей толщины, то уменьшается и подача газа.

В настоящее время существует достаточно много справочных материалов и нормативных документов, с помощью которых можно произвести расчет резания. В них содержатся специальные таблицы – из них мастер может выбрать нужное для его целей значение. Правильность расчета поможет сделать процесс резки эффективным, а результат наилучшим.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

 

Экспресс расчет
стоимости заказа

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Рекомендуемые статьи

Россия, Москва, 2-й Котляковский переулок, 18
phoneПозвонить бесплатно
Скачать
каталог со
спецценами
Написать
в WhatsApp
Заказать
звонок

Заказать звонок

Узнайте предварительную стоимость заказа.
Оставьте заявку, и мы Вам перезвоним.