Mελέτη των δυνάμεων κοπής στις κατεργασίες υψηλών ταχυτήτων

Abstract

Γενικά είναι γνωστό ότι εφαρμόζοντας υψηλότερες ταχύτητες κοπής από τις παραδοσιακές, η παραγωγικότητα των κατεργασιών έχει διαρκώς τάσεις ανάπτυξης αλλά και η ποιότητα των προϊόντων παρουσιάζει δυνατότητες βελτίωσης. Τα διαρκώς αναπτυσσόμενα κοπτικά εργαλεία, τα υλικά κατεργασίας και οι εργαλειομηχανές έχουν οδηγήσει και έχουν καταστήσει δυνατή τη διάδοση της τεχνολογίας “ High Speed Machining”. Τόσο το μέγεθος, όσο και η μορφή των δυνάμεων που αναπτύσσονται κατά τη διάρκεια της κοπής σε υψηλές ταχύτητες αφορά σε πολλούς τομείς στα πλαίσια των μηχανουργικών κατεργασιών. Πολλοί ερευνητές προσπάθησαν να διατυπώσουν αναλυτικές μαθηματικές σχέσεις για την περιγραφή της δύναμης κοπής, αλλά καμία όμως από τι σχέσεις αυτές δεν περιλαμβάνει όλους τους παράγοντες που επηρεάζουν τη δύναμη κοπής. Αυτό συμβαίνει λόγω του μεγάλου αριθμού των παραγόντων αυτών καθώς πολλοί από αυτούς δεν ακολουθούν κάποιο σταθερό νόμο, ο οποίος θα μπορούσε να περιγραφεί με ικανοποιητική ακρίβεια. Στη πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας γίνεται αναφορά στις συνθήκες κοπής υψηλών ταχυτήτων (High Speed Turning), στην εφαρμογή αυτών των μεθόδων κατεργασίας για την κατασκευή σφαιρών και στη μελέτη αυτών των δυνάμεων κοπής. Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελείται από τρία κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια γενική εισαγωγή στις κατεργασίες αποβολής υλικού. Γίνεται, επίσης, εκτενής αναφορά στην κατεργασία της τόρνευσης. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται εκτενής αναφορά στην τεχνολογία κοπής υψηλών ταχυτήτων (High Speed Machining). Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι κοπές και οι μετρήσεις που έγιναν στο εργαστήριο. Περιγράφεται η διαδικασία κατεργασίας κοπής δοκιμίων στο τόρνο CNC, τα πειραματικά αποτελέσματα και εν κατακλείδι η επεξεργασία των πειραματικών αποτελεσμάτων.

Generally, it is known that applying higher speeds of cutting from traditional, the productivity of treatments has permanently tendencies of growth but also the quality of products presents possibilities of improvement. The permanently developing cutting tools, the materials of treatment, and the machine tools have led and rendered possible the distribution of technology “High Speed Machining”. So much the size, what the form of forces that is developed at the duration of cutting in high speeds concern in many sectors in mechanical treatments. Many researchers tried they formulate analytic mathematic relations for the description of force of cutting, but none of these equations do not include all the factors that influence the force of cutting. This happens because the big number of these factors and many of them do not follow any constant law, which could be described with satisfactory precision. In frame of present diplomatic thesis becomes report in the conditions of cutting of high speeds (High Speed Turning), in the application of these methods of treatment for the manufacture of balls and in the study of these forces of cutting. Three chapters constitute the present diplomatic thesis. In the first chapter becomes a general import in the treatments of expulsion of material. Becomes, also, extensive report in the treatment of turning. In the second chapter becomes extensive report in the technology of High Speed Machining. In the third chapter are presented the cuttings and the measurements that became in the laboratory. Is described the process of treatment of cutting of essays in lathe CNC, the experimental results and in conclusion the treatment of experimental results.