Lõiketööriistade ohutustehnoloogia

Kiiret freesimistehnoloogiat kasutatakse laialdaselt auto-, lennuki- ja valuvormide tootmises. Kuna lõikeriista igale osale kandev tsentrifugaaljõud, kui frees pöörleb suurel kiirusel, on oluliselt ületanud lõikejõu enda mõju ja sellest on saanud lõikeriista põhikoormus ning kui tsentrifugaaljõud jõuab teatud tasemeni. , põhjustab see lõikeriista deformatsiooni või isegi purunemise. Seetõttu on kiirfreespinkide ohutustehnoloogia uurimisel suur tähtsus kiirfreestehnoloogia arendamisel.

1990. aastate alguses hakkas Saksamaa uurima kiirfreeside ohutustehnoloogiat ja koostas standardi DIN6589-1 kavandi "Kiirfreeside ohutusnõuded", mis sätestab rikke katsemeetodid ja standardid. kiirfreesi ja esitab tehniliselt suunavad arvamused kiirfreesi projekteerimise, valmistamise ja kasutamise kohta lõikurid ja sätestab ühtse ohutuskontrolli meetodi. Sellest standardi kavandist on saanud erinevates riikides kiirfreeside ohutuse juhtdokument.

1. Kiirfreeside ohutusrike vormid ja katsemeetodid

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, on kiire lõikevahemik joonelõigu BC kohal olev ala. Kiirfreeside ohutusrikkeid on kahte tüüpi: deformatsioon ja purunemine. Erinevat tüüpi freesi ohutuse katsemeetodid on samuti erinevad. Masinklambriga indekseeritavate freeside puhul on kaks ohutustesti meetodit: üks meetod on katsetamine maksimaalsest töökiirusest 1,6-kordsel kiirusel ja tööriista jäävdeformatsioon või osade nihkumine ei ületa 0. 05 mm; teine ​​meetod on katsetada maksimaalsest töökiirusest 2 korda suuremal kiirusel ja tööriist ei purune (sealhulgas tera kinni kinnitavad kruvid lõigatakse ära, tera või muud kinnitusdetailid visatakse minema, lõikuri korpuse purunemine jne. .). Integreeritud freesi puhul tuleb neid katsetada maksimaalsest töökiirusest 2-kordsel kiirusel ilma painde või purunemiseta.

2. Kiirfreesi tugevuse arvutusmudel

Võti selle kohta, kas kiirlõikur tsentrifugaaljõu mõjul ebaõnnestub, peitub selles, kas lõikuri korpus on piisavalt tugev ja kas masina klambri osad on kindlalt kinnitatud. Kui lõikuri korpuse tugevuse arvutamisel kasutatakse põhikoormusena tsentrifugaaljõudu, on lõikuri kuju keerukuse tõttu klassikalise mehaanika teooria järgi arvutatud tulemusel suur viga ja see ei vasta sageli ohutuskonstruktsiooni nõuetele. Lõikuri konstruktsiooni pinge ja deformatsiooni kvalitatiivseks ja kvantitatiivseks analüüsimiseks lõikuri projekteerimisetapis tsentrifugaaljõu mõjul saab lõplike elementide meetodit kasutada pinge suuruse arvutamiseks erinevatel kiirustel, rikkeprotsessi simuleerimiseks ja tsentrifugaaljõu parandamiseks. disaini skeem. Kiirfreesi lõplike elementide arvutusmudel sisaldab lõikuri korpust, lõikuri korpuse istet, tera ja kinnituskruvi. Esiteks arvutatakse välja lõikuri korpuse elastne deformatsioon (sealhulgas osade, nagu kruvid ja terad, mass) ning seejärel analüüsitakse üksikasjalikult eraldatud lõiketera. Saadud lõikuri korpuse elastne deformatsioon lisatakse piirtingimusena lõikuri pesa eraldumisele; seejärel moodustab lõikuripesa, tera, kruvi ja massivaba hõõrdepaar tera kinnitussüsteemi mudeli ja tehakse kinnituse töökindluse analüüs. Lõplike elementide mudel võib simuleerida tera kallet, libisemist ja pöörlemist tööriistahoidikus ning kruvi deformatsiooni klambriga kinnitamisel ning arvutada tera nihke ja kruvi jõu erinevatel kiirustel.