كيفية حساب سرعة القطع وسرعة التغذية لمركز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي؟

سرعة القطع وسرعة التغذية لمركز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي:

 

1: سرعة المغزل = 1000vc / π D

 

2. الحد الأقصى لسرعة القطع للأدوات العامة (VC): الفولاذ عالي السرعة 50 م / دقيقة؛ أداة صلبة للغاية 150 م/دقيقة؛ أداة مغلفة 250 م / دقيقة؛ أداة الماس السيراميك 1000 م / دقيقة 3 معالجة سبائك الصلب صلابة برينل = 275-325 أداة فولاذية عالية السرعة vc = 18 م / دقيقة ؛ أداة الكربيد الأسمنتي vc = 70 م / دقيقة (السحب = 3 مم؛ معدل التغذية f = 0.3 مم / ر)جزء تحول باستخدام الحاسب الآلي

  

هناك طريقتان لحساب سرعة المغزل، كما هو موضح في المثال التالي:

 

① سرعة المغزل: واحدة هي g97 S1000، مما يعني أن المغزل يدور 1000 دورة في الدقيقة، أي السرعة الثابتة.جزء التصنيع باستخدام الحاسب الآلي

 

والآخر هو أن G96 S80 هي سرعة خطية ثابتة، وهي سرعة المغزل التي يحددها سطح الشغل.جزء تشكيله

 

هناك أيضًا نوعان من سرعات التغذية، G94 F100، مما يشير إلى أن مسافة القطع في الدقيقة الواحدة هي 100 مم. والآخر هو g95 F0.1، مما يعني أن حجم تغذية الأداة هو 0.1 مم لكل دورة في المغزل. يعد اختيار أداة القطع وتحديد كمية القطع في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي جزءًا مهمًا من تكنولوجيا التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. إنه لا يؤثر فقط على كفاءة التشغيل الآلي لأدوات الآلات NC، ولكنه يؤثر أيضًا بشكل مباشر على جودة التشغيل الآلي.

 

مع تطور تكنولوجيا CAD / CAM، أصبح من الممكن الاستخدام المباشر لبيانات تصميم CAD في تصنيع NC، وخاصة توصيل الحواسيب الصغيرة وأداة آلة NC، مما يجعل عملية التصميم وتخطيط العمليات والبرمجة كاملة على الكمبيوتر ، ولا يحتاج عمومًا إلى إخراج مستندات عملية خاصة.

 

في الوقت الحاضر، توفر العديد من حزم برامج CAD / CAM وظائف البرمجة التلقائية. تطرح هذه البرامج عمومًا المشكلات ذات الصلة بتخطيط العمليات في واجهة البرمجة، مثل اختيار الأداة، وتخطيط مسار التشغيل الآلي، وإعداد معلمات القطع، وما إلى ذلك. يمكن للمبرمج إنشاء برامج NC تلقائيًا ونقلها إلى أداة آلة NC للمعالجة طالما يقوم بتعيين المعلمات ذات الصلة.

 

ولذلك، يتم الانتهاء من اختيار أدوات القطع وتحديد معلمات القطع في الآلات NC في ظل حالة التفاعل بين الإنسان والحاسوب، وهو ما يتناقض بشكل حاد مع الآلات الآلية العادية. في الوقت نفسه، يتطلب أيضًا من المبرمجين إتقان المبادئ الأساسية لاختيار الأداة وتحديد معلمات القطع، والنظر بشكل كامل في خصائص المعالجة NC عند البرمجة.

 

I. أنواع وخصائص أدوات القطع الشائعة للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي

 

يجب أن تتكيف أدوات التصنيع NC مع خصائص السرعة العالية والكفاءة العالية والدرجة العالية من الأتمتة لأدوات آلة CNC، بما في ذلك الأدوات العامة ومقابض أدوات التوصيل العامة وعدد صغير من مقابض الأدوات الخاصة. يجب أن يكون مقبض الأداة متصلاً بالأداة ويتم تثبيته على رأس الطاقة لأداة الآلة، لذلك يتم توحيده وتسلسله تدريجيًا. هناك طرق عديدة لتصنيف أدوات NC.

 

وفقا لهيكل الأداة يمكن تقسيمها إلى:

 

① النوع المتكامل؛

 

(2) النوع المرصع، والذي يتم توصيله عن طريق اللحام أو نوع المشبك الآلي. يمكن تقسيم نوع مشبك الآلة إلى نوعين: النوع غير القابل للنقل والنوع القابل للنقل؛

 

③ أنواع خاصة، مثل أدوات القطع المركبة، وأدوات القطع الممتصة للصدمات، وما إلى ذلك.

 

حسب المواد المستخدمة في تصنيع الأداة يمكن تقسيمها إلى:

 

① قاطع فولاذي عالي السرعة؛

 

② أداة كربيد.

 

③ قطع الماس.

 

④ أدوات القطع من مواد أخرى، مثل أدوات قطع نيتريد البورون المكعبة، وأدوات قطع السيراميك، وما إلى ذلك.

 

يمكن تقسيم تكنولوجيا القطع إلى:

 

① أدوات الخراطة، بما في ذلك الدائرة الخارجية، والثقب الداخلي، والخيط، وأدوات القطع، وما إلى ذلك؛

 

② أدوات الحفر، بما في ذلك المثقاب، والمخرطة، والصنبور، وما إلى ذلك؛

 

③ أداة مملة.

 

④ أدوات الطحن، إلخ.

 

من أجل التكيف مع متطلبات أدوات آلة CNC من أجل متانة الأداة واستقرارها وسهولة التعديل وقابلية التبادل، في السنوات الأخيرة، تم استخدام الأداة القابلة للفهرسة المثبتة بالماكينة على نطاق واسع، حيث وصلت إلى 30٪ - 40٪ من إجمالي عدد أدوات CNC، وتمثل كمية إزالة المعادن 80% - 90% من الإجمالي.

 

بالمقارنة مع القواطع المستخدمة في الأدوات الآلية العامة، فإن قواطع CNC لها العديد من المتطلبات المختلفة، خاصة مع الخصائص التالية:

 

(1) صلابة جيدة (خاصة أدوات القطع الخشنة)، دقة عالية، مقاومة اهتزاز صغيرة وتشوه حراري؛

 

(2) قابلية تبادل جيدة، مريحة لتغيير الأداة بسرعة؛

 

(3) عمر خدمة عالي، أداء قطع مستقر وموثوق؛

 

(4) من السهل ضبط حجم الأداة، وذلك لتقليل وقت تعديل تغيير الأداة؛

 

(5) يجب أن يكون القاطع قادرًا على كسر أو دحرجة الرقاقات بشكل موثوق لتسهيل إزالة الرقاقة؛

 

(6) التسلسل والتوحيد لتسهيل البرمجة وإدارة الأدوات.

 

ثانيا. اختيار أدوات التصنيع NC

 

يتم اختيار أدوات القطع في حالة التفاعل بين الإنسان والحاسوب لبرمجة NC. يجب اختيار الأداة والمقبض بشكل صحيح وفقًا لقدرة المعالجة لأداة الآلة، وأداء مادة الشغل، وإجراءات المعالجة، وكمية القطع والعوامل الأخرى ذات الصلة. المبدأ العام لاختيار الأداة هو: التركيب والتعديل المريح، والصلابة الجيدة، والمتانة العالية والدقة. على أساس تلبية متطلبات المعالجة، حاول اختيار مقبض أداة أقصر لتحسين صلابة معالجة الأداة. عند اختيار الأداة، يجب أن يكون حجم الأداة مناسبًا لحجم سطح قطعة العمل المراد معالجتها.

 

في الإنتاج، غالبًا ما يتم استخدام قاطع الطحن النهائي لمعالجة الكفاف المحيطي للأجزاء المستوية؛ عند طحن أجزاء الطائرة، يجب تحديد قاطعة الطحن بشفرة الكربيد؛ عند معالجة الرئيس والأخدود، يجب اختيار قاطع الطحن الفولاذي عالي السرعة؛ عند تصنيع سطح فارغ أو ثقب تصنيع خشن، يمكن اختيار قاطع طحن الذرة بشفرة كربيد؛ لمعالجة بعض التشكيلات الجانبية والكفاف ثلاثية الأبعاد بزاوية مائلة متغيرة، غالبًا ما يتم استخدام قاطع الطحن ذو الرأس الكروي والطحن الحلقي القاطع والقاطع المستدق وقاطع القرص. في عملية المعالجة السطحية ذات الشكل الحر، نظرًا لأن سرعة القطع النهائية لقاطع رأس الكرة هي صفر، من أجل ضمان دقة المعالجة، يكون تباعد خط القطع كثيفًا جدًا بشكل عام، لذلك غالبًا ما يتم استخدام رأس الكرة لتشطيب السطح . آلة القطع ذات الرأس المسطح تتفوق على آلة القطع ذات الرأس الكروي في جودة المعالجة السطحية وكفاءة القطع. ولذلك، ينبغي اختيار آلة القطع ذات الرأس المسطح بشكل تفضيلي طالما أن المعالجة الخشنة أو المعالجة النهائية للسطح المنحني مضمونة.

 

بالإضافة إلى ذلك فإن متانة أدوات القطع ودقتها لها علاقة كبيرة بسعر أدوات القطع. تجدر الإشارة إلى أنه في معظم الحالات، يؤدي اختيار أداة القطع الجيدة إلى زيادة تكلفة أدوات القطع، ولكن التحسين الناتج في جودة المعالجة وكفاءتها يمكن أن يقلل بشكل كبير من تكلفة المعالجة بأكملها.

 

في مركز التصنيع، يتم تثبيت جميع أنواع الأدوات في مخزن الأدوات، ويمكنهم اختيار الأدوات وتغييرها في أي وقت وفقًا للبرنامج. لذلك، يجب استخدام مقبض الأداة القياسي بحيث يمكن تثبيت الأدوات القياسية للحفر والتجويف والتوسيع والطحن وغيرها من العمليات بسرعة ودقة على المغزل أو مخزن أداة الآلة. يجب أن يعرف المبرمج البعد الهيكلي وطريقة الضبط ونطاق الضبط لمقبض الأداة المستخدم على أداة الآلة، وذلك لتحديد الأبعاد الشعاعية والمحورية للأداة عند البرمجة. في الوقت الحاضر، يتم استخدام نظام أداة TSG في مراكز التصنيع في الصين. هناك نوعان من سيقان الأدوات: السيقان المستقيمة (ثلاث مواصفات) والسيقان المستدقة (أربع مواصفات)، بما في ذلك 16 نوعًا من سيقان الأدوات لأغراض مختلفة. في الآلات الاقتصادية NC، نظرًا لأن طحن وقياس واستبدال أدوات القطع يتم في الغالب يدويًا، الأمر الذي يستغرق وقتًا طويلاً، لذلك من الضروري ترتيب ترتيب أدوات القطع بشكل معقول.

 

وبشكل عام يجب اتباع المبادئ التالية:

 

① تقليل عدد الأدوات؛

 

② بعد تثبيت الأداة، يجب إكمال جميع أجزاء التشغيل التي يمكنها تنفيذها؛

 

③ يجب استخدام أدوات المعالجة الخام والتصنيع بشكل منفصل، حتى تلك التي لها نفس الحجم والمواصفات؛

 

④ الطحن قبل الحفر؛

 

⑤ الانتهاء من السطح أولا، ثم الانتهاء من الكفاف ثنائي الأبعاد؛

 

⑥ إن أمكن، يجب استخدام وظيفة التغيير التلقائي للأداة لأدوات آلة CNC لتحسين كفاءة الإنتاج.

 

ثالثا. تحديد معلمات القطع للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي

 

مبدأ الاختيار المعقول لمعلمات القطع هو أنه في المعالجة الخام، يتم تحسين الإنتاجية بشكل عام، ولكن يجب أيضًا مراعاة الاقتصاد وتكلفة التصنيع؛ في الآلات شبه الدقيقة والتشطيب، ينبغي النظر في كفاءة القطع والاقتصاد وتكلفة التصنيع على أساس ضمان جودة التصنيع. يجب تحديد القيمة المحددة وفقًا لدليل الأدوات الآلية ودليل معلمات القطع والخبرة.

 

(1) عمق القطع ر. عندما يُسمح بصلابة أداة الآلة وقطعة العمل والأداة، فإن t تساوي بدل التشغيل الآلي، وهو إجراء فعال لتحسين الإنتاجية. من أجل ضمان دقة المعالجة وخشونة السطح للأجزاء، يجب حجز هامش معين للتشطيب. يمكن أن يكون بدل التشطيب لأدوات آلة CNC أقل قليلاً من أدوات الآلة العادية.

 

(2) عرض القطع L. بشكل عام، يتناسب l بشكل مباشر مع قطر الأداة D ويتناسب عكسيًا مع عمق القطع. في الآلات الاقتصادية NC، يكون نطاق قيمة L عمومًا L = (0.6-0.9) d.

 

(3) سرعة القطع v. زيادة V هي أيضًا إجراء لتحسين الإنتاجية، ولكن V ترتبط ارتباطًا وثيقًا بمتانة الأداة. مع زيادة V، تنخفض متانة الأداة بشكل حاد، وبالتالي فإن اختيار V يعتمد بشكل أساسي على متانة الأداة. بالإضافة إلى ذلك، سرعة القطع لها أيضًا علاقة كبيرة بمواد المعالجة. على سبيل المثال، عند طحن 30crni2mova باستخدام قاطعة الطحن الطرفية، يمكن أن يكون V حوالي 8 م / دقيقة؛ عند طحن سبائك الألومنيوم بنفس قاطع الطحن النهائي، يمكن أن يكون V أكثر من 200 متر / دقيقة.

 

(4) سرعة المغزل ن (ص / دقيقة). يتم تحديد سرعة المغزل عمومًا وفقًا لسرعة القطع v. صيغة الحساب هي: حيث D هو قطر الأداة أو قطعة العمل (مم). بشكل عام، لوحة التحكم لأدوات آلة CNC مجهزة بمفتاح تعديل سرعة المغزل (متعدد)، والذي يمكنه ضبط سرعة المغزل في عملية التصنيع.

 

(5) يتم اختيار سرعة التغذية وفقًا لمتطلبات دقة المعالجة وخشونة السطح للأجزاء وكذلك مواد الأدوات وقطع العمل. يمكن أن تؤدي زيادة VF أيضًا إلى تحسين كفاءة الإنتاج. عندما تكون خشونة السطح منخفضة، يمكن اختيار VF أكبر. في عملية التصنيع، يمكن أيضًا ضبط VF يدويًا من خلال مفتاح الضبط الموجود على لوحة التحكم الخاصة بأداة الآلة، ولكن الحد الأقصى لسرعة التغذية محدود بصلابة المعدات وأداء نظام التغذية.