მეტალის დამუშავების ერთ-ერთი მრავალფუნქციური მეთოდია ბრუნვა. მისი დახმარებით, უხეში და ჯარიმა დასრულება ხორციელდება ნაწილების დამზადების ან შეკეთების პროცესში. პროცესის ოპტიმიზაცია და ეფექტური ხარისხის მუშაობა მიიღწევა ჭრის მონაცემების რაციონალური შერჩევით.
პროცესის მახასიათებლები
შემობრუნების დასრულება ხორციელდება სპეციალურ მანქანებზე საჭრელების დახმარებით. ძირითად მოძრაობებს ახორციელებს spindle, რომელიც უზრუნველყოფს მასზე დამაგრებული ობიექტის ბრუნვას. კვების მოძრაობებს აკეთებს ხელსაწყო, რომელიც ფიქსირდება კალიპერში.
დამახასიათებელი სამუშაოების ძირითად ტიპებს მიეკუთვნება: სახის და ფორმის შემობრუნება, მოსაწყენი, ჩაღრმავების და ღარების დამუშავება, მორთვა და ამოჭრა, ძაფები. თითოეულ მათგანს თან ახლავს შესაბამისი ინვენტარის პროდუქტიული მოძრაობები: გამჭრიახი და დაძვრა, ფორმის, მოსაწყენი, ჭრის, ჭრისა და ძაფების საჭრელი. მანქანების სხვადასხვა ტიპებიდაამუშავეთ პატარა და ძალიან დიდი ობიექტები, შიდა და გარე ზედაპირები, ბრტყელი და ნაყარი სამუშაო ნაწილები.
რეჟიმების ძირითადი ელემენტები
მოხვევის რეჟიმი არის ლითონის საჭრელი მანქანის მუშაობის პარამეტრების ერთობლიობა, რომელიც მიზნად ისახავს ოპტიმალური შედეგების მიღწევას. ეს მოიცავს შემდეგ ელემენტებს: სიღრმე, კვება, სიხშირე და ღეროების სიჩქარე.
სიღრმე არის საჭრელით ამოღებული ლითონის სისქე ერთი უღელტეხილით (t, mm). დამოკიდებულია სასურველ სისუფთავეზე და შესაბამის უხეშობაზე. უხეში შემობრუნებით t=0,5-2 მმ, დასრულებით - t=0,1-0,5 მმ.
კვება - ხელსაწყოს გადაადგილების მანძილი გრძივი, განივი ან სწორხაზოვანი მიმართულებით სამუშაო ნაწილის ერთ ბრუნთან შედარებით (S, მმ/ბრუნი). მისი განსაზღვრისათვის მნიშვნელოვანი პარამეტრებია ბრუნვის ხელსაწყოს გეომეტრიული და თვისებრივი მახასიათებლები.
Spindle speed - ბრუნვების რაოდენობა ძირითადი ღერძის, რომელზედაც მიმაგრებულია სამუშაო ნაწილი, განხორციელებული დროის განმავლობაში (n, ბრუნი/წმ).
სიჩქარე - გადასასვლელის სიგანე ერთ წამში მითითებული სიღრმით და ხარისხით, მოწოდებული სიხშირით (v, m/s).
ბრუნვის ძალა - ენერგიის მოხმარების მაჩვენებელი (P, N).
სიხშირე, სიჩქარე და ძალა შემობრუნებისას ჭრის რეჟიმის ყველაზე მნიშვნელოვანი ურთიერთდაკავშირებული ელემენტებია, რომლებიც ადგენენ როგორც კონკრეტული ობიექტის დასრულების ოპტიმიზაციის ინდიკატორებს, ასევე მთელი აპარატის ტემპს.
საწყისი მონაცემები
სისტემური მიდგომის თვალსაზრისით, პროცესიშემობრუნება შეიძლება ჩაითვალოს რთული სისტემის ელემენტების კოორდინირებულ ფუნქციონირებად. ესენია: ხორხი, ხელსაწყო, სამუშაო ნაწილი, ადამიანური ფაქტორი. ამრიგად, ამ სისტემის ეფექტურობაზე გავლენას ახდენს ფაქტორების ჩამონათვალი. თითოეული მათგანი მხედველობაში მიიღება, როდესაც საჭიროა გადახვევის ჭრის რეჟიმის გამოთვლა:
- აღჭურვილობის პარამეტრული მახასიათებლები, მისი სიმძლავრე, ხერხის ბრუნვის კონტროლის ტიპი (ნაბიჯი ან უსაფეხური).
- სამუშაო ნაწილის დამაგრების მეთოდი (პირის, საფენის და სტაბილური საყრდენის გამოყენებით, ორი სტაბილური საყრდენის გამოყენებით).
- დამუშავებული ლითონის ფიზიკური და მექანიკური თვისებები. მხედველობაში მიიღება მისი თბოგამტარობა, სიმტკიცე და სიმტკიცე, წარმოებული ჩიპების ტიპი და მისი ქცევის ბუნება ინვენტართან შედარებით.
- საჭრელის გეომეტრიული და მექანიკური მახასიათებლები: კუთხის ზომები, დამჭერები, კუთხის რადიუსი, ზომა, ტიპი და მასალა საჭრელი პირის შესაბამისი თბოგამტარობით და სითბოს ტევადობით, სიმტკიცე, სიმტკიცე, სიმტკიცე.
- დაზუსტებული ზედაპირის პარამეტრები, მათ შორის უხეშობა და ხარისხი.
სისტემის ყველა მახასიათებლის გათვალისწინება და რაციონალურად გაანგარიშების შემთხვევაში შესაძლებელი ხდება მისი მუშაობის მაქსიმალური ეფექტურობის მიღწევა.
შებრუნების შესრულების კრიტერიუმები
შემხვევი დასრულების გამოყენებით დამზადებული ნაწილები ყველაზე ხშირად პასუხისმგებელი მექანიზმების კომპონენტებია. მოთხოვნები დაკმაყოფილებულია სამი ძირითადი კრიტერიუმის საფუძველზე. მთავარია მაქსიმალური შესრულებათითოეული.
- საჭრელი მასალისა და მობრუნებული საგნის შესაბამისობა.
- ოპტიმიზაცია კვებას, სიჩქარესა და სიღრმეს შორის, მაქსიმალური პროდუქტიულობა და დასრულების ხარისხი: მინიმალური უხეშობა, ფორმის სიზუსტე, დეფექტების გარეშე.
- რესურსის მინიმალური ღირებულება.
მოხვევის დროს ჭრის რეჟიმის გამოთვლის პროცედურა ტარდება მაღალი სიზუსტით. ამისათვის არსებობს რამდენიმე განსხვავებული სისტემა.
გაანგარიშების მეთოდები
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, შემობრუნების დროს ჭრის რეჟიმი მოითხოვს სხვადასხვა ფაქტორებისა და პარამეტრების დიდი რაოდენობის გათვალისწინებას. ტექნოლოგიების განვითარების პროცესში მრავალმა მეცნიერმა გონებამ შეიმუშავა რამდენიმე კომპლექსი, რომელიც მიზნად ისახავს ჭრის პირობების ოპტიმალური ელემენტების გამოთვლას სხვადასხვა პირობებისთვის:
- მათემა. იგი გულისხმობს ზუსტ გამოთვლას არსებული ემპირიული ფორმულების მიხედვით.
- გრაფიკა. მათემატიკური და გრაფიკული მეთოდების კომბინაცია.
- ცხრილი. მნიშვნელობების შერჩევა, რომლებიც შეესაბამება მითითებულ სამუშაო პირობებს სპეციალურ კომპლექსურ ცხრილებში.
- მანქანა. პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენება.
ყველაზე შესაფერისს ირჩევს შემსრულებელი დავალებებისა და წარმოების პროცესის მასობრივი ხასიათის მიხედვით.
მათემატიკური მეთოდი
მოჭრის პირობები ანალიტიკურად გამოითვლება შემობრუნებისას. ფორმულები არსებობს უფრო და ნაკლებად რთული. სისტემის არჩევანი განისაზღვრება მახასიათებლებით და შედეგების საჭირო სიზუსტითარასწორი გამოთვლები და თავად ტექნოლოგია.
სიღრმე გამოითვლება, როგორც სხვაობა სამუშაო ნაწილის სისქეს შორის (D) და (დ) დამუშავებამდე. გრძივი სამუშაოსთვის: t=(D - d): 2; და განივისთვის: t=D - d.
მიღებული წარდგენა განისაზღვრება ეტაპობრივად:
- ნომრები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ზედაპირის საჭირო ხარისხს, Scher;
- სპეციფიკური ხელსაწყოს არხი, Sp; პარამეტრის
- მნიშვნელობა, ნაწილის დამაგრების მახასიათებლების გათვალისწინებით, Sdet.
თითოეული რიცხვი გამოითვლება შესაბამისი ფორმულების მიხედვით. მიღებულ S-დან ფაქტობრივ საკვებად არჩეულია უმცირესი. ასევე არსებობს განზოგადების ფორმულა, რომელიც ითვალისწინებს საჭრელის გეომეტრიას, მითითებულ მოთხოვნებს ბრუნვის სიღრმეზე და ხარისხზე.
- S=(CsRyru): (t xφz2), მმ/ბრუნი;
- სადაც Cs არის მასალის პარამეტრული მახასიათებელი;
- Ry - მითითებული უხეშობა, მმ;
- ru – ბრუნვის ხელსაწყოს წვერის რადიუსი, მმ;
- tx - შემობრუნების სიღრმე, მმ;
- φz – კუთხე საჭრელის თავზე.
სპინდლის ბრუნვის სიჩქარის პარამეტრები გამოითვლება სხვადასხვა დამოკიდებულების მიხედვით. ერთ-ერთი ფუნდამენტური:
v=(CvKv): (Tმt xSy), მ/წთ სადაც
- Cv - კომპლექსური კოეფიციენტი, რომელიც აჯამებს ნაწილის მასალას, საჭრელს, დამუშავების პირობებს;
- Kv - დამატებითი კოეფიციენტი,შემობრუნების თავისებურებების დამახასიათებელი;
- Tმ – ხელსაწყოს ვადა, წთ;
- tx – ჭრის სიღრმე, მმ;
- Sy – არხი, მმ/ბრუნ.
გამარტივებულ პირობებში და გამოთვლების ხელმისაწვდომობის მიზნით, შეიძლება განისაზღვროს სამუშაო ნაწილის შემობრუნების სიჩქარე:
V=(πDn): 1000, მ/წთ, სადაც
n – მანქანა spindle სიჩქარე, rpm
აღჭურვილობის გამოყენებული სიმძლავრე:
N=(Pv): (60100), კვტ, სადაც
- სადაც P არის ჭრის ძალა, N;
- v – სიჩქარე, მ/წთ.
მოცემული ტექნიკა ძალიან შრომატევადია. არსებობს სხვადასხვა სირთულის ფორმულების ფართო არჩევანი. ყველაზე ხშირად, ძნელია სწორი არჩევანის გაკეთება, რათა გამოვთვალოთ ჭრის პირობები შემობრუნებისას. მათგან ყველაზე მრავალმხრივი მაგალითი მოცემულია აქ.
მაგიდის მეთოდი
ამ ვარიანტის არსი იმაში მდგომარეობს, რომ ელემენტების ინდიკატორები არის ნორმატიულ ცხრილებში წყაროს მონაცემების შესაბამისად. არსებობს საცნობარო წიგნების სია, სადაც ჩამოთვლილია საკვების მნიშვნელობები ხელსაწყოსა და სამუშაო ნაწილის პარამეტრულ მახასიათებლებზე, საჭრელის გეომეტრიასა და ზედაპირის ხარისხის მითითებულ ინდიკატორებზე. არსებობს ცალკეული სტანდარტები, რომლებიც შეიცავს მაქსიმალურ დასაშვებ შეზღუდვებს სხვადასხვა მასალისთვის. სიჩქარის გამოსათვლელად საჭირო საწყისი კოეფიციენტები ასევე მოცემულია სპეციალურ ცხრილებში.
ეს ტექნიკა გამოიყენება ცალკე ან ანალიტიკურთან ერთად. ეს არის კომფორტული და ზუსტიგანაცხადი ნაწილების მარტივი სერიული წარმოებისთვის, ცალკეულ საამქროებში და სახლში. ის საშუალებას გაძლევთ იმუშაოთ ციფრული მნიშვნელობებით, მინიმალური ძალისხმევისა და საწყისი ინდიკატორების გამოყენებით.
გრაფოგრაფიული და მანქანური მეთოდები
გრაფიკული მეთოდი დამხმარეა და ეფუძნება მათემატიკურ გამოთვლებს. მიწოდების გამოთვლილი შედეგები გამოსახულია გრაფიკზე, სადაც დახაზულია მანქანისა და საჭრელის ხაზები და მათგან დგინდება დამატებითი ელემენტები. ეს მეთოდი ძალიან რთული, რთული პროცედურაა, რაც მოუხერხებელია მასობრივი წარმოებისთვის.
მანქანის მეთოდი - ზუსტი და ხელმისაწვდომი ვარიანტი გამოცდილი და დამწყები შემხვევებისთვის, შექმნილია ჭრის პირობების გამოსათვლელად შემობრუნებისას. პროგრამა უზრუნველყოფს ყველაზე ზუსტ მნიშვნელობებს მოცემული საწყისი მონაცემების შესაბამისად. ისინი უნდა შეიცავდეს:
- სამუშაო ნაწილის მასალის დამახასიათებელი კოეფიციენტები.
- მაჩვენებლები ხელსაწყოს ლითონის მახასიათებლების შესაბამისი.
- ბრუნვის ხელსაწყოების გეომეტრიული პარამეტრები.
- მანქანის რიცხვითი აღწერა და როგორ დავაფიქსიროთ სამუშაო ნაწილი მასზე.
- დამუშავებული ობიექტის პარამეტრული თვისებები.
სიძნელეები შეიძლება წარმოიშვას საწყისი მონაცემების რიცხვითი აღწერის ეტაპზე. მათი სწორად დაყენებით, შეგიძლიათ სწრაფად მიიღოთ შემობრუნების ჭრის პირობების ყოვლისმომცველი და ზუსტი გაანგარიშება. პროგრამა შეიძლება შეიცავდეს სამუშაოს უზუსტობებს, მაგრამ ისინი ნაკლებად მნიშვნელოვანია, ვიდრე სახელმძღვანელო მათემატიკური ვერსიით.
მოხვევის დროს ჭრის რეჟიმი არის დიზაინის მნიშვნელოვანი მახასიათებელი, რომელიც განსაზღვრავს მის შედეგებს. ელემენტებთან ერთად შეირჩევა ხელსაწყოები და გამაგრილებლები და საპოხი მასალები. ამ კომპლექსის სრული რაციონალური შერჩევა არის სპეციალისტის გამოცდილების ან მისი გამძლეობის მაჩვენებელი.
