Направление потока стружки и пыли при фрезеровании

Факторы влияющие на интенсивность пылеобразования

Процесс резания металлов происходит процесс скалывания снимаемого слоя и отрыв от обрабатываемой детали элемента стружки. В процессе скалывания и отрыва происходит образование пылевидных частиц и загрязняющие ими воздушной среды. Кроме того небольшое количество пыли образуется в результате трения о заднюю часть резца. Основным фактором влияющих на интенсивность пылеобразования относятся:

1. физико-механические свойства обрабатываемого материала
2. режимы резания:

· скорость резания. С увеличением скорости резания количество пыли по массе возрастает при этом увеличивается и количество мелких пылевидных частиц размером <10 мкм. в общем объеме пыли. Рост интенсивности пылеобразования при увеличении скорости резания объясняется увеличенной скорости скалывания элемента стружки и возрастает количество скалывания в 1 времени.

· Глубина резания. С увеличением глубины резания количество пыли возрастает. Это можно объяснить увеличением площади скалывания, следовательно повышением количества пыли.

· Подача. При точении хрупких материалов с увеличением подачи количество пыли увеличивается, т.к. с увеличением подачи увеличивается толщина стружки, следовательно, увеличивается количество скалывания в единицу времени

При точении неметаллических материалов с увеличением подачи количество пыли резко возрастает. Это объясняется тем, что при обработки неметаллов, в следствии их большей хрупкости, происходит поперечное и продольное дробление элемента стружки, что и приводит к увеличению количества пыли.

1. геометрических параметры режущего инструмента, особенно число одновременно работающих режущих кромок. Чем больше это число, тем больше суммарная длина, больше количество скалывания, след. больше пыли.

1. дисковые и цилиндрические фрезы.

Зона максимального загрязнения пылью обрабатываемого материала главным образом зависит от направления вращения фрезы, те основной поток стружки и пыли всегда направлен в сторону вращения фрезы.

Величина угла отклонения Ψ основного потока от обратной поверхности зависит главным образом от глубины резания и от характера фрезерования (встречный или попутный). С увеличением глубины резания величина Ψ увеличивается.

При встречном фрезеровании угол Ψ имеет только положительные значения, те всегда выше обрабатываемой поверхности, и величина его лежит в пределах Ψ=5-45º

При попутном фрезеровании угол Ψ обычно невелик Ψ=0-15º и зависит от момента фрезерования.

При установившемся режиме фрезеровании Ψ>0 всегда. В момент вращения Ψ принимают отрицательные значения.

Форма потока стружки и пыли – это Фома клина, а угол расчета от 14º до 25º. Величина угла Ψ может быть определена по правилам геометрии из следующих соотношений:

а) для встречного фрезерования cos Ψ=,где R – радиус фрезы, t – глубина фрезерования

б) для попутного фрезерования cos Ψ=t – полная глубина фрезерования, t₁ – глубина фрезерования в момент врезания

при фрезеровании поток стружки и пыли не является неравномерным. Стружка и пыль периодически выбрасывается зубьями фрезы при выходе зубьев из контакта с обрабатываемой поверхности. Для расчета мощности пылестружкоотсасывающего устройства необходимо знать количество удаляемых отходов в единицу времени. Это количество может быть определено исходя из времени выброса потока стружки и пыли за вычетами длительных пауз между выбросами пыли. Пауза между потоками определяется по формуле:

Т_n=, где Д – диаметр фрезы, м,

V – скорость резания, м/мин,

Z – количество зубьев фрезы,

Обычно величина Tn лежит в пределах от 0,1 до 0,01 долей секунды. Направления потока стружки и пыли изменяется в зависимости от конструкторской особенности дисковых и цилиндрических фрез, особенно от направлении зубьев. Для прямозубых фрез основной поток стружки и пыли симметричный, однородный, с углом разброса ω до 20º.

2. фрезерование торцевыми фрезами.

Направление потока стружки и пыли при симметричном расположении обрабатываемой поверхности и торцевой фрезы, зависит от момента фрезерования. В момент врезания основной поток стружки и пыли направлен почти перпендикулярно к горизонтальной плоскости фрезы. При дальнейшей подачи детали, поток стружки и пыли изменяет свое направление угол Ψ уменьшается и постепенно достигает постоянной величины Ψ. Это происходит при контакте режущего инструмента по всей обрабатываемой поверхности. В конце обработки, когда первый зуб фрезы в серединке обрабатываемой поверхности выходит из контакта с ней, образуется дополнительный поток стружки направленный под большим углом к направлению подачи. Величина угла Ψ может быть определена по формуле:

сos Ψ=, где B – ширина обрабатываемой поверхности, D – диаметр фрезы.

Ψ для фрезерования это угол между направлением потока стружки и пыли и направлением подачи в плоскости резания фрезерования.

Из-за большой задержки частиц стружки на зубьях фрезы поток имеет веерообразную форму и его угол разброса ω=30….55º.

ω – зависит от глубины фрезерования, чем больше глубина резания тем меньше ω. При обработке хрупких материалов торцевыми фрезами, поток стружки и пыли пульсирующей там и при обработке дисковыми фрезами. Величина паузы между потоками рассчитывается по формуле что и для дисковых фрез. При несимметричном расположении фрезы к обрабатываемой поверхности величина угла Ψ определяется по формуле:

cos Ψ,где R,D – радиус и диаметр фрезы, L – проекция радиуса на вертикальную ось фрезы.

При фрезеровании торцевыми фрезами степень загрязнения различных зон вокруг станка те направление основного потока стружки и пыли зависит

1. от направлении вращения круга
2. от характера фрезерование
3. от соотношение ширины обрабатываемой поверхности и диаметра фрезы
4. от расположения обрабатываемой поверхности оси фрезы.

Кроме того, при одновременном фрезеровании одной фрезой нескольких поверхностей о заготовки отделяется несколько потоков стружки и пыли, причем число потоков равно числу одновременно обрабатываемых поверхностей.

Исходя из того, что различные моменты вращения и при различных условиях фрезерования направление основного потока стружки и пыли, резко меняется, для эффективного улавливания отходов необходимо конструировать пыль и стружку в улавливающие устройства, полностью охватывающие фрезу, и работающие по принципы пылесоса. Масса стружки переброшенной зубьями фрезы на сторону противоположную основному потоку, составляет 3,2 … 8,2 % от общей массы стружки и пыли. При упрощённых расчетах, масса стружки и пыли в дополнительном потоке будет равна среднему значению – 5,9 % от общей массы стружки и пыли.

Дата добавления: 2014-01-20