Скорость резания при токарной обработке дерева

Токарные инструменты

Деревянные заготовки обрабатываются на токарных станках резцами с прямолинейными или криволинейными лезвиями. Резцы предназначаются для черновой и чистовой обработки как наружных, так и внутренних поверхностей заготовок тел вращения (цилиндрических, конических и фасонных).

При ручной обработке древесины точением, т. е. в том случае, когда используют подручник как упор для режущего инструмента, применяют специальные токарные резцы типа стамесок, вставленные в деревянные рукоятки (рис. 78), чтобы удобнее было их держать обеими руками при точении. Рукоятки обычно вытачивают из березы, бука или дуба и покрывают шеллачным лаком; длина их 150—220 мм, диаметр 30—35 мм.

Рис. 78. Ручные токарные резцы:

1 — прямой чистовой, 2 — полукруглый чистовой, 3 — полукруглый обдирочный, 4 — скошенный для чистовой обработки и подрезки торцов (косяк), 5 — двусторонний для обтачивания заготовок из секторов (гравчик), 6 — плоский расточный фасонный

Резцы для ручной обработки изготовляют, как и стамески, из инструментальной углеродистой стали У8 или хромистой стали (до 0,8% хрома) и различают по форме и размерам: полукруглые предназначаются для предварительной черновой обточки, плоские — для чистовой. Резцы имеют ширину от 4 до 40 мм и длину рабочей части 150—200 мм. Угол заострения составляет: у полукруглых 30—35°, у плоских 25—30° (чем тверже древесина, тем больше угол).

Для получения в обрабатываемой заготовке какого-либо углубления или выступов криволинейной формы применяют резцы с фасонными (фигурными) лезвиями.

Черновое обтачивание производится при подаче резца до 2—3 мм (при подаче суппортом — 2—5 мм/об) и глубине обтачивания до 2—4 мм; чистовое обтачивание —при подаче 0,5—1,5 мм и глубине обтачивания до 0,5—2 мм.

Рекомендуемые скорости резания при обработке древесины на токарных станках: для мягких пород — 10—13 м/с, для пород средней твердости — 5—7 м/с.

Скорость резания может быть определена как средняя окружность вращающейся в центрах заготовки по формуле:
σ = пdcpn м/с,
где dcp — средний диаметр между начальным размером заготовки и конечным, м; n — частота вращения заготовки, об/с.

Рис. 79. Станочные токарные резцы:

1, 2 — обдирочные, 3 — обдирочный гнутый (для обтачивания заготовок из клепок), 4,5,6 — приходные, 7 — прорезной, 5 — прорезной (отрезной)

При механической обработке применяют резцы, подобные резцам для металлообработки (рис. 79), закрепляемые в специальном зажимном устройстве суппорта токарного станка. Резцы изготовляют из обычной инструментальной стали марок У8А и У9А, твердость которой после закалки должна быть HRC 59—61 (по Роквеллу).

Рис. 80. Ручное точение в центрах:

а — центры токарного станка, б — обработка сплошной заготовки, установленной в центрах, в — торцовая подрезка косяком; 1 — передняя бабка, 2 — передний конец шпинделя, 3 — центр, 4 — пиноль, 5 — гребенка с коническим хвостовиком, 6 — гребенка с резьбой, 7 — задняя бабка

По конструкции режущих кромок резцы делятся на обдирные — для грубой обточки; проходные — для чистовой обточки; прорезные — для получения соответствующей выточки (используют также для подрезки и отрезки обрабатываемой заготовки); подрезные (косые правые и левые) — для подрезания прямоугольных уступов и торцовых поверхностей.

Прорезные и подрезные резцы могут быть закругленными для получения галтельных выточек.

Модельные комплекты

• Основные сведения о древесине и подготовке ее для изготовления модельных комплектов
• Разметка в модельном производстве
• Процессы ручной обработки древесины
• Механическая обработка древесины
• Способы соединения элементов заготовок
• Модельные комплекты
• Основные принципы конструирования модельных комплектов
• Изготовление деревянных модельных комплектов
• Отделка модельных комплектов
• Ремонт и хранение модельных комплектов
• Модельная оснастка из пластических масс
• Организация и охрана труда в модельном цехе

Источник

Как правильно подобрать скорость резания токарного станка [1 часть]

В зависимости от типа материала и выполняемой операции можно установить оптимальную скорость вращения токарного станка.

Но какова безопасная скорость обработки заготовок на токарном станке? И как скорость токарного станка влияет на процесс обработки?

Для обработки деревянных заготовок диаметром более 6 дюймов (15 сантиметров) частота вращения токарного станка не должна превышать 1000 об/мин, а для более мелких заготовок она должна быть немного выше. Скорость вращения токарного станка менее 1000 об/мин считается безопасной и снижает риск несчастных случаев.

В этой статье подробно рассказывается о скорости вращения токарного станка, обсуждаются различные факторы, влияющие на скорость вращения и приводится руководство по установке оптимальной скорости.

В конце статьи также обсуждаются вопросы безопасности, связанные с частотой вращения токарного станка, о которых необходимо помнить при использовании токарного станка.

Скорость токарного станка для деревообработки: как установить оптимальное число оборотов

При работе на токарном станке по дереву важно установить оптимальное число оборотов, поскольку высокое число оборотов может привести к смещению заготовки, а низкое — к плохой обработке поверхности.

Смещение заготовки на такой высокой скорости может выпустить ее как снаряд и травмировать оператора, поэтому важно регулировать число оборотов в пределах безопасного предела.

Общее эмпирическое правило для определения оптимального диапазона оборотов для токарного станка по дереву заключается в умножении числа оборотов на диаметр заготовки в дюймах, при этом результат должен лежать в диапазоне 6000-9000.

Это означает, что деление 6000 на диаметр заготовки дает минимальное эффективное число оборотов, а деление 9000 на диаметр заготовки — максимальное безопасное число оборотов.

Минимальное эффективное число оборотов = 6000 ÷ Диаметр заготовки в дюймах.

Максимально безопасное число оборотов = 9000 ÷ Диаметр заготовки в дюймах.

Исходя из вышеприведенных уравнений, оптимальный диапазон оборотов для заготовок различных размеров приведен в таблице ниже.

Диаметр заготовки	Минимальное эффективное число об/мин	Максимальное безопасное число об/мин
1 дюйм (2.54 см)	6000	9000
2 дюйма (5.08 см)	3000	4500
3 дюйма (7.62 см)	2000	3000
4 дюйма (10.16 см)	1500	2250
5 дюймов (12.7 см)	1400	1800
6 дюймов (15.24 см)	1000	1500
7 дюймов (17.78 см)	857	1286
8 дюймов (20.32 см)	750	1125
9 дюймов (22.86 см)	667	1000
10 дюймов (25.4 см)	600	900
11 дюймов (27.94 см)	545	818
12 дюймов (30.48 см)	500	750
13 дюймов (33.02 см)	462	692
14 дюймов (35.56 см)	429	643
15 дюймов (38.1 см)	400	600

Однако для заготовок диаметром менее 3″ (7,62 cм), таких как ручки, можно использовать более высокую скорость вращения — около 3500 об/мин, при условии, что вы обеспечите надежный зажим заготовки.

При работе с деградирующей древесиной рекомендуется руководствоваться собственным мнением и устанавливать число оборотов ниже стандартного рекомендуемого значения.

Скорость токарного станка для металлообработки: как установить оптимальную скорость

Оптимальная скорость резания на токарном станке по металлу зависит от таких факторов, как твердость разрезаемого материала и тип используемого инструмента.

При обработке твердых металлов рекомендуется использовать сравнительно более низкую скорость резания, чем при обработке более мягких металлов.

Аналогично, если используется режущий инструмент из твердого материала, он может работать на более высоких скоростях без заеданий.

Если сравнивать ручные токарные станки с токарными станками с ЧПУ, то токарные станки с ЧПУ обеспечивают возможность поддержания единых параметров благодаря автоматизации процесса и минимизируют риск повреждения инструмента.

Как правило, оптимальную скорость резания или скорость обработки поверхности при токарной обработке металла можно определить по таблицам и графикам предоставленным производителем инструмента.

Материал	Инструмент из быстрорежущей стали	Твердосплавный инструмент
Автоматная углеродистая сталь	40-160 футов в минуту (12-49 м/мин)	300-800 футов в минуту (91-244 м/мин)
Углеродистые стали	30-120 футов в минуту (9-36 м/мин)	230-800 футов в минуту (70-244 м/мин)
Автоматная легированная сталь	40-125 футов в минуту (12-38 м/мин)	150-450 футов в минуту (46-138 м/мин)
Легированные стали	40-110 футов в минуту (12-33 м/мин)	175-400 футов в минуту (53-122 м/мин)

Следует отметить, что значения, приведенные в таблице выше, являются справочными для оптимальных скоростей резания, а фактическое значение варьируется в зависимости от марки металла.

Что такое скорость токарного станка?

Токарные станки работают за счет вращения заготовки на высокой скорости, пока режущий инструмент проходит по ее поверхности для выполнения операции обработки.

Поэтому скорость вращения заготовки определяет качество реза и время цикла, что делает скорость токарного станка важным параметром для токарных операций.

Почти каждый современный токарный станок оснащен регулятором скорости, где скорость вращения изменяется либо вручную, либо с помощью электрических сигналов.

Ручное регулирование скорости включает в себя переключение ремня привода токарного станка для изменения конфигурации скорости и крутящего момента, в то время как электрическая система состоит из ручки, которую можно вращать для регулировки числа оборотов.

Как правило, ременное управление скоростью применяется в мощных токарных станках, например таких как токарные станки по металлу, поскольку оно снижает число оборотов при увеличении крутящего момента, что делает его идеальным для обработки тяжелых заготовок.

С другой стороны, электрический регулятор скорости уменьшает число оборотов, замедляя скорость вращения шпинделя, снижая выходную мощность токарного станка. Это делает его подходящим для небольших настольных токарных станков.

Аналогично, многошпиндельные токарные станки состоят из нескольких шпинделей, которые могут вращаться с разными скоростями, подходящими для различных операций обработки.

Операции обработки на токарном станке включают два типа скоростей: вращение в минуту и скорость обработки поверхности.

Скорость вращения шпинделя

Скорость вращения шпинделя — это скорость, с которой шпиндель токарного станка вращает заготовку.

Она определяет количество оборотов, которые заготовка совершает за одну минуту.

Как правило, чем больше число оборотов, тем быстрее время цикла и тем более гладкая поверхность получается в результате обработки.

Однако увеличение числа оборотов сверх определенного предела может привести к усилению вибраций и появлению дребезга на обрабатываемой поверхности, а также к повышению риска несчастных случаев.

Высокая частота вращения создает большую центробежную силу, которая может заставить заготовку выйти из удерживающего устройства, например, из зажимного патрона, и ударить оператора.

Поэтому рекомендуется устанавливать оптимальную скорость, которая обеспечивает высокое качество продукции при быстром времени цикла с минимальной вибрацией и минимальным риском несчастных случаев.

Популярное токарные станки:

Ø обработки, 360 мм. Расстояние между центрами, 750 мм. Мощность двигателя, 5,5 кВт. Система ЧПУ, Siemens Тип направляющих, скольжения. Вес, 1650 кг.

Источник