Come calcolare la velocità di taglio e la velocità di avanzamento del centro di lavoro CNC?

Velocità di taglio e velocità di avanzamento del centro di lavoro CNC:

 

1: velocità del mandrino = 1000vc / π D

 

2. Velocità di taglio massima degli utensili generali (VC): acciaio rapido 50 m/min; utensile super duro 150 m/min; utensile rivestito 250 m/min; utensile diamantato ceramico 1000 m/min 3 lavorazioni acciaio legato Durezza Brinell = 275-325 utensile in acciaio rapido vc = 18 m/min; utensile in metallo duro vc = 70 m/min (sgrosso = 3 mm; avanzamento f = 0,3 mm/R)parte tornitura CNC

  

Esistono due metodi di calcolo per la velocità del mandrino, come mostrato nell'esempio seguente:

 

① Velocità del mandrino: uno è g97 S1000, il che significa che il mandrino ruota a 1000 giri al minuto, ovvero la velocità costante.parte di lavorazione CNC

 

L'altro è che G96 S80 è una velocità lineare costante, ovvero la velocità del mandrino determinata dalla superficie del pezzo.parte lavorata

 

Sono inoltre disponibili due tipi di velocità di avanzamento, G94 F100, che indicano che la distanza di taglio di un minuto è 100 mm. L'altro è g95 F0.1, il che significa che la dimensione di avanzamento dell'utensile è 0,1 mm per giro del mandrino. La scelta dell'utensile da taglio e la determinazione della quantità di taglio nella lavorazione NC è una parte importante della tecnologia di lavorazione NC. Non influisce solo sull'efficienza della lavorazione delle macchine utensili NC, ma influisce anche direttamente sulla qualità della lavorazione.

 

Con lo sviluppo della tecnologia CAD/CAM, è possibile utilizzare direttamente i dati di progettazione CAD nella lavorazione NC, in particolare la connessione di microcomputer e macchina utensile NC, che rende completo l'intero processo di progettazione, pianificazione del processo e programmazione sul computer e generalmente non è necessario produrre documenti di processi speciali.

 

Attualmente molti pacchetti software CAD/CAM forniscono funzioni di programmazione automatica. Questi software generalmente suggeriscono i problemi rilevanti della pianificazione del processo nell'interfaccia di programmazione, come la selezione dell'utensile, la pianificazione del percorso di lavorazione, l'impostazione dei parametri di taglio, ecc. Il programmatore può generare automaticamente programmi NC e trasmetterli alla macchina utensile NC per l'elaborazione finché imposta i relativi parametri.

 

Pertanto, la selezione degli utensili da taglio e la determinazione dei parametri di taglio nella lavorazione NC vengono completate nella condizione di interazione uomo-computer, che è in netto contrasto con la normale lavorazione con macchina utensile. Allo stesso tempo, richiede anche che i programmatori padroneggino i principi di base della selezione degli utensili e della determinazione dei parametri di taglio e considerino pienamente le caratteristiche della lavorazione NC durante la programmazione.

 

I. tipi e caratteristiche degli utensili da taglio comuni per la lavorazione CNC

 

Gli utensili di lavorazione NC devono adattarsi alle caratteristiche di alta velocità, alta efficienza e alto grado di automazione delle macchine utensili CNC, generalmente compresi utensili universali, impugnature di utensili di collegamento universali e un numero limitato di impugnature di utensili speciali. L'impugnatura dell'utensile deve essere collegata all'utensile e installata sulla testata della macchina utensile, quindi è stata gradualmente standardizzata e serializzata. Esistono molti modi per classificare gli utensili NC.

 

Secondo la struttura dello strumento, può essere suddiviso in:

 

① tipo integrale;

 

(2) tipo intarsiato, collegato tramite saldatura o tipo con morsetto a macchina. Il tipo di morsetto macchina può essere suddiviso in due tipi: tipo non trasponibile e tipo trasponibile;

 

③ tipi speciali, come utensili da taglio compositi, utensili da taglio per assorbimento degli urti, ecc.

 

In base ai materiali utilizzati per fabbricare l'utensile, questo può essere suddiviso in:

 

① taglierina in acciaio rapido;

 

② strumento in metallo duro;

 

③ taglierina diamantata;

 

④ utensili da taglio di altri materiali, come utensili da taglio in nitruro di boro cubico, utensili da taglio in ceramica, ecc.

 

La tecnologia di taglio può essere suddivisa in:

 

① utensili per tornitura, inclusi cerchio esterno, foro interno, filettatura, utensili da taglio, ecc.;

 

② strumenti di perforazione, inclusi trapano, alesatore, rubinetto, ecc.;

 

③ strumento noioso;

 

④ utensili per fresatura, ecc.

 

Per adattarsi ai requisiti delle macchine utensili CNC in termini di durata, stabilità, facilità di regolazione e intercambiabilità degli utensili, negli ultimi anni è stato ampiamente utilizzato l'utensile indicizzabile bloccato in macchina, raggiungendo il 30% - 40% del numero totale di utensili CNC, e la quantità di metallo asportato rappresenta l'80% - 90% del totale.

 

Rispetto alle frese utilizzate nelle macchine utensili generali, le frese CNC hanno molti requisiti diversi, principalmente con le seguenti caratteristiche:

 

(1) buona rigidità (soprattutto utensili da taglio grezzi), alta precisione, piccola resistenza alle vibrazioni e deformazione termica;

 

(2) buona intercambiabilità, comoda per il cambio rapido dell'utensile;

 

(3) elevata durata, prestazioni di taglio stabili e affidabili;

 

(4) la dimensione dell'utensile è facile da regolare, in modo da ridurre il tempo di regolazione del cambio utensile;

 

(5) la taglierina deve essere in grado di rompere o arrotolare i trucioli in modo affidabile per facilitare la rimozione dei trucioli;

 

(6) serializzazione e standardizzazione per facilitare la programmazione e la gestione degli strumenti.

 

II. Selezione di utensili per lavorazione a controllo numerico

 

La selezione degli utensili da taglio viene effettuata nello stato di interazione uomo-computer della programmazione NC. L'utensile e l'impugnatura devono essere selezionati correttamente in base alla capacità di lavorazione della macchina utensile, alle prestazioni del materiale del pezzo, alla procedura di lavorazione, alla quantità di taglio e ad altri fattori rilevanti. Il principio generale della selezione degli utensili è: installazione e regolazione convenienti, buona rigidità, elevata durata e precisione. Con la premessa di soddisfare i requisiti di lavorazione, provare a scegliere una maniglia dell'utensile più corta per migliorare la rigidità della lavorazione dell'utensile. Quando si seleziona un utensile, la dimensione dell'utensile deve essere adatta alla dimensione della superficie del pezzo da lavorare.

 

Nella produzione, la fresa a candela viene spesso utilizzata per lavorare il contorno periferico delle parti piane; quando si fresano parti piane, è necessario selezionare la fresa con lama in metallo duro; durante la lavorazione di sporgenza e scanalatura, è necessario selezionare la fresa a candela in acciaio ad alta velocità; quando si lavora una superficie grezza o un foro di sgrossatura, è possibile selezionare la fresa per mais con lama in metallo duro; per la lavorazione di alcuni profili tridimensionali e contorni con angolo di smusso variabile, vengono spesso utilizzate la fresa a testa sferica e la fresa ad anello Taglierina, fresa conica e fresa a disco. Nel processo di lavorazione di superfici a forma libera, poiché la velocità di taglio finale della taglierina a testa sferica è zero, per garantire la precisione della lavorazione, la spaziatura della linea di taglio è generalmente molto densa, quindi la testa a sfera viene spesso utilizzata per la finitura superficiale . La fresa a testa piatta è superiore alla fresa a testa sferica in termini di qualità della lavorazione superficiale ed efficienza di taglio. Pertanto la fresa a testa piana è da preferire purché sia ​​garantita la lavorazione di sgrossatura o finitura della superficie curva.

 

Inoltre, la durata e la precisione degli utensili da taglio hanno un ottimo rapporto con il prezzo degli utensili da taglio. Va notato che, nella maggior parte dei casi, la scelta di un buon utensile da taglio aumenta il costo degli utensili da taglio, ma il conseguente miglioramento della qualità e dell'efficienza della lavorazione può ridurre notevolmente l'intero costo della lavorazione.

 

Nel centro di lavoro, tutti i tipi di utensili sono installati sul magazzino utensili e possono selezionare e cambiare utensili in qualsiasi momento in base al programma. Pertanto, è necessario utilizzare l'impugnatura standard per utensili in modo che gli utensili standard per foratura, alesatura, espansione, fresatura e altri processi possano essere installati in modo rapido e preciso sul mandrino o sul magazzino della macchina utensile. Il programmatore deve conoscere la dimensione strutturale, il metodo di regolazione e il campo di regolazione dell'impugnatura dell'utensile utilizzata sulla macchina utensile, in modo da determinare le dimensioni radiali e assiali dell'utensile durante la programmazione. Attualmente, il sistema di utensili TSG viene utilizzato nei centri di lavoro in Cina. Esistono due tipi di gambi per utensili: gambi dritti (tre specifiche) e gambi conici (quattro specifiche), inclusi 16 tipi di gambi per utensili per scopi diversi. Nella lavorazione CNC economica, poiché la rettifica, la misurazione e la sostituzione degli utensili da taglio vengono eseguite per lo più manualmente, il che richiede molto tempo, è necessario organizzare ragionevolmente l'ordine degli utensili da taglio.

 

In generale si dovranno seguire i seguenti principi:

 

① ridurre al minimo il numero di strumenti;

 

② dopo aver bloccato un utensile, tutte le parti di lavorazione che può eseguire devono essere completate;

 

③ gli utensili per la lavorazione di sgrossatura e finitura devono essere utilizzati separatamente, anche quelli con le stesse dimensioni e specifiche;

 

④ fresatura prima della foratura;

 

⑤ rifinire prima la superficie, quindi rifinire il contorno bidimensionale;

 

⑥ Se possibile, la funzione di cambio utensile automatico delle macchine utensili CNC dovrebbe essere utilizzata per migliorare l'efficienza produttiva.

 

III. determinazione dei parametri di taglio per la lavorazione CNC

 

Il principio della selezione ragionevole dei parametri di taglio è che nella lavorazione di sgrossatura la produttività è generalmente migliorata, ma dovrebbero essere considerati anche l'economia e i costi di lavorazione; nella lavorazione semifine e nella finitura, l'efficienza di taglio, l'economia e i costi di lavorazione dovrebbero essere considerati come presupposto per garantire la qualità della lavorazione. Il valore specifico sarà determinato in base al manuale della macchina utensile, al manuale dei parametri di taglio e all'esperienza.

 

(1) profondità di taglio t. Quando la rigidità della macchina utensile, del pezzo e dell'utensile è consentita, t è uguale al sovrametallo di lavorazione, che è una misura efficace per migliorare la produttività. Per garantire la precisione della lavorazione e la ruvidità superficiale delle parti, è necessario riservare un certo margine alla finitura. Il sovrametallo di finitura delle macchine utensili CNC può essere leggermente inferiore a quello delle normali macchine utensili.

 

(2) larghezza di taglio L. Generalmente l è direttamente proporzionale al diametro dell'utensile D e inversamente proporzionale alla profondità di taglio. Nella lavorazione CNC economica, l'intervallo di valori di L è generalmente L = (0,6-0,9) d.

 

(3) velocità di taglio v. Anche l'aumento di V è una misura per migliorare la produttività, ma V è strettamente correlato alla durata dell'utensile. All’aumentare di V la durabilità dell’utensile diminuisce drasticamente, quindi la scelta di V dipende principalmente dalla durabilità dell’utensile. Inoltre, anche la velocità di taglio ha un ottimo rapporto con i materiali da lavorare. Ad esempio, quando si fresa 30crni2mova con una fresa a candela, V può essere di circa 8 m/min; quando si fresa la lega di alluminio con la stessa fresa a candela, la V può essere superiore a 200 m/min.

 

(4) velocità del mandrino n (G/min). La velocità del mandrino viene generalmente selezionata in base alla velocità di taglio v. La formula di calcolo è: dove D è il diametro dell'utensile o del pezzo (mm). Generalmente, il pannello di controllo delle macchine utensili CNC è dotato di un interruttore (multiplo) di regolazione della velocità del mandrino, che può regolare la velocità del mandrino durante il processo di lavorazione.

 

(5) la velocità di avanzamento vfvfvf deve essere selezionata in base ai requisiti di precisione della lavorazione e ruvidità superficiale delle parti, nonché ai materiali degli utensili e dei pezzi. L'aumento della VF può anche migliorare l'efficienza produttiva. Quando la rugosità superficiale è bassa, è possibile selezionare VF maggiore. Durante il processo di lavorazione, la VF può anche essere regolata manualmente tramite l'interruttore di regolazione sul pannello di controllo della macchina utensile, ma la velocità di avanzamento massima è limitata dalla rigidità dell'attrezzatura e dalle prestazioni del sistema di avanzamento.