¿Cómo calcular la velocidad de corte y la velocidad de avance del centro de mecanizado CNC?

Velocidad de corte y velocidad de avance del centro de mecanizado CNC:

 

1: velocidad del husillo = 1000vc / π D

 

2. Velocidad máxima de corte de herramientas generales (VC): acero rápido 50 m/min; herramienta súper compleja 150 m / min; herramienta recubierta 250 m / min; herramienta de diamante cerámico 1000 m/min 3 procesamiento acero de aleación dureza Brinell = 275-325 herramienta de acero de alta velocidad vc = 18 m/min; herramienta de carburo cementado vc = 70 m/min (calado = 3 mm; velocidad de avance f = 0,3 mm/R)pieza de torneado CNC

  

Existen dos métodos de cálculo para la velocidad del husillo, como se muestra en el siguiente ejemplo:

 

① velocidad del husillo: una es g97 S1000, lo que significa que el husillo gira 1000 revoluciones por minuto, es decir, la velocidad constante.pieza de mecanizado CNC

La otra es que el G96 S80 tiene una velocidad lineal constante, donde la superficie de la pieza determina la velocidad del husillo.pieza mecanizada

 

También hay dos velocidades de corte, G94 F100, lo que indica que la distancia de corte en un minuto es de 100 mm. El otro es g95 F0.1, lo que significa que el tamaño de avance de la herramienta es de 0,1 mm por revolución del husillo. La elección de la herramienta de corte y la determinación de la cantidad de corte en el mecanizado NC es una parte integral de la tecnología de mecanizado NC. No solo afecta la eficiencia del mecanizado de las máquinas herramienta NC, sino que también afecta directamente la calidad del mecanizado.

 

Con el desarrollo de la tecnología CAD/CAM, es posible utilizar los datos de diseño de CAD en el mecanizado NC directamente, especialmente la conexión de una microcomputadora y una máquina herramienta NC, lo que completa todo el proceso de diseño, planificación de procesos y programación en el mismo lugar. computadora. Generalmente, no es necesario generar documentos de proceso particulares.

 

En la actualidad, muchos paquetes de software CAD/CAM proporcionan funciones de programación automática. Este software generalmente plantea los problemas más importantes de planificación de procesos de la interfaz de reprogramación, como selección de herramientas, planificación de rutas de mecanizado, configuración de parámetros de corte, etc. El programador puede generar y transmitir automáticamente programas NC a la máquina herramienta NC para su procesamiento si establece los parámetros relevantes. .

 

Por lo tanto, la selección de herramientas de corte y la determinación de los parámetros de corte en el mecanizado NC se completan mediante la interacción persona-computadora, lo que contrasta marcadamente con el mecanizado de máquinas herramienta ordinarias. Al mismo tiempo, también requiere que los programadores dominen los principios básicos de la selección de herramientas y la determinación de los parámetros de corte y consideren plenamente las características del mecanizado NC al programar.

 

I. Tipos y características de herramientas de corte estándar para mecanizado CNC

 

Las herramientas de mecanizado NC deben adaptarse a la alta velocidad, la alta eficiencia y un alto grado de automatización de las máquinas herramienta CNC, que generalmente incluyen herramientas universales, mangos de herramientas de conexión universal y una pequeña cantidad de mangos de herramientas únicos. El mango de la herramienta debe estar conectado a la herramienta e instalado también en el cabezal de potencia de la máquina, por lo que se ha estandarizado y serializado gradualmente. Hay muchas formas de clasificar las herramientas NC.

 

Según la estructura de la herramienta, se puede dividir en:

 

① tipo integral;

 

(2) El tipo con incrustaciones se conecta mediante soldadura o tipo abrazadera de máquina. El tipo de abrazadera de máquina se puede dividir en dos tipos: tipo no transponible y tipo transponible;

 

③ tipos particulares, como herramientas de corte compuestas, herramientas de corte con absorción de impactos, etc.

 

Según los materiales utilizados para fabricar la herramienta, se puede dividir en:

 

① Cortador de acero de alta velocidad;

 

② herramienta de carburo;

 

③ cortador de diamantes;

 

④ herramientas de corte de otros materiales, como nitruro de boro cúbico, cerámica, etc.

 

La tecnología de corte se puede dividir en:

 

① Herramientas de torneado, incluidos círculo exterior, orificio interior, rosca, herramientas de corte, etc.

 

② herramientas de perforación, incluidos taladros, escariadores, machos de roscar, etc.;

 

③ herramienta de perforación;

 

④ herramientas de fresado, etc.

 

Para adaptarse a los requisitos de las máquinas herramienta CNC en cuanto a durabilidad, estabilidad, fácil ajuste e intercambiabilidad de la herramienta, en los últimos años, la herramienta indexable sujeta a máquina ha sido ampliamente utilizada, alcanzando el 30% - 40% del número total de herramientas CNC, y la cantidad de metal removido representa entre el 80% y el 90% del total.

 

En comparación con las cortadoras utilizadas en las máquinas herramienta en general, las cortadoras CNC tienen muchos requisitos diferentes, principalmente con las siguientes características:

 

(1) buena rigidez (especialmente herramientas de corte en bruto), alta precisión, pequeña resistencia a las vibraciones y deformación térmica;

 

(2) buena intercambiabilidad, conveniente para un cambio rápido de herramientas;

 

(3) alta vida útil, rendimiento de corte estable y confiable;

 

(4) el tamaño de la herramienta es fácil de ajustar, lo que reduce el tiempo de ajuste del cambio de herramienta;

 

(5) los cortadores deberán poder romper o rodar virutas de manera confiable para facilitar su extracción;

 

(6) Estandarización de serialización y corte para facilitar la programación y la gestión de herramientas.

 

II. Selección de herramientas de mecanizado NC.

 

La selección de herramientas de corte se lleva a cabo en el estado de interacción persona-computadora de la programación NC. La herramienta y el mango se seleccionarán correctamente de acuerdo con la capacidad de mecanizado de la máquina herramienta, el rendimiento del material de la pieza de trabajo, el procedimiento de procesamiento, la cantidad de corte y otros factores relevantes. Los principios de selección de herramientas son instalación y ajuste convenientes, buena rigidez, alta durabilidad y precisión. Para cumplir con los requisitos de mecanizado, intente elegir un mango de herramienta más corto para mejorar la rigidez del mecanizado de la herramienta. Al seleccionar una herramienta, el tamaño de la misma debe ser adecuado al tamaño de la superficie de la pieza a procesar.

 

En la producción, la fresa de extremo se utiliza a menudo para procesar el contorno periférico de piezas planas; al fresar piezas planas, se debe seleccionar la fresa con hoja de carburo; al mecanizar salientes y ranuras, se debe elegir la fresa de extremo de acero de alta velocidad; al mecanizar una superficie en blanco o un orificio de desbaste, se puede seleccionar la fresa de maíz con hoja de carburo; Para el procesamiento de algunos perfiles y contornos tridimensionales con ángulo de bisel variable, surgieron la fresa de cabeza esférica y la fresa de anillo, que utilizan la cortadora cónica y la cortadora de disco CCutter. En el proceso de mecanizado de superficies de forma libre, debido a que la velocidad de corte del cortador con cabezal esférico es cero, para garantizar la precisión del mecanizado, el espaciado de las líneas de corte es generalmente muy denso, por lo que el cabezal esférico se utiliza a menudo para el acabado de superficies. La cortadora de cabeza plana es superior a la cortadora de cabeza esférica en calidad de mecanizado de superficies y eficiencia de corte. Por lo tanto, se debe seleccionar preferentemente la fresa de cabeza plana si se garantiza el mecanizado de desbaste o acabado de la superficie curva.

 

Además, la durabilidad y precisión de las herramientas de corte tienen una gran relación con el precio de las herramientas de corte. Cabe señalar que, en la mayoría de los casos, seleccionar buenas herramientas de corte aumenta el costo de las herramientas de corte. Aún así, la mejora resultante en la calidad y eficiencia del procesamiento puede reducir significativamente el costo total del procesamiento.

 

En el centro de mecanizado se instalan todo tipo de herramientas en el almacén de herramientas, pudiendo seleccionar y cambiar herramientas en cualquier momento según el programa. Por lo tanto, se debe utilizar el mango de herramienta estándar para que las herramientas estándar para taladrar, taladrar, expandir, fresar y otros procesos puedan instalarse de manera rápida y precisa en el husillo o cargador de la máquina herramienta. El programador deberá conocer la dimensión estructural, el método de ajuste y el rango de ajuste del mango de la herramienta utilizado en la máquina herramienta para determinar las dimensiones radiales y axiales de la herramienta al programar. Actualmente, el sistema de herramientas G se utiliza en centros de mecanizado en China. Hay dos tipos de mangos de herramientas: mangos rectos (tres especificaciones) y mangos cónicos (cuatro especificaciones), incluidos 16 mangos de herramientas para diferentes propósitos. En el mecanizado NC económico, debido a que el rectificado, la medición y el reemplazo de las herramientas de corte se realizan principalmente de forma manual, lo que lleva mucho tiempo, es necesario organizar razonablemente el orden de las herramientas de corte.

 

Generalmente se seguirán los siguientes principios:

 

① minimizar la cantidad de herramientas;

 

② después de sujetar una herramienta, se deben completar todas las piezas de mecanizado que pueda realizar;

 

③ las herramientas para el mecanizado de desbaste y acabado se utilizarán por separado, incluso aquellas que tengan el mismo tamaño y especificación;

 

④ Fresado antes de perforar;

 

⑤ Primero termine la superficie, luego termine el contorno bidimensional;

 

⑥ Si es posible, se debe utilizar la función de cambio automático de herramienta de las máquinas herramienta CNC para mejorar la eficiencia de la producción.

 

III. Determinación de parámetros de corte para mecanizado CNC.

 

El principio de selección razonable de parámetros de corte es que en el mecanizado en desbaste, la productividad generalmente mejora, pero también se deben considerar la economía y el costo del mecanizado; En el mecanizado y acabado semifino, la eficiencia del corte, la economía y el costo del mecanizado deben considerarse como premisa para garantizar la calidad del mecanizado. El valor específico se determinará de acuerdo con el manual de la máquina herramienta, el manual de parámetros de corte y la experiencia.

 

(1) profundidad de corte t. Cuando se permite la rigidez de la máquina herramienta, pieza de trabajo y herramienta, es igual a la tolerancia de mecanizado, lo cual es una medida eficaz para mejorar la productividad. Se debe reservar un cierto margen para el acabado para garantizar la precisión del mecanizado de las piezas y la rugosidad de la superficie. El margen de acabado de las máquinas herramienta CNC puede ser ligeramente menor que el de las máquinas herramienta normales.

 

(2) ancho de corte L. Generalmente, l es directamente proporcional al diámetro de la herramienta D e inversamente proporcional a la profundidad de corte. En el mecanizado NC económico, el rango de valores de L es generalmente L = (0,6-0,9) d.

 

(3) velocidad de corte v. Aumentar V también es una medida para mejorar la productividad, pero V está estrechamente relacionado con la durabilidad de la herramienta. Con el aumento de V, la durabilidad de la herramienta disminuye drásticamente, por lo que la elección de V depende principalmente de la durabilidad de la herramienta. Además, la velocidad de corte también tiene una gran relación con los materiales de procesamiento. Por ejemplo, al fresar 30crni2mova con una fresa enan d, V puede ser de aproximadamente 8 m / min; Al fresar una aleación de aluminio con la misma fresa, V puede ser superior a 200 m/min.

 

(4) velocidad del husillo n (R/min). La velocidad del husillo generalmente se selecciona de acuerdo con la velocidad de corte v. La fórmula de cálculo es: donde D es el diámetro de la herramienta o pieza de trabajo (mm). Generalmente, el panel de control de las máquinas herramienta CNC está equipado con un interruptor (múltiple) de ajuste de velocidad del husillo, que puede ajustar la velocidad del husillo en el proceso de mecanizado.

 

(5) la velocidad de avance vfvfvf se seleccionará de acuerdo con los requisitos de precisión de mecanizado y rugosidad de la superficie de las piezas, así como los materiales de las herramientas y piezas de trabajo. El aumento de inF también puede mejorar la eficiencia de la producción. Cuando la rugosidad de la superficie es baja, se puede seleccionar VF de manera más significativa. En el proceso de mecanizado, el VF también se puede ajustar manualmente a través del interruptor de ajuste en el panel de control de la máquina herramienta. Aún así, la velocidad máxima de avance está limitada por la rigidez del equipo y el rendimiento del sistema de avance.