Schnittkraft für schnelles Drehen
Als externes Drehen gibt es beispielsweise drei Dreh komponenten: Hauptdrehkraft Fc (Fz), Tiefenwiderstand Fp (Fy) (auch Radialkraft genannt) und Vorschub widerstand Ff (Fx) (auch Axialkraft genannt).
Die Hauptdrehkraft ist die wichtigste. Im Falle der Vernachlässigung des Stromverbrauchs von Ff beträgt die Drehkraft Pc = Fc.v × 103 (kw), wobei Fc und die Einheit N; die Einheit von v ist m / min.
In den ersten Jahren wurde der Schnittkraft-Test während des Hochgeschwindigkeits drehens durchgeführt. Wie in Abbildung 1 gezeigt, wird beim Drehen von 45 Stahl (Normalisierung, HB187), wenn die Drehgeschwindigkeit von 100 m / min auf 270 m / min erhöht wird, die Hauptdrehkraft um etwa 7% verringert. Wie in 2 gezeigt, wenn Guss Aluminium Legierung ZL10 (HB45) drehen, wenn die Drehgeschwindigkeit erhöht wird, von 100 m / min bis 720 m / min, die Hauptkraft Drehen um etwa 50% reduziert wird.
Abbildung 1. Die Auswirkung der Drehgeschwindigkeit auf die Schnittkraft beim Drehen von 45 Stahl (ap = 3 mmf = 0,25 mm / r)
Abbildung 2. Die Auswirkung der Drehgeschwindigkeit auf die Schnittkraft beim Drehen von ZL10 (ap = 4 mmf = 0,3 mm / r)
Eine Universität verwendete das Keramik drehwerkzeug LT55 zum Drehen von 45-Stahl (vergütet, HRC35 ～ 40). Die Beziehung zwischen Dreh kraft und Schnittgeschwindigkeit ist in Abbildung 9 dargestellt. Aus 9 ist ersichtlich, dass die Schnittkraft am größten ist, wenn die Drehgeschwindigkeit etwa 300 m / min beträgt. Die Schnittkraft ändert sich nicht wesentlich, wenn die Drehgeschwindigkeit über 500 m / min liegt.
Abbildung 3, die Schnittkraft beim Drehen von 45 vergütetem Stahl mit keramischem Drehwerkzeug
Eine bestimmte Universität führte einen Drehkrafttest für vergüteten Stahl (HRC30 ～ 32) und gehärteten Stahl (HRC50 ～ 52) durch. Vergüteter Stahl: ap = 0,2 ≤ 0,5 mm, f = 0,1 ≤ 0,25 mm / r, v = 700 ≤ 1000 m / min. Gehärteter Stahl: ap = 0,15 ≤ 0,5 mm, f = 0,1 ≤ 0,25 mm / r, v = 100 ≤ 400 m / min. Eine Drei-Faktor-Formel für die Drei-Wege-Drehkraft wird erstellt (Tabelle 1).
Tabelle 1. Drei-Faktor-Formel der Hochgeschwindigkeits-Drehkraft
Das Handbuch zur Drehgeschwindigkeit listet auf: Die Schnittkraft erfahrung beim Drehen von Baustahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt bei normaler Geschwindigkeit lautet die Formel
Fz = Czap1f 0,75 V - 0,15
Fy = Cyap0,90f 0,60 V -0,3
Fx = Cxap1f 0,5 V - 0,4
Im Vergleich zu Tabelle 1 gibt es einen großen Unterschied. Die Formel in Tabelle 1 kann problematisch sein. Im Vergleich zum Drehen ist die Fräskraftformel komplizierter, da es neben den drei Elementen des Schneidverbrauchs auch Faktoren wie die Anzahl der Zähne des Fräsers, den Durchmesser des Fräsers und die Fräsbreite gibt. Die Multi-Faktor-empirische Formel von Schneidkraft und Kraft in der Vergangenheit zum Stirnfräsen bei General Schnittgeschwindigkeit fest drehen. Die Drehkraftformel beim modernen Hochgeschwindigkeitsdrehen ist noch nicht bekannt.
Eine bestimmte Universität hat diese Stelle besetzt. Eine Drei-Faktor-Formel für die Drehkraft wird erstellt:
Im Bereich von ap = 0,5 ≤ 1 mm, f = 0,05 ≤ 0,2 mm / r, v = 251 ≤ 1256 m / min,
Fc = 5018ap0,344fz0,364v-0,394 (Drehen von 45 Stahl)
Fc = 864ap0,384fz0,176v-0,287 (gedrehte Aluminiumlegierung 5A02)
Es scheint, dass die aus dem Experiment erhaltenen Daten nicht ideal sind, was als Referenz verwendet werden kann.
Eine bestimmte Universität verwendete Keramik werkzeuge, um gehärteten Stahl, hochfesten Stahl und hartes Nickel gusseisen mit hohen Geschwindigkeiten zu drehen, und führte einen fruchtbaren Drehkrafttest durch.
(1) LT55 (Al2O3TiC) Keramik werkzeug zum Drehen von gehärtetem 45er Stahl (HRC50 ～ 55), v = 30 ～ 120 m / min, ap = 0,35 ～ 1,4 mm, f = 0,08 ～ 0,32 mm / r, Fz = 2525 ap0,99 f 0,80 v - 0,01 (N)
(2) Das LT55-Werkzeug wird zum Drehen von ultrahochfestem Stahl 35CrMnSiA (HRC45 ～ 48) verwendet, und die Schnittmenge ist dieselbe wie oben.
Fz = 2779 ap0,79 f 0,59 v -0,08 (N)
(3) SG-4 (Al2O3 - TiC, WC) Keramik werkzeug zum Drehen von gehärtetem Werkzeugstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt (HRC55 - 62), der Schnittmengenbereich ist der gleiche wie oben.
Fz = 3444 ap0,88 f 0,65 v -0,12 (N)
(4) SG-4-Werkzeug für das Drehen gehärteten Stahls 45 (HRC50 55) verwendet wird, ist der Schnittmengenbereich die gleiche wie oben.
Fz = 2309 ap1,04 f 0,75 v -0,01 (N)
(5) Keramik werkzeug AT6 (Al2O3 ― TiC) zum Drehen von hartem Nickelgusseisen (HRC56 ～ 62)
V = 50 ≤ 70 m / min, ap = 1,5 ≤ 2,3 mm, f = 0,09 ≤ 0,16 mm / r
Fz = 1210 ap0,73f 0,42v-0,09 (N)
Die Schnittkraft testdaten für das Hochgeschwindigkeitsdrehen von harten Materialien mit Keramik werkzeugen sind glaubwürdiger.
Die Hauptdrehkraft ist die wichtigste. Im Falle der Vernachlässigung des Stromverbrauchs von Ff beträgt die Drehkraft Pc = Fc.v × 103 (kw), wobei Fc und die Einheit N; die Einheit von v ist m / min.
In den ersten Jahren wurde der Schnittkraft-Test während des Hochgeschwindigkeits drehens durchgeführt. Wie in Abbildung 1 gezeigt, wird beim Drehen von 45 Stahl (Normalisierung, HB187), wenn die Drehgeschwindigkeit von 100 m / min auf 270 m / min erhöht wird, die Hauptdrehkraft um etwa 7% verringert. Wie in 2 gezeigt, wenn Guss Aluminium Legierung ZL10 (HB45) drehen, wenn die Drehgeschwindigkeit erhöht wird, von 100 m / min bis 720 m / min, die Hauptkraft Drehen um etwa 50% reduziert wird.
Abbildung 1. Die Auswirkung der Drehgeschwindigkeit auf die Schnittkraft beim Drehen von 45 Stahl (ap = 3 mmf = 0,25 mm / r)
Abbildung 2. Die Auswirkung der Drehgeschwindigkeit auf die Schnittkraft beim Drehen von ZL10 (ap = 4 mmf = 0,3 mm / r)
Eine Universität verwendete das Keramik drehwerkzeug LT55 zum Drehen von 45-Stahl (vergütet, HRC35 ～ 40). Die Beziehung zwischen Dreh kraft und Schnittgeschwindigkeit ist in Abbildung 9 dargestellt. Aus 9 ist ersichtlich, dass die Schnittkraft am größten ist, wenn die Drehgeschwindigkeit etwa 300 m / min beträgt. Die Schnittkraft ändert sich nicht wesentlich, wenn die Drehgeschwindigkeit über 500 m / min liegt.
Abbildung 3, die Schnittkraft beim Drehen von 45 vergütetem Stahl mit keramischem Drehwerkzeug
Tabelle 1. Drei-Faktor-Formel der Hochgeschwindigkeits-Drehkraft
Fz = Czap1f 0,75 V - 0,15
Fy = Cyap0,90f 0,60 V -0,3
Fx = Cxap1f 0,5 V - 0,4
Im Vergleich zu Tabelle 1 gibt es einen großen Unterschied. Die Formel in Tabelle 1 kann problematisch sein. Im Vergleich zum Drehen ist die Fräskraftformel komplizierter, da es neben den drei Elementen des Schneidverbrauchs auch Faktoren wie die Anzahl der Zähne des Fräsers, den Durchmesser des Fräsers und die Fräsbreite gibt. Die Multi-Faktor-empirische Formel von Schneidkraft und Kraft in der Vergangenheit zum Stirnfräsen bei General Schnittgeschwindigkeit fest drehen. Die Drehkraftformel beim modernen Hochgeschwindigkeitsdrehen ist noch nicht bekannt.
Eine bestimmte Universität hat diese Stelle besetzt. Eine Drei-Faktor-Formel für die Drehkraft wird erstellt:
Im Bereich von ap = 0,5 ≤ 1 mm, f = 0,05 ≤ 0,2 mm / r, v = 251 ≤ 1256 m / min,
Fc = 5018ap0,344fz0,364v-0,394 (Drehen von 45 Stahl)
Fc = 864ap0,384fz0,176v-0,287 (gedrehte Aluminiumlegierung 5A02)
Es scheint, dass die aus dem Experiment erhaltenen Daten nicht ideal sind, was als Referenz verwendet werden kann.
Eine bestimmte Universität verwendete Keramik werkzeuge, um gehärteten Stahl, hochfesten Stahl und hartes Nickel gusseisen mit hohen Geschwindigkeiten zu drehen, und führte einen fruchtbaren Drehkrafttest durch.
(1) LT55 (Al2O3TiC) Keramik werkzeug zum Drehen von gehärtetem 45er Stahl (HRC50 ～ 55), v = 30 ～ 120 m / min, ap = 0,35 ～ 1,4 mm, f = 0,08 ～ 0,32 mm / r, Fz = 2525 ap0,99 f 0,80 v - 0,01 (N)
(2) Das LT55-Werkzeug wird zum Drehen von ultrahochfestem Stahl 35CrMnSiA (HRC45 ～ 48) verwendet, und die Schnittmenge ist dieselbe wie oben.
Fz = 2779 ap0,79 f 0,59 v -0,08 (N)
(3) SG-4 (Al2O3 - TiC, WC) Keramik werkzeug zum Drehen von gehärtetem Werkzeugstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt (HRC55 - 62), der Schnittmengenbereich ist der gleiche wie oben.
Fz = 3444 ap0,88 f 0,65 v -0,12 (N)
(4) SG-4-Werkzeug für das Drehen gehärteten Stahls 45 (HRC50 55) verwendet wird, ist der Schnittmengenbereich die gleiche wie oben.
Fz = 2309 ap1,04 f 0,75 v -0,01 (N)
(5) Keramik werkzeug AT6 (Al2O3 ― TiC) zum Drehen von hartem Nickelgusseisen (HRC56 ～ 62)
V = 50 ≤ 70 m / min, ap = 1,5 ≤ 2,3 mm, f = 0,09 ≤ 0,16 mm / r
Fz = 1210 ap0,73f 0,42v-0,09 (N)
Die Schnittkraft testdaten für das Hochgeschwindigkeitsdrehen von harten Materialien mit Keramik werkzeugen sind glaubwürdiger.
