Леонид Владимирович писал(а):Не найдя вразумительного ответа ни на данном форуме, ни на других подобных попробовал найти ответ сам. К проблеме решил подойти со стороны термодинамики исходя из максимально допустимой температуры отходящей стружки.
Допустим, надо за смену (8 часов) обработать деревянную панель (барельеф) размером 1*2 метра с глубиной рельефа 2 см.
Для простоты расчётов допустим, что температура стружки 120 градусов (100 +20)
Удельную плотность древесины примем 0,7, также примем, что 70% энергии уходит на нагрев стружки. Удельная теплоёмкость древесины по справочнику порядка 1,3.
Перемножив и поделив указанные величины получим, что для данного вида работ надо порядка 180 - 200 вт механической мощности.
Если нам надо, допустим, потом ещё произвести чистовую обработку со снятием слоя 1 мм, то это потребует порядка 10 вт механической мощности.
Это те значения мощности, которая система в принципе в состоянии нормально "переварить" независимо (или не сильно зависимо) от режима обработки.
Но если мы попытаемся впихнуть в систему в 2 раза большую мощность, то получим уже дымок и подгоревшую стружку, при мощности в 3 раза большей на выходе будем иметь уже стружку по химическому составу уже более близкую к древесному углю нежели к целлюлозе и дым от фрезы будет уже густой.
Вау, сильно удивился когда прочитал про подход со стороны термодинамики. Честно говоря, вот куда куда, а в это сторону даже мыслей не было глянуть.
Хочу немного разобраться в вопросе мощности.
Дело в том, что когда у меня стоял 500Вт китайский шпиндель, я пилил фанеру по 2 мм за проход фрезой 3.175 на подаче в районе 600-800. Обороты стояли максимальные 12 000.
Приобрел полуторакиловатник. Первым делом решил проверить на какой нибудь старой УП от прошлого шпинделя. После первого прохода, комната была в дыму и на фанере реально тлеющие угольки. Задумался.
Посправшивал у людей о режимах на 1.5 КВт. Прошелся как советовали на 19 000 оборотов но на подаче 2500. Дыма стало гораздо меньше, углей вообще не стало. Но ведь так быть не должно. Ради интереса попробовал на той же подаче убрать обороты к 10 000. Дым все еще шел, но шпиндель подвывать стал.
Задумался еще больше.
Прочитав Ваш пост про энергию задумался, а что за мощность передается. С одной стороны, мощность можно определить как сила тока, умноженная на напряжение, это то, что реально приходит на шпиндель при разных режимах. То есть можно говорить, что именно столько он получил энергии. Теперь про выход. Понятно, что что согласно всем известному закону, сколько потребил, столько и отдаст. Допустим, часть энергии (вообще хз какая, можно посчитать конечно, но ни кому точно не надо) уходит на нагрев самого шпинделя. Давайте говорить об установившемся режиме, чтобы всякие пусковые токи, ЭДС в момент старта и прочее откинуть.
Значит, полученная энергия вычесть внутренние потери передается на вал. И вот следующий вопрос, а сколько этой энергии уходит на фрезерование???
На первый взгляд, мне кажется , что энергия переданная на "фрезерование" складывается из нагрева заготовки и стружки, и механической работы (отрывание кусочка заготовки и предания ему кинетической энергии, я про стружку).
И вот тут самый интересный момент. А как энергия "фрезерования" (простите за такое глупое сокращение, но так быстрее) зависит от режимов и от фрезы? По идее, чем быстрее идет фреза, чем больше ее диаметр и чем больше режущих граней и чем больше оборотов, то тем больше энергии уходит с просто крутящегося вала на фрезерование.
То есть, получается, если мы хотим полуторокиловатником вложить 10 Вт энергии во фрезерование, то надо делать это медленно и печально, на малых оборотах, на малой подаче, однозаходной фрезой. Но то же чушь какая то получается.
Но мы прекрасно знаем, если мы увеличим обороты но при этом и подачу, то заготовка будет успевать охлаждаться, так как фреза будет каждый участок проходить быстрее, но при этом сообщая больше энергии заготовке. То есть тут будет сильно играть роль процессы теплообмена.
Подумав на эту тему, я решил забить на теорию (хотя мне кажется где то в литературе все это уже должно быть давно описано и даже рассчитано для классов обрабатываемых материалов) и эксперементировать, сочетая параметры в разных комбинациях, подыскивая режимы под мой станок.