Kaj je rezkanje?

Kaj je rezkanje?

rezkanje

Oprema za rezkanje

Pri rezkanju kalupnih delov glavne vrste rezkalnih strojev vključujejo vodoravne rezkalne stroje, navpične rezkalne stroje, portalne rezkalne stroje in univerzalne rezkalne stroje. Najbolj razširjeni so vertikalni rezkalni stroji in univerzalni rezkalni stroji, ki lahko dosežejo natančnost obdelave IT8 ali več in površinsko hrapavost Ra 1,6 μm. Če se uporablja visoko-hitro-rezkanje z nizko prostornino, lahko natančnost obdelovanca doseže IT7, hrapavost površine Ra pa lahko doseže 0,8 μm. Pri rezkanju ostane 0,05 mm dodatka za končno obdelavo in zadostuje končna obdelava s strani monterja. Kadar je potrebna visoka natančnost, je rezkanje le vmesni postopek, po rezkanju pa so potrebni nadaljnji zaključni postopki.

Izbira orodja za rezkanje

Rezkanje je metoda obdelave, ki se izvaja na rezkalnem stroju s pomočjo rezkalnika. Pri rezkanju rezkalo opravlja glavno rotacijsko gibanje, obdelovanec ali rezkalo pa podajalno gibanje. Rezkar je orodje za rezanje z več-zobi in glede na predmet rezkanja so potrebne različne vrste rezkarjev.

Pri ravninskem rezkanju se lahko za obrobno rezkanje uporabljajo cilindrični čelni rezkarji, za čelno rezkanje pa čelni rezkarji, kot je prikazano na sliki 3-14. V primerjavi s perifernim rezkanjem končno rezkanje vključuje več zob, ki delujejo hkrati, ima za posledico manjšo variacijo v debelini rezanja, večjo kontaktno površino med rezalnikom in obdelovancem, bolj gladek postopek rezanja, zaključni zobje na čelnih rezkarjih pa lahko polirajo obdelano površino, kar ima za posledico boljšo kakovost obdelave. Poleg tega imajo čelni rezkarji visoko togost, rezalni del pa večinoma uporablja karbidne ploščice, kar omogoča večje rezalne parametre. Pogosto je mogoče celotno delovno površino obdelati v enem prehodu, kar ima za posledico visoko učinkovitost proizvodnje. Zato se uporaba čelnih rezkarjev na vertikalnih rezkalnih strojih za obdelavo ravnih ali nagnjenih površin pogosto uporablja pri obdelavi delov kalupov.

Metode vpenjanja in pozicioniranja obdelovanca

Glavne metode vpenjanja delov na rezkalnih strojih so: vpenjanje z ravnim -čeljustnim primežem; vpenjanje z univerzalno indeksno glavo; direktno vpenjanje obdelovanca na delovno mizo rezkalnega stroja z vpenjalno ploščo in sorniki; in uporabo posebnih vpenjal za vpenjanje v serijski proizvodnji, kot so naslednja vpenjala in mehanizmi, ki so združljivi z rezkalnimi stroji:

① Mehanizmi za pozicioniranje in podporo, ki se uporabljajo za neposredno pozicioniranje in vpenjanje obdelovancev na delovno mizo; vzvodni vpenjalni-mehanizmi, sestavljeni iz pritisnih plošč in vijakov ali ekscentričnih komponent.

② Splošni{0}}natančni ravni-čeljustni primeži za pozicioniranje, vpenjanje in pritrjevanje na delovno mizo.

③ Univerzalne indeksne glave, nameščene na delovno mizo.

④ Vretena-tipa, vodoravno-vretena-tipa in univerzalne rotacijske indeksne delovne mize, nameščene na delovno mizo rezkalnega stroja.

⑤ Pogosto uporabljene ročne in motorizirane vrtljive delovne mize.

Obdelovanci in obdelane površine, ki jih je mogoče rezkati, so prikazani na sliki 3-15. Slika 3-15(a) prikazuje ravninsko rezkanje, slike 3-15(b) do 3-15(d) prikazujejo tridimenzionalno rezkanje konkavne votline, slika 3-15(e) pa prikazuje rezkanje z oblikovanimi luknjači. Med obdelavo, ker je surovec večinoma heksaedričen, se njegova spodnja ravnina pogosto uporablja kot primarna točka obdelave, nameščena na mizi rezkalnega stroja, kar omejuje tri prostostne stopnje obdelovanca: z (rotacija), y (rotacija) in z (translacija). Hkrati se obe strani obdelovanca uporabljata kot pozicionirni referenčni ravnini v smereh X in Y za omejitev z (rotacija), x (translacija) in y (translacija). Po vpetju obdelovanca je vseh šest svobodnih stopenj popolnoma omejenih.

Na podlagi šestih pozicionirnih točk obdelovanca je mogoče oblikovati in izdelati tudi posebno vpenjalo. Ko je obdelovanec vpet v vpenjalo za rezkanje, morajo biti zagotovljene naslednje osnovne zahteve:

① Prepričajte se, da so obdelovalne dimenzijske napake vsake obdelane površine znotraj dovoljenega območja.

② Zagotovite natančnost oblike vsake obdelane površine, tj. zagotovite, da tolerance oblike obdelanega obdelovanca ustrezajo konstrukcijskim zahtevam.

③ Zagotovite zahteve za natančnost položaja med obdelanimi površinami.

Parametri rezkanja

Pri rezkanju je rotacija rezkalnika primarno gibanje, medtem ko je linearno ali krivuljično gibanje obdelovanca vzdolž delovne mize podajalno gibanje. Ključni parametri rezkanja vključujejo hitrost rezkanja, pomik, globino reza in pomik.

Hitrost rezkanja (vₙ) se nanaša na linearno hitrost rezalnega roba pri največjem premeru rezkalnika.

Podajalne hitrosti pri rezkanju so izražene na tri načine:

① Pomik na zob f_z: Razdalja, ki jo obdelovanec premakne vzdolž smeri podajanja na zob, ki ga prečka rezkalo, merjeno v mm/z. f_z je osnova za izbiro hitrosti podajanja.

② Pomik na vrtljaj fᵣ: Razdalja, ki jo obdelovanec premakne vzdolž smeri podajanja na vrtljaj rezkalnika, merjeno v mm/r.

③ Pomik na minuto fₘ: Razdalja, ki jo rezkalo premakne glede na obdelovanec v smeri podajanja na minuto, merjeno v mm/min. V praksi se fₘ običajno uporablja za prilagoditev hitrosti podajanja obdelovalnega stroja.

Med f_z, fᵣ in fₘ obstajajo naslednja razmerja:

V formuli n predstavlja hitrost rezkalnika v vrt/min.

Globina reza (aₚ) pri rezkanju je pravokotna razdalja med obdelovancem in obdelano površino, to je globina, do katere rezkalo prodre v obdelovanec.

Hitrost podajanja (vᵢ) se nanaša na relativni premik med obdelovancem in rezkarjem vzdolž smeri podajanja na časovno enoto, merjeno v mm/min. Povezan je s hitrostjo rezka n, številom zob z in podajanjem na zob f_z (v mm/z).

Formula za izračun hitrosti podajanja je:

V formuli je pomik na zob f v glavnem odvisen od dejavnikov, kot so mehanske lastnosti obdelovanca in materiali orodja ter zahteve glede hrapavosti površine obdelovanca. Če ima material obdelovanca visoko trdnost in trdoto, visoke zahteve glede hrapavosti površine, slabo togost obdelovanca ali nizko trdnost orodja, mora biti f manjša vrednost. Pomik na zob čelnih rezkarjev iz karbidne trdine je večji kot pri podobnih čelnih rezkarjih iz visoko{2}}hitroreznega jekla. Referenčna tabela za izbiro podajanja na zob je prikazana v tabeli 3-4.

Tabela 3-4 Referenčna tabela za podajanje na zob rezkalnikov

Enota: mm

Hitrost rezkanja (vₙ) rezkarja je obratno sorazmerna z življenjsko dobo orodja T, podajanjem na zob f_z, globino reza aₚ, globino reza aₑ in številom zob z ter premo sorazmerna s premerom rezala d. To je zato, ker se z naraščanjem f_z, aₚ, aₑ in z povečuje število sočasno delujočih zob, kar vodi do povečane obremenitve rezalnega roba in toplote, kar pospešuje obrabo orodja. Zato življenjska doba orodja omejuje povečanje rezalne hitrosti. Povečanje premera rezkarja izboljša odvajanje toplote, s čimer se ustrezno poveča hitrost rezkanja. Tabela 3-5 navaja referenčne vrednosti za hitrosti rezkanja.

Tabela 3-5 Referenčne vrednosti hitrosti rezkalnika

Enota: m/min