Leikkuutyökalujen turvallisuustekniikka

Nopeaa jyrsintätekniikkaa käytetään laajalti auto-, lentokone- ja muottien valmistuksessa. Koska leikkaustyökalun kuhunkin osaan kohdistuva keskipakovoima, kun jyrsin pyörii suurella nopeudella, on ylittänyt huomattavasti itse leikkausvoiman vaikutuksen ja siitä on tullut leikkaustyökalun pääkuorma, ja kun keskipakovoima saavuttaa tietyn tason , se saa leikkuutyökalun vääntymään tai jopa rikkoutumaan. Siksi suurnopeusjyrsimien turvallisuusteknologian tutkimuksella on suuri merkitys nopean jyrsintekniikan kehitykselle.

1990-luvun alussa Saksa alkoi tutkia nopeiden jyrsimien turvallisuustekniikkaa ja muotoili standardiluonnoksen DIN6589-1 "Suurnopeuksisten jyrsimien turvallisuusvaatimukset", jossa määritellään testausmenetelmät ja -standardit vian varalta. suurten nopeuksien jyrsimien suunnittelusta, valmistuksesta ja käytöstä teknisesti ohjaavia lausuntoja. leikkurit, ja siinä määrätään yhtenäinen turvallisuustarkastusmenetelmä. Tästä standardiluonnoksesta on tullut opastava dokumentti suurten nopeuksien jyrsimien turvallisuudesta eri maissa.

1. Suurnopeuksisten jyrsimien turvallisuusvikamuodot ja testausmenetelmät

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, nopea leikkausalue on viivasegmentin BC yläpuolella oleva alue. Nopeiden jyrsimien turvallisuushäiriöitä on kaksi: muodonmuutos ja repeämä. Myös erityyppisten jyrsimien turvallisuustestausmenetelmät ovat erilaisia. Konepuristettaville kääntöjyrsimille on olemassa kaksi turvatestimenetelmää: yksi menetelmä on testata 1,6-kertaisella maksimikäyttönopeudella, ja työkalun pysyvä muodonmuutos tai osien siirtymä ei ylitä 0. 05 mm; toinen tapa on testata 2-kertaisella maksimikäyttönopeudella, eikä työkalu hajoa (mukaan lukien ruuvit, jotka kiinnittävät terän leikkaamisen, terän tai muiden kiinnitysosien sinkoutuminen, leikkurin rungon halkeaminen jne. .). Integroidut jyrsimet on testattava 2-kertaisella maksimikäyttönopeudella ilman taipumista tai murtumista.

2. Suurinopeuksisen jyrsimen lujuuslaskentamalli

Avain siihen, epäonnistuuko nopea leikkuri keskipakovoiman vaikutuksesta, on siinä, onko leikkurin runko riittävän vahva ja onko koneen puristimen osat kiinnitetty luotettavasti. Kun keskipakovoimaa käytetään pääkuormana leikkurin rungon lujuuden laskennassa, leikkurin muodon monimutkaisuudesta johtuen klassisen mekaniikkateorian laskemassa tuloksessa on suuri virhe, eikä se useinkaan täytä turvallisuussuunnittelun vaatimuksia. Leikkurin rakenteen jännityksen ja muodonmuutoksen analysoimiseksi laadullisesti ja kvantitatiivisesti keskipakovoiman vaikutuksesta leikkurin suunnitteluvaiheessa, elementtimenetelmää voidaan käyttää jännityksen suuruuden laskemiseen eri nopeuksilla, simuloimaan vikaprosessia ja parantamaan suunnittelusuunnitelma. Suurnopeusjyrsimen elementtilaskentamalli sisältää leikkurin rungon, leikkurin rungon istukan, terän ja kiristysruuvin. Ensin lasketaan leikkurin rungon elastinen muodonmuutos (mukaan lukien osien, kuten ruuvien ja terien massa), ja sitten erotettu leikkurin istukka analysoidaan yksityiskohtaisesti. Saatu leikkurin rungon elastinen muodonmuutos lisätään reunaehtona leikkurin istukan erotukseen; sitten leikkurin istukka, terä, ruuvi ja massaton kitkapari muodostavat mallin terän kiinnitysjärjestelmästä ja puristuksen luotettavuusanalyysi suoritetaan. Elementtimalli voi simuloida terän kaltevuutta, liukumista ja pyörimistä työkalupitimessä sekä ruuvin muodonmuutosta kiristettynä, ja se voi laskea terän siirtymän ja ruuvivoiman eri nopeuksilla.