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.

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.

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.

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.

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

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 - 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.

Скорость перемещения поверхности - это скорость, с которой поверхность заготовки проходит под режущим инструментом токарного станка.

Скорость поверхности в процессе обработки зависит от числа оборотов и радиуса, на котором обрабатывается заготовка.

При обработке наружной поверхности двух заготовок разного размера при одинаковом числе оборотов скорость поверхности большей заготовки выше, чем меньшей.

Хотя обеим заготовкам требуется одинаковое время для совершения одного оборота, поверхность, проходящая под режущим инструментом, сравнительно больше в случае большей заготовки.

Аналогично, при обработке заготовки, например, чаши, скорость поверхности на внешней поверхности намного выше, чем скорость поверхности в центре чаши.

Это может быть непросто, но давайте рассмотрим пример, чтобы понять это.

Рассмотрим два круговых гоночных трека, A и Б, где гоночный трек A имеет радиус 10 км, а гоночный трек Б - 5 км.

Это означает, что окружность или общая длина гоночного трека А составит около 63 км, а гоночного трека Б - около 31 км.

Теперь рассмотрим, что оба автомобиля должны совершить один оборот на соответствующих дорожках за 30 минут.

В результате, чтобы совершить один оборот на обоих путях за одинаковое время, автомобиль на пути А должен двигаться быстрее (126 км/ч), чем автомобиль на пути Б (62 км/ч), поскольку ему необходимо преодолеть большее расстояние.

Аналогично, поверхность более крупной заготовки будет проходить через режущий инструмент с большей скоростью, чтобы за один оборот покрыть большую окружность заготовки.

Поэтому важно учитывать скорость поверхности и уменьшать подачу режущего инструмента по мере продвижения радиально внутрь к центру заготовки.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Как пользоваться токарным станком по дереву: руководство для начинающих»‎ и «‎История токарных станков с ЧПУ»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!