Тема 2.6. Поняття про режими різання. Різання деревини на верстатах

Поняття про режими різання

Режимом різання називають сукупність числових значень параметрів різання які відносяться до деревини, ріжучого інструменту і верстату, від яких залежать техніко-економічні показники.

Сукупність параметрів процесу різання дає багато режимів. Зміна численного значення хоча б одного із параметрів робить режим різання іншим. Таким чином, для обробки деталей із заданою формою, розмірами і шорсткістю можна підібрати багато різноманітних режими різання. Всі вони забезпечать обробку деталей. Але для виробництва важливо не просто обробити деталі, але й обробити їх з найменшими витратами матеріалів, електроенергії, праці.

Режими різання називають раціональними, якщо числові значення їх режимних параметрів дозволяють отримати високі техніко-економічні показники.

Режимні параметри взаємопов’язані і тому неможна довільно змінювати значення одних без відповідного корегування значень інших параметрів. При виборі режимів різання проводять відповідне узгодження всіх параметрів з врахуванням можливості їх реалізації на верстаті.

При розрахунку режимів різання розрізняють два типи задач: прямі і зворотні.

Задачу називають прямою, якщо при її вирішені по заданій швидкості подачі і іншим параметрам процесу різання знаходять сили і потужність різання.

Задачу називають зворотною, якщо при її вирішені по заданій потужності механізму головного руху і других параметрів різання знаходять швидкість подачі.

Оптимальні режими різання

В кожному режимі різання можна виділити один або декілька головних параметрів, які можуть виступати як параметри оптимізації, яким прагнуть придати екстремальні або критичні значення. Таким параметром може бути, наприклад. швидкість подачі, якій стараються надати максимальне значення.

Інші головні параметри – шорсткість обробленої поверхні, потужність електродвигуна механізму головного руху і ін. – розглядують як обмежені параметри, або обмеження критеріїв якості.

Критерії якості служать показниками досконалості, прогресивності режиму різання. Вони дозволяють вибрати найкращий варіант режиму різання із альтернативних.

За критерій якості можна прийняти любий параметр різання, по якому можна судити про достоїнства режиму різання. До критеріїв висувається лише одна вимога: монотонний зв’язок з якістю. Це означає, що чим менше (більше) критерій тим краще. Наприклад, чим більша виробнича потужність, менша енергоємність процесу, менша шорсткість і собівартість, тим кращий режим різання.

Якщо заданий лише один критерій, то природно вважати найкращим такий набір параметрів різання, при якому критерій буде оптимальним (найбільшим чи найменшим). Така задача вирішується просто. Більш повну інформацію можна отримати при вирішенні задачі з багатьма критеріями. При кількох критеріях зазвичай не існує такого набору параметрів, який одночасно оптимізував би всі критерії, однак шляхом компромісу кращий набір вибрати можна. Для цього потрібно назначити обмеження критеріїв, які записують в наступному вигляді:

а ≤ Ф₁; Р≤ Ф₂ ; П≤ Ф₃; R_m ≤ Ф₄,

де а – товщина зрізуваного шару;

Р – потужність механізму різання;

П – продуктивність;

R_m – шорсткість оброблювальної поверхні;

Ф₁, Ф₂ , Ф₃, Ф₄ – обмеження критеріїв.

Кожне критичне обмеження призначається по умові – це найгірше значення критерію, на яке згоден розраховуючий. Найкращим набором параметрів процесу різання будемо вважати той набір, для якого всі критерії одночасно приймали б найменше значення в межах їх обмеження.

Оптимальним є той варіант режиму різання, при якому розраховані або вибрані значення режимів параметрів задовольняють наступним умовам: