Как быстро вращается металлорежущий токарный станок: руководство по расчету скорости шпинделя

Токарный станок удерживает заготовку между двумя центрами. Заготовка закреплена на шпинделе, который вращается и крутит заготовку. Именно поэтому токарная работа часто называют «точением»; деталь «точат» на токарном станке, а инструмент снимает материал для получения нужной детали.

Итак, как быстро вращается шпиндель? Какую скорость должен иметь станок для обработки конкретной детали? Единого ответа нет, вместо этого токары полагаются на серию расчетов. В этой статье мы обсудим идеи, лежащие в основе этих расчетов, и то, как токары их используют.

Два вида скорости

Когда вы начинаете резать заготовку на токарном станке, на самом деле вступают в игру две скорости. Есть скорость вращения заготовки — скорость шпинделя, и скорость движения режущего инструмента вдоль заготовки — подача. Вместе они известны как «подача и скорость».

Большинство токарных станков имеют переменную скорость; заготовку можно вращать быстрее или медленнее в зависимости от задачи. Скорость подачи также может меняться, поэтому токары должны рассчитать правильную комбинацию этих двух переменных, чтобы достичь максимальной общей скорости резания для заготовки.

Почему подача и скорость важны?

Расчет «правильной» подачи и скорости шпинделя может показаться сложной концепцией, и во многих смыслах это так. Даже опытные токары признаются, что борются с этой идеей. Однако все согласны, что правильный расчет критически важен.

Почему это важно? Неверные подача и скорость могут привести к:

• Чрезмерному сколованию заготовки

В токарной работе многое зависит от угла режущего инструмента к поверхности заготовки. Скорость вращения влияет на эту геометрию, приводя к сколованию вместо резания и, соответственно, к плохой чистоте поверхности.

• Неверным размерам готовой детали

Помимо шероховатости, неверная скорость может вызвать снятие слишком большого или слишком малого слоя материала, что приведет к детали с неверными размерами.

• Износу режущего инструмента

Слишком высокая скорость вызывает чрезмерный износ самих инструментов, изнашивая резаки и буры и, следовательно, удорожая эксплуатацию.

С другой стороны, нахождение идеальной подачи и скорости помогает:

• Продлить срок службы инструмента
• Достичь идеальной чистоты поверхности
• Найти максимальную скорость обработки через оптимальную интенсивность удаления материала (MRR)

Есть хорошие скорости, а есть идеальная скорость. Рассчитайте её правильно, и вы сможете снять максимальное количество материала за минимальное время, ускоряя каждый проект.

Какие факторы определяют правильную скорость?

Что определяет правильную скорость? Просто максимальная скорость вашего станка? Есть несколько факторов, которые нужно учесть в расчетах.

• Спецификации станка

Включает в себя: является ли станок переменной скорости, оснащен ЧПУ или вообще способен работать на высоких скоростях; старые станки могут лучше работать на низких оборотах.

• Качество инструментов

Лучшие, новые или более острые инструменты выдерживают более высокие скорости шпинделя и более быструю подачу, но слишком высокие параметры могут затупить или размягчить инструменты.

• Свойства материала

Каждый металл режется по-разному: некоторые мягче, некоторые тверже, некоторые плотнее, а некоторые более ломкие. Поэтому каждый металл по-разному реагирует на более высокие или низкие скорости.

Поиск «золотой середины»

Баланс между скоростью подачи и скоростью шпинделя — это поиск идеальной точки для каждой заготовки. Более низкие скорости шпинделя лучше для срока службы инструмента, но снимают материал медленнее. Более высокие скорости шпинделя и подача ускоряют работу, но означают больший износ инструментов и риск плохой чистоты поверхности заготовки.

Как найти идеальные подачу и скорость для данного материала? Вместо того чтобы оценивать на глаз или пытаться угадать по звуку станка, используйте специализированный калькулятор подач и скоростей. Этот инструмент устраняет догадки, делая ваш следующий проект гораздо проще.

Как быстро вращается металлорежущий токарный станок? Ответ: он вращается настолько быстро, насколько нужно, чтобы найти идеальную точку и выполнить работу максимально быстро и эффективно.