Jak vypočítat řeznou rychlost a rychlost posuvu CNC obráběcího centra?

Řezná rychlost a rychlost posuvu CNC obráběcího centra:

 

1: otáčky vřetena = 1000 vc / π D

 

2. Maximální řezná rychlost obecných nástrojů (VC): rychlořezná ocel 50 m / min; super tvrdý nástroj 150 m / min; povlakovaný nástroj 250 m / min; keramický diamantový nástroj 1000 m / min 3 zpracování legované oceli tvrdost Brinell = 275-325 nástroj z rychlořezné oceli vc = 18 m / min; nástroj ze slinutého karbidu vc = 70 m/min (tah = 3 mm; rychlost posuvu f = 0,3 mm / R)cnc soustružnická část

  

Existují dvě metody výpočtu rychlosti vřetena, jak ukazuje následující příklad:

 

① rychlost vřetena: jedna je g97 S1000, což znamená, že vřeteno se otáčí 1000 otáčkami za minutu, tedy konstantní rychlostí.cnc obráběcí díl

 

Druhým je, že G96 S80 je konstantní lineární rychlost, což je rychlost vřetena určená povrchem obrobku.obrobený díl

 

Existují také dva druhy rychlostí posuvu, G94 F100, což znamená, že jedna minuta řezné vzdálenosti je 100 mm. Druhý je g95 F0.1, což znamená, že velikost posuvu nástroje je 0,1 mm na otáčku vřetena. Volba řezného nástroje a stanovení řezného množství při NC obrábění je důležitou součástí technologie NC obrábění. Ovlivňuje nejen efektivitu obrábění NC obráběcích strojů, ale také přímo ovlivňuje kvalitu obrábění.

 

S rozvojem technologie CAD / CAM je možné přímo využívat konstrukční data CAD v NC obrábění, zejména spojení mikropočítače a NC obráběcího stroje, čímž je celý proces návrhu, plánování procesu a programování kompletní na počítači. a obecně nepotřebuje výstup speciálních procesních dokumentů.

 

V současné době mnoho softwarových balíků CAD / CAM poskytuje funkce automatického programování. Tento software obecně vyvolává příslušné problémy plánování procesu v programovacím rozhraní, jako je výběr nástroje, plánování dráhy obrábění, nastavení řezných parametrů atd. programátor může automaticky generovat NC programy a přenášet je do NC obráběcího stroje ke zpracování, dokud nastaví příslušné parametry.

 

Výběr řezných nástrojů a stanovení řezných parametrů v NC obrábění jsou proto dokončovány za podmínky interakce člověka s počítačem, což je v ostrém kontrastu s běžným obráběním na obráběcích strojích. Zároveň také vyžaduje, aby programátoři ovládali základní principy výběru nástroje a určování řezných parametrů a při programování plně zohledňovali vlastnosti NC obrábění.

 

I. typy a vlastnosti běžných řezných nástrojů pro CNC obrábění

 

NC obráběcí nástroje se musí přizpůsobit charakteristikám vysoké rychlosti, vysoké účinnosti a vysokému stupni automatizace CNC obráběcích strojů, obecně včetně univerzálních nástrojů, univerzálních spojovacích rukojetí nástrojů a malého počtu speciálních rukojetí nástrojů. Rukojeť nástroje by měla být připojena k nástroji a instalována na pohonnou hlavu obráběcího stroje, takže byla postupně standardizována a serializována. Existuje mnoho způsobů, jak klasifikovat NC nástroje.

 

Podle struktury nástroje jej lze rozdělit na:

 

① integrální typ;

 

(2) intarzovaný typ, který je spojen svařováním nebo strojní svorkou. Typ strojní svorky lze rozdělit do dvou typů: netransponovatelný typ a transponovatelný typ;

 

③ speciální typy, jako jsou kompozitní řezné nástroje, řezné nástroje tlumící nárazy atd.

 

Podle materiálů použitých k výrobě nástroje jej lze rozdělit na:

 

① vysokorychlostní ocelová fréza;

 

② tvrdokovový nástroj;

 

③ diamantová fréza;

 

④ řezné nástroje z jiných materiálů, jako jsou řezné nástroje z kubického nitridu boru, keramické řezné nástroje atd.

 

Technologie řezání lze rozdělit na:

 

① soustružnické nástroje, včetně vnějšího kruhu, vnitřního otvoru, závitu, řezných nástrojů atd.;

 

② vrtací nástroje, včetně vrtačky, výstružníku, závitníku atd.;

 

③ vyvrtávací nástroj;

 

④ frézovací nástroje atd.

 

Aby se přizpůsobily požadavkům CNC obráběcích strojů na odolnost nástroje, stabilitu, snadné seřízení a zaměnitelnost, v posledních letech se široce používá strojně upnutý indexovatelný nástroj, který dosahuje 30% - 40% z celkového počtu CNC nástrojů, a množství odstraněného kovu tvoří 80 % - 90 % z celkového počtu.

 

Ve srovnání s frézami používanými v obecných obráběcích strojích mají CNC frézy mnoho různých požadavků, zejména s následujícími vlastnostmi:

 

(1) dobrá tuhost (zejména hrubé řezné nástroje), vysoká přesnost, malá odolnost proti vibracím a tepelná deformace;

 

(2) dobrá zaměnitelnost, vhodná pro rychlou výměnu nástroje;

 

(3) vysoká životnost, stabilní a spolehlivý řezný výkon;

 

(4) velikost nástroje lze snadno upravit, aby se zkrátila doba seřízení výměny nástroje;

 

(5) řezačka musí být schopna spolehlivě lámat nebo odvalovat třísky, aby se usnadnilo odstraňování třísek;

 

(6) serializace a standardizace pro usnadnění programování a správy nástrojů.

 

II. Výběr NC obráběcích nástrojů

 

Výběr řezných nástrojů se provádí ve stavu interakce člověk-počítač NC programování. Nástroj a rukojeť musí být vybrány správně podle kapacity obrábění obráběcího stroje, výkonu materiálu obrobku, postupu zpracování, množství řezu a dalších relevantních faktorů. Obecným principem výběru nástroje je: pohodlná instalace a nastavení, dobrá tuhost, vysoká životnost a přesnost. Za předpokladu splnění požadavků na obrábění zkuste zvolit kratší rukojeť nástroje, abyste zlepšili tuhost obrábění nástroje. Při výběru nástroje by měla být velikost nástroje vhodná pro velikost povrchu zpracovávaného obrobku.

 

Ve výrobě se stopková fréza často používá k opracování obvodového obrysu rovinných dílů; při frézování rovinných dílů by měla být zvolena fréza z tvrdokovu; při obrábění nálitku a drážky by měla být zvolena čelní fréza z vysokorychlostní oceli; při obrábění povrchu polotovaru nebo hrubého obráběcího otvoru lze zvolit frézu na kukuřici s tvrdokovem; pro opracování nějakého trojrozměrného profilu a obrysu s proměnným úhlem úkosu se často používá fréza s kulovou hlavou a kruhová fréza Fréza, kuželová fréza a kotoučová fréza. V procesu obrábění povrchu volného tvaru, protože rychlost koncového řezu frézy s kulovou hlavou je nulová, aby byla zajištěna přesnost obrábění, je vzdálenost řezné linie obecně velmi hustá, takže kulová hlava se často používá pro povrchovou úpravu . Fréza s plochou hlavou je lepší než fréza s kulovou hlavou v kvalitě obrábění povrchu a účinnosti řezání. Proto by měla být fréza s plochou hlavou volena přednostně, pokud je zaručeno hrubé obrábění nebo dokončovací obrábění zakřiveného povrchu.

 

Odolnost a přesnost řezných nástrojů má navíc velký vztah k ceně řezných nástrojů. Je třeba poznamenat, že ve většině případů výběr dobrého řezného nástroje zvyšuje náklady na řezné nástroje, ale výsledné zlepšení kvality a efektivity zpracování může výrazně snížit celkové náklady na zpracování.

 

V obráběcím centru jsou na zásobníku nástrojů nainstalovány všechny druhy nástrojů, které si mohou nástroje kdykoli vybrat a vyměnit podle programu. Proto je nutné použít standardní rukojeť nástroje, aby bylo možné rychle a přesně nainstalovat standardní nástroje pro vrtání, vyvrtávání, rozšiřování, frézování a další procesy na vřeteno nebo zásobník obráběcího stroje. Programátor musí znát konstrukční rozměr, způsob nastavení a rozsah nastavení rukojeti nástroje použité na obráběcím stroji, aby při programování určil radiální a axiální rozměry nástroje. V současné době se nástrojový systém TSG používá v obráběcích centrech v Číně. Existují dva druhy stopek nástrojů: přímé stopky (tři specifikace) a kuželové stopky (čtyři specifikace), včetně 16 druhů stopek nástrojů pro různé účely. Při ekonomickém NC obrábění, protože broušení, měření a výměna řezných nástrojů se většinou provádí ručně, což zabere hodně času, je potřeba rozumně sjednat pořadí řezných nástrojů.

 

Obecně je třeba dodržovat následující zásady:

 

① minimalizovat počet nástrojů;

 

② po upnutí nástroje musí být dokončeny všechny části obrábění, které může provádět;

 

③ nástroje pro hrubovací a dokončovací obrábění se musí používat samostatně, a to i ty se stejnou velikostí a specifikací;

 

④ frézování před vrtáním;

 

⑤ nejprve dokončete povrch a poté dokončete dvourozměrný obrys;

 

⑥ pokud je to možné, měla by být ke zlepšení efektivity výroby použita funkce automatické výměny nástrojů CNC obráběcích strojů.

 

III. stanovení řezných parametrů pro CNC obrábění

 

Princip rozumného výběru řezných parametrů spočívá v tom, že při hrubovacím obrábění se obecně zvyšuje produktivita, ale je třeba vzít v úvahu také hospodárnost a náklady na obrábění; při polojemném obrábění a dokončování by se účinnost řezání, hospodárnost a náklady na obrábění měly brát v úvahu za předpokladu zajištění kvality obrábění. Konkrétní hodnota se určí podle příručky obráběcího stroje, příručky řezných parametrů a zkušeností.

 

(1) hloubka řezu t. Když je povolena tuhost obráběcího stroje, obrobku a nástroje, t se rovná přídavku na obrábění, což je účinné opatření ke zlepšení produktivity. Aby byla zajištěna přesnost obrábění a drsnost povrchu dílů, měla by být pro dokončovací práce vyhrazena určitá rezerva. Přídavek na dokončení CNC obráběcích strojů může být o něco menší než u běžných obráběcích strojů.

 

(2) šířka řezu L. Obecně je l přímo úměrné průměru nástroje D a nepřímo úměrné hloubce řezu. V ekonomickém NC obrábění je rozsah hodnot L obecně L = (0,6-0,9) d.

 

(3) řezná rychlost v. Zvýšení V je také opatření ke zlepšení produktivity, ale V úzce souvisí s trvanlivostí nástroje. S nárůstem V se životnost nástroje prudce snižuje, takže volba V závisí především na trvanlivosti nástroje. Kromě toho má řezná rychlost také velký vztah ke zpracovávaným materiálům. Například při frézování 30crni2mova čelní frézou může být V asi 8 m / min; při frézování hliníkové slitiny stejnou stopkovou frézou může být V více než 200 m/min.

 

(4) otáčky vřetena n (R / min). Otáčky vřetena se obecně volí podle řezné rychlosti v. Výpočtový vzorec je: kde D je průměr nástroje nebo obrobku (mm). Obecně je ovládací panel CNC obráběcích strojů vybaven přepínačem pro nastavení rychlosti vřetena (vícenásobný), který může upravit rychlost vřetena v procesu obrábění.

 

(5) Rychlost posuvu vfvfvf se volí podle požadavků na přesnost obrábění a drsnost povrchu součástí a také na materiály nástrojů a obrobků. Zvýšení VF může také zlepšit efektivitu výroby. Když je drsnost povrchu nízká, lze VF zvolit větší. V procesu obrábění lze VF nastavit také ručně pomocí nastavovacího spínače na ovládacím panelu obráběcího stroje, ale maximální rychlost posuvu je omezena tuhostí zařízení a výkonem podávacího systému.