Fuerza de corte para torneado a alta velocidad
Torneado externo como ejemplo, hay tres componentes de torneado: fuerza de torneado principal Fc (Fz), resistencia de profundidad Fp (Fy) (también llamada fuerza radial) y resistencia de avance Ff (Fx) (también llamada fuerza axial).
La fuerza de giro principal es la más importante, en el caso de descuidar el consumo de potencia de Ff, la potencia de giro es Pc = Fc.v × 103 (kw) donde Fc y la unidad N, la unidad de v es m / min.
En los primeros años, se llevó a cabo la prueba de fuerza de corte durante el torneado a alta velocidad. Como se muestra en la Figura 1, al tornear acero 45 (normalización, HB187), cuando la velocidad de giro aumenta de 100 m / min a 270 m / min, la fuerza de giro principal se reduce en aproximadamente un 7%. Como se muestra en la Figura 2, al tornear la aleación de aluminio fundido ZL10 (HB45), cuando la velocidad de giro aumenta de 100 m / min a 720 m / min, la fuerza de giro principal se reduce en aproximadamente un 50%.
Figura 1. El efecto de la velocidad de giro en la fuerza de corte al girar acero 45 (ap = 3 mmf = 0,25 mm / r)
Figura 2. El efecto de la velocidad de giro en la fuerza de corte al girar ZL10 (ap = 4 mmf = 0,3 mm / r)
Una universidad utilizó la herramienta de torneado de cerámica LT55 para tornear acero 45 (templado y revenido, HRC35 ～ 40). La relación entre la fuerza de giro y la velocidad de corte se muestra en la Figura 9. Puede verse en la Figura 9 que la fuerza de corte es mayor cuando la velocidad de giro es de aproximadamente 300 m / min y disminuye inmediatamente. La fuerza de corte no cambia mucho cuando la velocidad de giro es superior a 500 m / min.
Figura 3, la fuerza de corte al girar 45 templado y acero templado con herramienta de torneado de cerámica
Cierta universidad llevó a cabo una prueba de fuerza de giro de acero templado y revenido (HRC30 ～ 32) y acero templado (HRC50 ～ 52). Acero templado y revenido: ap = 0,2 ～ 0,5 mm, f = 0,1 ～ 0,25 mm / r, v = 700 ～ 1000 m / min. Acero endurecido: ap = 0,15 ～ 0,5 mm, f = 0,1 ～ 0,25 mm / r, v = 100 ～ 400 m / min. Se establece una fórmula de tres factores para la fuerza de giro en tres direcciones (Tabla 1).
Tabla 1. Fórmula de tres factores de la fuerza de giro a alta velocidad
Las listas manuales de velocidad de giro: la experiencia de fuerza de corte de tornear acero estructural de carbono medio a velocidad normal, la fórmula es
Fz = Czap1f 0,75v-0,15
Fy = Cyap0.90f 0.60v -0.3
Fx = Cxap1f 0.5v-0.4
En comparación con la Tabla 1, existe una gran diferencia. La fórmula de la Tabla 1 puede resultar problemática. En comparación con el torneado, la fórmula de la fuerza de fresado es más complicada, porque además de los tres elementos del consumo de corte, también existen factores como el número de dientes de la fresa, el diámetro de la fresa y el ancho de fresado. La fórmula empírica multifactorial de fuerza de corte y potencia de torneado establecida en el pasado para el fresado final a velocidad de corte general. Aún no se conoce la fórmula de la fuerza de giro en los giros modernos de alta velocidad.
Cierta universidad llenó esta vacante. Se hace una fórmula de tres factores para la fuerza de giro:
Dentro del rango de p = 0,5 ～ 1 mm, f = 0,05 ～ 0,2 mm / r, v = 251 ～ 1256 m / min,
Fc = 5018ap0.344fz0.364v-0.394 (girando acero 45)
Fc = 864ap0.384fz0.176v-0.287 (aleación de aluminio torneada 5A02)
Parece que los datos obtenidos del experimento no son los ideales, lo que se puede utilizar como referencia.
Cierta universidad utilizó herramientas de cerámica para tornear acero endurecido, acero de alta resistencia y hierro fundido de níquel duro a altas velocidades y realizó una prueba de fuerza de giro fructífera.
(1) Herramienta de cerámica LT55 (Al2O3TiC) para tornear acero 45 templado (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) La herramienta LT55 se utiliza para tornear acero de ultra alta resistencia 35CrMnSiA (HRC45 ～ 48), y la cantidad de corte es la misma que la anterior.
Fz = 2779 ap0,79 f 0,59 v -0,08 (N)
(3) Herramienta de cerámica SG-4 (Al2O3 ― TiC, WC) para tornear acero para herramientas con alto contenido de carbono endurecido (HRC55 ～ 62), el rango de cantidad de corte es el mismo que el anterior.
Fz = 3444 ap0,88 f 0,65 v -0,12 (N)
(4) La herramienta SG-4 se utiliza para tornear acero 45 endurecido (HRC50 ～ 55), el rango de cantidad de corte es el mismo que el anterior.
Fz = 2309 ap1.04 f 0.75 v -0.01 (N)
(5) Herramienta de cerámica AT6 (Al2O3 ― TiC) para tornear hierro fundido de níquel duro (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)
Los datos de la prueba de fuerza de corte para torneado a alta velocidad de materiales duros con herramientas de cerámica son más creíbles.
La fuerza de giro principal es la más importante, en el caso de descuidar el consumo de potencia de Ff, la potencia de giro es Pc = Fc.v × 103 (kw) donde Fc y la unidad N, la unidad de v es m / min.
En los primeros años, se llevó a cabo la prueba de fuerza de corte durante el torneado a alta velocidad. Como se muestra en la Figura 1, al tornear acero 45 (normalización, HB187), cuando la velocidad de giro aumenta de 100 m / min a 270 m / min, la fuerza de giro principal se reduce en aproximadamente un 7%. Como se muestra en la Figura 2, al tornear la aleación de aluminio fundido ZL10 (HB45), cuando la velocidad de giro aumenta de 100 m / min a 720 m / min, la fuerza de giro principal se reduce en aproximadamente un 50%.
Figura 1. El efecto de la velocidad de giro en la fuerza de corte al girar acero 45 (ap = 3 mmf = 0,25 mm / r)
Figura 2. El efecto de la velocidad de giro en la fuerza de corte al girar ZL10 (ap = 4 mmf = 0,3 mm / r)
Una universidad utilizó la herramienta de torneado de cerámica LT55 para tornear acero 45 (templado y revenido, HRC35 ～ 40). La relación entre la fuerza de giro y la velocidad de corte se muestra en la Figura 9. Puede verse en la Figura 9 que la fuerza de corte es mayor cuando la velocidad de giro es de aproximadamente 300 m / min y disminuye inmediatamente. La fuerza de corte no cambia mucho cuando la velocidad de giro es superior a 500 m / min.
Figura 3, la fuerza de corte al girar 45 templado y acero templado con herramienta de torneado de cerámica
Tabla 1. Fórmula de tres factores de la fuerza de giro a alta velocidad
Fz = Czap1f 0,75v-0,15
Fy = Cyap0.90f 0.60v -0.3
Fx = Cxap1f 0.5v-0.4
En comparación con la Tabla 1, existe una gran diferencia. La fórmula de la Tabla 1 puede resultar problemática. En comparación con el torneado, la fórmula de la fuerza de fresado es más complicada, porque además de los tres elementos del consumo de corte, también existen factores como el número de dientes de la fresa, el diámetro de la fresa y el ancho de fresado. La fórmula empírica multifactorial de fuerza de corte y potencia de torneado establecida en el pasado para el fresado final a velocidad de corte general. Aún no se conoce la fórmula de la fuerza de giro en los giros modernos de alta velocidad.
Cierta universidad llenó esta vacante. Se hace una fórmula de tres factores para la fuerza de giro:
Dentro del rango de p = 0,5 ～ 1 mm, f = 0,05 ～ 0,2 mm / r, v = 251 ～ 1256 m / min,
Fc = 5018ap0.344fz0.364v-0.394 (girando acero 45)
Fc = 864ap0.384fz0.176v-0.287 (aleación de aluminio torneada 5A02)
Parece que los datos obtenidos del experimento no son los ideales, lo que se puede utilizar como referencia.
Cierta universidad utilizó herramientas de cerámica para tornear acero endurecido, acero de alta resistencia y hierro fundido de níquel duro a altas velocidades y realizó una prueba de fuerza de giro fructífera.
(1) Herramienta de cerámica LT55 (Al2O3TiC) para tornear acero 45 templado (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) La herramienta LT55 se utiliza para tornear acero de ultra alta resistencia 35CrMnSiA (HRC45 ～ 48), y la cantidad de corte es la misma que la anterior.
Fz = 2779 ap0,79 f 0,59 v -0,08 (N)
(3) Herramienta de cerámica SG-4 (Al2O3 ― TiC, WC) para tornear acero para herramientas con alto contenido de carbono endurecido (HRC55 ～ 62), el rango de cantidad de corte es el mismo que el anterior.
Fz = 3444 ap0,88 f 0,65 v -0,12 (N)
(4) La herramienta SG-4 se utiliza para tornear acero 45 endurecido (HRC50 ～ 55), el rango de cantidad de corte es el mismo que el anterior.
Fz = 2309 ap1.04 f 0.75 v -0.01 (N)
(5) Herramienta de cerámica AT6 (Al2O3 ― TiC) para tornear hierro fundido de níquel duro (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)
Los datos de la prueba de fuerza de corte para torneado a alta velocidad de materiales duros con herramientas de cerámica son más creíbles.
