Griešanas instrumentu drošības tehnoloģija

Ātrgaitas frēzēšanas tehnoloģija tiek plaši izmantota automobiļu, lidmašīnu un veidņu ražošanas nozarēs. Tā kā centrbēdzes spēks, ko sedz katra griezējinstrumenta daļa, kad frēze griežas lielā ātrumā, ir ievērojami pārsniedzis paša griešanas spēka ietekmi un ir kļuvis par griezējinstrumenta galveno slodzi, un kad centrbēdzes spēks sasniedz noteiktu līmeni , tas izraisīs griezējinstrumenta deformāciju vai pat lūzumu. Tāpēc ātrgaitas frēžu drošības tehnoloģijas pētījumiem ir liela nozīme ātrgaitas frēzēšanas tehnoloģijas attīstībā.

Deviņdesmito gadu sākumā Vācija sāka pētīt ātrgaitas frēžu drošības tehnoloģiju un izstrādāja standarta projektu DIN6589-1 "Drošības prasības ātrgaitas frēzēm", kas nosaka testēšanas metodes un standartus defektiem. ātrgaitas frēzes, kā arī tehniski sniedz vadošus atzinumus par ātrgaitas frēzēšanas iekārtu projektēšanu, ražošanu un izmantošanu griezējus, un nosaka vienotu drošības pārbaudes metodi. Šis standarta projekts ir kļuvis par vadošo dokumentu ātrgaitas frēžu drošībai dažādās valstīs.

1. Ātrgaitas frēžu drošības bojājumu formas un pārbaudes metodes

The draft standard stipulates the speed limit of high-speed cutting. After exceeding this speed, the centrifugal force will become the main load of the milling cutter, and safety technology must be adopted. In the relationship diagram between tool diameter and high-speed cutting range, the area above the curve is the high-speed cutting range that the milling cutter must undergo safety inspection as specified in the standard: for single-piece tools (integral or welded tools) with a diameter of d1≤32mm, the cutting speed exceeds 10000m/mm for the high-speed cutting range; for assembled machine-clamped tools with a diameter of d1>32 mm, ātrgaitas griešanas diapazons ir laukums virs līnijas segmenta BC. Ir divi ātrgaitas frēžu drošības atteices veidi: deformācija un plīsums. Arī drošības pārbaudes metodes dažāda veida frēzēm ir atšķirīgas. Mašīnskavām indeksējamām frēzēm ir divas drošības pārbaudes metodes: viena metode ir testēšana ar 1,6 reizi lielāku maksimālo darba ātrumu, un instrumenta paliekošā deformācija vai detaļu pārvietošanās nepārsniedz 0. 05 mm; otra metode ir pārbaudīt ar 2 reizes lielāku maksimālo darba ātrumu, un instruments neplīst (tostarp skrūves, kas nostiprina asmeni, tiek nogrieztas, asmens vai citas iespīlēšanas sastāvdaļas tiek izmestas, griezēja korpusa pārsprāgšana utt. .). Integrētiem frēzēm tie jāpārbauda ar 2 reizēm lielāku maksimālo darba ātrumu, neliecoties un nelūstot.

2. Ātrgaitas frēzes stiprības aprēķina modelis

Galvenais, vai ātrgaitas griezējs neizdodas centrbēdzes spēka ietekmē, ir tas, vai griezēja korpuss ir pietiekami izturīgs un vai mašīnas skavas daļas ir droši nostiprinātas. Izmantojot centrbēdzes spēku kā galveno slodzi griezēja korpusa stiprības aprēķināšanai, griezēja formas sarežģītības dēļ klasiskās mehānikas teorijas aprēķinātajam rezultātam ir liela kļūda un tas bieži vien neatbilst drošības konstrukcijas prasībām. Lai kvalitatīvi un kvantitatīvi analizētu griezēja konstrukcijas spriegumu un deformāciju centrbēdzes spēka iedarbībā griezēja projektēšanas stadijā, galīgo elementu metodi var izmantot, lai aprēķinātu sprieguma lielumu dažādos ātrumos, modelētu atteices procesu un uzlabotu dizaina shēma. Ātrgaitas frēzes galīgo elementu aprēķina modelī ietilpst griezēja korpuss, griezēja korpusa sēdeklis, asmens un iespīlēšanas skrūve. Vispirms tiek aprēķināta griezēja korpusa elastīgā deformācija (ieskaitot tādu detaļu kā skrūvju un asmeņu masu), un pēc tam tiek detalizēti analizēts atdalītais griezēja sēdeklis. Iegūtā griezēja korpusa elastīgā deformācija kā robežnosacījums tiek pievienota griezēja sēdekļa atdalīšanai; tad griezēja sēdeklis, asmens, skrūve un bezmasas berzes pāris veido asmeņu iespīlēšanas sistēmas modeli un tiek veikta iespīlēšanas uzticamības analīze. Galīgo elementu modelis var simulēt asmens slīpumu, slīdēšanu un griešanos instrumenta turētājā, kā arī skrūves deformāciju, kad tā ir piesprādzēta, un var aprēķināt asmens pārvietojumu un skrūves spēku dažādos ātrumos.