چگونه سرعت برش و سرعت تغذیه مرکز ماشینکاری CNC را محاسبه کنیم؟

سرعت برش و سرعت تغذیه مرکز ماشینکاری CNC:

 

1: سرعت اسپیندل = 1000vc / π D

 

2. حداکثر سرعت برش ابزار عمومی (VC): فولاد با سرعت بالا 50 متر در دقیقه. ابزار فوق العاده سخت 150 متر در دقیقه؛ ابزار پوشش داده شده 250 متر در دقیقه؛ ابزار الماس سرامیکی 1000 متر در دقیقه 3 پردازش فولاد آلیاژی برینل سختی = 275-325 ابزار فولادی با سرعت بالا vc = 18 متر در دقیقه. ابزار کاربید سیمانی vc = 70 متر در دقیقه (کشش = 3 میلی متر؛ نرخ تغذیه f = 0.3 میلی متر / R)قطعه تراش cnc

  

دو روش محاسبه برای سرعت اسپیندل وجود دارد که در مثال زیر نشان داده شده است:

 

① سرعت دوک: یکی g97 S1000 است، به این معنی که اسپیندل 1000 دور در دقیقه می چرخد، یعنی سرعت ثابت.قطعه ماشینکاری cnc

 

مورد دیگر این است که G96 S80 یک سرعت خطی ثابت است که سرعت دوک تعیین شده توسط سطح قطعه کار است.قطعه ماشینکاری شده

 

همچنین دو نوع سرعت تغذیه وجود دارد، G94 F100 که نشان می دهد فاصله برش یک دقیقه ای 100 میلی متر است. دیگری g95 F0.1 است که به این معنی است که اندازه تغذیه ابزار 0.1 میلی متر در هر چرخش اسپیندل است. انتخاب ابزار برش و تعیین مقدار برش در ماشینکاری NC بخش مهمی از فناوری ماشینکاری NC است. این نه تنها بر راندمان ماشینکاری ماشین ابزارهای NC تأثیر می گذارد، بلکه مستقیماً بر کیفیت ماشینکاری تأثیر می گذارد.

 

با توسعه فناوری CAD/CAM، امکان استفاده مستقیم از داده های طراحی CAD در ماشینکاری NC به ویژه اتصال میکرو کامپیوتر و ماشین ابزار NC وجود دارد که باعث می شود کل فرآیند طراحی، برنامه ریزی فرآیند و برنامه نویسی بر روی کامپیوتر کامل شود. ، و به طور کلی نیازی به خروجی اسناد فرآیند خاصی ندارد.

 

در حال حاضر، بسیاری از بسته های نرم افزاری CAD/CAM عملکردهای برنامه نویسی خودکار را ارائه می دهند. این نرم افزارها به طور کلی مشکلات مربوط به برنامه ریزی فرآیند را در رابط برنامه نویسی مطرح می کنند، مانند انتخاب ابزار، برنامه ریزی مسیر ماشینکاری، تنظیم پارامترهای برش و غیره. برنامه نویس می تواند به طور خودکار برنامه های NC را تولید کرده و آنها را برای پردازش به ماشین ابزار NC ارسال کند. او پارامترهای مربوطه را تنظیم می کند.

 

بنابراین، انتخاب ابزار برش و تعیین پارامترهای برش در ماشینکاری NC تحت شرایط تعامل انسان و رایانه کامل می شود که در تضاد شدید با ماشین ابزار معمولی است. در عین حال، برنامه نویسان را ملزم می کند که بر اصول اولیه انتخاب ابزار و تعیین پارامترهای برش تسلط داشته باشند و ویژگی های ماشینکاری NC را در هنگام برنامه ریزی کاملاً در نظر بگیرند.

 

I. انواع و ویژگی های ابزارهای برش متداول برای ماشینکاری CNC

 

ابزارهای ماشینکاری NC باید با ویژگی های سرعت بالا، راندمان بالا و درجه اتوماسیون بالای ماشین ابزارهای CNC، به طور کلی شامل ابزارهای جهانی، دسته ابزار اتصال جهانی و تعداد کمی دسته ابزار خاص، سازگار شوند. دسته ابزار باید به ابزار متصل شود و روی سر پاور ماشین ابزار نصب شود، بنابراین به تدریج استاندارد و سریال شده است. راه های زیادی برای طبقه بندی ابزارهای NC وجود دارد.

 

با توجه به ساختار ابزار، می توان آن را به موارد زیر تقسیم کرد:

 

① نوع انتگرال.

 

(2) نوع خاتم کاری، که با جوش یا نوع گیره دستگاه متصل می شود. نوع گیره ماشین را می توان به دو نوع تقسیم کرد: نوع غیر قابل انتقال و نوع قابل حمل.

 

③ انواع خاص، مانند ابزار برش کامپوزیت، ابزار برش جذب شوک و غیره.

 

با توجه به مواد مورد استفاده در ساخت ابزار، می توان آن را به موارد زیر تقسیم کرد:

 

① برش فولادی با سرعت بالا؛

 

② ابزار کاربید؛

 

③ برش الماس؛

 

④ ابزار برش مواد دیگر، مانند ابزار برش نیترید بور مکعبی، ابزار برش سرامیکی و غیره.

 

تکنولوژی برش را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:

 

① ابزار چرخش، از جمله دایره بیرونی، سوراخ داخلی، نخ، ابزار برش و غیره.

 

② ابزار حفاری، از جمله مته، ریمر، شیر و غیره.

 

③ ابزار خسته کننده؛

 

④ ابزار فرز و غیره

 

به منظور انطباق با الزامات ماشین‌های CNC برای دوام، پایداری، تنظیم آسان و قابلیت تعویض، در سال‌های اخیر، ابزار ایندکس‌پذیر گیره دار به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است و به 30٪ - 40٪ از تعداد کل ابزارهای CNC رسیده است. و مقدار حذف فلز 80٪ - 90٪ از کل را تشکیل می دهد.

 

در مقایسه با برش‌های مورد استفاده در ماشین‌های ابزار عمومی، برش‌های CNC دارای الزامات مختلفی هستند که عمدتاً دارای ویژگی‌های زیر هستند:

 

(1) استحکام خوب (به ویژه ابزارهای برش خشن)، دقت بالا، مقاومت در برابر لرزش کوچک و تغییر شکل حرارتی؛

 

(2) قابلیت تعویض خوب، مناسب برای تغییر سریع ابزار؛

 

(3) عمر مفید بالا، عملکرد برش پایدار و قابل اعتماد؛

 

(4) تنظیم اندازه ابزار آسان است، به طوری که زمان تنظیم تغییر ابزار را کاهش می دهد.

 

(5) برش باید بتواند تراشه ها را به طور قابل اعتماد بشکند یا بغلتد تا برداشتن تراشه را تسهیل کند.

 

(6) سریال سازی و استانداردسازی برای تسهیل برنامه نویسی و مدیریت ابزار.

 

II. انتخاب ابزارهای ماشینکاری NC

 

انتخاب ابزارهای برش در حالت تعامل انسان و کامپیوتر برنامه نویسی NC انجام می شود. ابزار و دسته باید به درستی با توجه به ظرفیت ماشین کاری ماشین ابزار، عملکرد مواد قطعه کار، روش پردازش، مقدار برش و سایر عوامل مرتبط انتخاب شوند. اصل کلی انتخاب ابزار عبارت است از: نصب و تنظیم راحت، استحکام خوب، دوام و دقت بالا. با فرض برآوردن الزامات ماشینکاری، سعی کنید دسته ابزار کوتاه تری را انتخاب کنید تا استحکام ماشینکاری ابزار را بهبود بخشد. هنگام انتخاب ابزار، اندازه ابزار باید متناسب با اندازه سطح قطعه کار مورد پردازش باشد.

 

در تولید، فرز انتهایی اغلب برای پردازش کانتور محیطی قطعات هواپیما استفاده می شود. هنگام آسیاب کردن قطعات هواپیما، برش فرز تیغه کاربید باید انتخاب شود. هنگام ماشینکاری باس و شیار، برش فرز انتهایی فولادی با سرعت بالا باید انتخاب شود. هنگام ماشینکاری سطح خالی یا سوراخ ماشینکاری خشن، می توان برش آسیاب ذرت با تیغه کاربید را انتخاب کرد. برای پردازش برخی از مشخصات سه بعدی و کانتور با زاویه اریب متغیر، فرز برش سر توپ و فرز حلقه اغلب از کاتر، برش مخروطی و برش دیسک استفاده می شود. در فرآیند ماشینکاری سطح آزاد، به دلیل اینکه سرعت برش انتهایی برش سر توپ صفر است، به منظور اطمینان از دقت ماشینکاری، فاصله خطوط برش به طور کلی بسیار متراکم است، بنابراین از سر توپ اغلب برای تکمیل سطح استفاده می شود. . برش سر تخت از نظر کیفیت ماشینکاری سطح و کارایی برش نسبت به برش سر توپ برتری دارد. بنابراین، تا زمانی که ماشینکاری خشن یا ماشینکاری نهایی سطح منحنی تضمین شده باشد، برش سر صاف باید ترجیحاً انتخاب شود.

 

علاوه بر این دوام و دقت ابزارهای برش با قیمت ابزارهای برش ارتباط زیادی دارد. لازم به ذکر است که در بیشتر موارد، انتخاب یک ابزار برش خوب، هزینه ابزار برش را افزایش می دهد، اما در نتیجه بهبود کیفیت و کارایی فرآوری می تواند کل هزینه فرآوری را تا حد زیادی کاهش دهد.

 

در مرکز ماشینکاری انواع ابزار بر روی ژورنال ابزار نصب می شود و در هر زمان می توانند طبق برنامه ابزار را انتخاب و تغییر دهند. بنابراین باید از دسته ابزار استاندارد استفاده کرد تا ابزارهای استاندارد حفاری، حفاری، انبساط، فرزکاری و سایر فرآیندها به سرعت و با دقت بر روی دوک یا ژورنال ماشین ابزار نصب شوند. برنامه نویس باید ابعاد ساختاری، روش تنظیم و محدوده تنظیم دسته ابزار مورد استفاده در ماشین ابزار را بداند تا در هنگام برنامه ریزی، ابعاد شعاعی و محوری ابزار را تعیین کند. در حال حاضر، سیستم ابزار TSG در مراکز ماشینکاری در چین استفاده می شود. دو نوع ساقه ابزار وجود دارد: ساقه های مستقیم (سه مشخصات) و ساق های مخروطی (چهار مشخصات)، شامل 16 نوع ساقه ابزار برای اهداف مختلف. در ماشینکاری NC مقرون به صرفه چون سنگ زنی، اندازه گیری و تعویض ابزارهای برش بیشتر به صورت دستی انجام می شود که زمان زیادی را می طلبد، بنابراین باید ترتیب ابزارهای برش را به طور منطقی ترتیب داد.

 

به طور کلی، اصول زیر باید رعایت شود:

 

① تعداد ابزارها را به حداقل برسانید.

 

② پس از بستن ابزار، تمام قطعات ماشینکاری که می تواند انجام دهد باید تکمیل شود.

 

③ ابزارهای ماشینکاری خشن و نهایی باید به طور جداگانه استفاده شوند، حتی آنهایی که اندازه و مشخصات یکسانی دارند.

 

④ آسیاب قبل از حفاری.

 

⑤ ابتدا سطح را تمام کنید، سپس کانتور دو بعدی را تمام کنید.

 

⑥ در صورت امکان، تابع تغییر خودکار ابزار ماشین ابزار CNC باید برای بهبود راندمان تولید استفاده شود.

 

III. تعیین پارامترهای برش برای ماشینکاری CNC

 

اصل انتخاب معقول پارامترهای برش این است که در ماشینکاری خشن، بهره وری به طور کلی بهبود می یابد، اما صرفه جویی و هزینه ماشینکاری نیز باید در نظر گرفته شود. در ماشینکاری و تکمیل نیمه ریز، راندمان برش، صرفه جویی و هزینه ماشینکاری باید با فرض اطمینان از کیفیت ماشینکاری در نظر گرفته شود. مقدار خاص باید با توجه به کتابچه راهنمای ماشین ابزار، کتابچه راهنمای پارامترهای برش و تجربه تعیین شود.

 

(1) عمق برش t. هنگامی که سفتی ماشین ابزار، قطعه کار و ابزار مجاز باشد، t برابر با کمک هزینه ماشینکاری است که یک اقدام موثر برای بهبود بهره وری است. به منظور اطمینان از دقت ماشینکاری و زبری سطح قطعات، باید حاشیه خاصی برای تکمیل در نظر گرفته شود. هزینه تکمیل ماشین ابزار CNC می تواند کمی کمتر از ماشین ابزار معمولی باشد.

 

(2) عرض برش L. به طور کلی، l با قطر ابزار D نسبت مستقیم دارد و با عمق برش نسبت معکوس دارد. در ماشینکاری NC اقتصادی، محدوده مقدار L به طور کلی L = (0.6-0.9) d است.

 

(3) سرعت برش v. افزایش V نیز معیاری برای بهبود بهره وری است، اما V ارتباط نزدیکی با دوام ابزار دارد. با افزایش V، دوام ابزار به شدت کاهش می یابد، بنابراین انتخاب V عمدتا به دوام ابزار بستگی دارد. علاوه بر این، سرعت برش نیز ارتباط زیادی با مواد پردازش دارد. به عنوان مثال، هنگام آسیاب 30crni2mova با فرز انتهایی، V می تواند حدود 8 متر در دقیقه باشد. هنگام آسیاب کردن آلیاژ آلومینیوم با همان فرز انتهایی، V می تواند بیش از 200 متر در دقیقه باشد.

 

(4) سرعت دوک n (R / دقیقه). سرعت دوک به طور کلی با توجه به سرعت برش v انتخاب می شود. فرمول محاسبه این است: که در آن D قطر ابزار یا قطعه کار (mm) است. به طور کلی، پانل کنترل ماشین ابزار CNC مجهز به کلید تنظیم سرعت اسپیندل (چندین) است که می تواند سرعت اسپیندل را در فرآیند ماشینکاری تنظیم کند.

 

(5) سرعت تغذیه vfvfvf باید با توجه به الزامات دقت ماشینکاری و زبری سطح قطعات و همچنین مواد ابزار و قطعات کار انتخاب شود. افزایش VF همچنین می تواند راندمان تولید را بهبود بخشد. هنگامی که زبری سطح کم است، VF را می توان بزرگتر انتخاب کرد. در فرآیند ماشینکاری، VF را می توان به صورت دستی از طریق کلید تنظیم روی صفحه کنترل ماشین ابزار تنظیم کرد، اما حداکثر سرعت تغذیه توسط سختی تجهیزات و عملکرد سیستم تغذیه محدود می شود.