כיצד לחשב את מהירות החיתוך ומהירות ההזנה של מרכז עיבוד CNC?

מהירות חיתוך ומהירות הזנה של מרכז עיבוד CNC:

 

1: מהירות ציר = 1000vc / π D

 

2. מהירות חיתוך מקסימלית של כלים כלליים (VC): פלדה במהירות גבוהה 50 מ'/דקה; כלי סופר קשה 150 מ'/דקה; כלי מצופה 250 מ'/דקה; כלי יהלום קרמי 1000 מ'/דקה 3 עיבוד סגסוגת פלדה Brinell קשיות = 275-325 כלי פלדה במהירות גבוהה vc = 18m/min; כלי קרביד מוצק vc = 70m/min (טיוטה = 3mm; קצב הזנה f = 0.3mm/R)חלק מפנה cnc

  

קיימות שתי שיטות חישוב למהירות הציר, כפי שמוצג בדוגמה הבאה:

 

① מהירות ציר: אחד הוא g97 S1000, כלומר הציר מסתובב 1000 סיבובים לדקה, כלומר המהירות הקבועה.חלק עיבוד cnc

 

השני הוא ש-G96 S80 היא מהירות ליניארית קבועה, שהיא מהירות הציר שנקבעת על ידי משטח העבודה.חלק מעובד

 

ישנם גם שני סוגים של מהירויות הזנה, G94 F100, המציינים שמרחק החיתוך של דקה הוא 100 מ"מ. השני הוא g95 F0.1, כלומר גודל הזנת הכלי הוא 0.1 מ"מ לכל סיבוב של הציר. בחירת כלי החיתוך וקביעת כמות החיתוך בעיבוד NC הם חלק חשוב בטכנולוגיית עיבוד NC. זה לא רק משפיע על יעילות העיבוד של כלי מכונות NC, ​​אלא גם משפיע ישירות על איכות העיבוד.

 

עם הפיתוח של טכנולוגיית CAD/CAM, ניתן להשתמש ישירות בנתוני התכנון של CAD בעיבוד שבבי NC, במיוחד חיבור של מיקרו-מחשב וכלי NC, מה שהופך את כל תהליך התכנון, תכנון התהליך והתכנות להשלים במחשב. , ובדרך כלל אינו צריך פלט מסמכי תהליך מיוחדים.

 

נכון לעכשיו, חבילות תוכנת CAD / CAM רבות מספקות פונקציות תכנות אוטומטיות. תוכנות אלו מעוררות בדרך כלל את הבעיות הרלוונטיות של תכנון תהליכים בממשק התכנות, כגון בחירת כלים, תכנון נתיב עיבוד, הגדרת פרמטרי חיתוך וכו'. המתכנת יכול ליצור באופן אוטומטי תוכניות NC ולשדר אותן למכונת NC לעיבוד כל עוד הוא קובע את הפרמטרים הרלוונטיים.

 

לכן, בחירת כלי החיתוך וקביעת פרמטרי החיתוך בעיבוד NC מסתיימים בתנאי של אינטראקציה בין אדם למחשב, העומדת בניגוד חד לעיבוד מכונה רגיל. במקביל, היא גם דורשת מהמתכנתים לשלוט בעקרונות הבסיסיים של בחירת הכלים וקביעת פרמטרי החיתוך, ולשקול באופן מלא את המאפיינים של עיבוד NC בעת התכנות.

 

I. סוגים ומאפיינים של כלי חיתוך נפוצים לעיבוד CNC

 

כלי עיבוד NC חייבים להתאים את עצמם למאפיינים של מהירות גבוהה, יעילות גבוהה ודרגה גבוהה של אוטומציה של כלי מכונת CNC, הכוללים בדרך כלל כלים אוניברסליים, ידיות כלי חיבור אוניברסליים ומספר קטן של ידיות כלי מיוחד. יש לחבר את ידית הכלי לכלי ולהתקין על ראש הכוח של כלי המכונה, כך שהיא עברה סטנדרטיזציה וסדרה בהדרגה. ישנן דרכים רבות לסווג כלי NC.

 

על פי מבנה הכלי, ניתן לחלק אותו ל:

 

① סוג אינטגרלי;

 

(2) סוג משובץ, המחובר באמצעות ריתוך או סוג מהדק מכונה. ניתן לחלק את סוג מהדק המכונה לשני סוגים: סוג שאינו ניתן להמרה וסוג שניתן להמרה;

 

③ סוגים מיוחדים, כגון כלי חיתוך מרוכבים, כלי חיתוך לבלימת זעזועים וכו '.

 

על פי החומרים המשמשים לייצור הכלי, ניתן לחלק אותו ל:

 

① חותך פלדה במהירות גבוהה;

 

② כלי קרביד;

 

③ חותך יהלומים;

 

④ כלי חיתוך מחומרים אחרים, כגון כלי חיתוך בורון ניטריד מעוקב, כלי חיתוך קרמיים וכו'.

 

ניתן לחלק את טכנולוגיית החיתוך ל:

 

① כלי מפנה, כולל עיגול חיצוני, חור פנימי, חוט, כלי חיתוך וכו';

 

② כלי קידוח, כולל מקדחה, קורצן, ברז וכו';

 

③ כלי משעמם;

 

④ כלי כרסום וכו'.

 

על מנת להתאים את עצמן לדרישות של מכונת CNC לעמידות הכלים, יציבות, התאמה קלה והחלפה, בשנים האחרונות נעשה שימוש נרחב בכלי ה-CNC CNC indexable והגיע ל-30% - 40% מסך כל כלי CNC, וכמות פינוי המתכות מהווה 80% - 90% מהסך הכולל.

 

בהשוואה לחותכים המשמשים בכלי מכונות כלליים, לחותכי CNC יש דרישות רבות ושונות, בעיקר עם המאפיינים הבאים:

 

(1) קשיחות טובה (במיוחד כלי חיתוך גסים), דיוק גבוה, התנגדות רעידות קטנה ועיוות תרמי;

 

(2) יכולת החלפה טובה, נוחה להחלפת כלי מהיר;

 

(3) חיי שירות גבוהים, ביצועי חיתוך יציבים ואמינים;

 

(4) קל להתאים את גודל הכלי, כדי להפחית את זמן ההתאמה של החלפת הכלי;

 

(5) החותך יהיה מסוגל לשבור או לגלגל שבבים בצורה מהימנה כדי להקל על הסרת השבבים;

 

(6) סדרה וסטנדרטיזציה כדי להקל על תכנות וניהול כלים.

 

II. מבחר כלי עיבוד NC

 

בחירת כלי החיתוך מתבצעת במצב אינטראקציה בין אדם למחשב של תכנות NC. הכלי והידית ייבחרו בצורה נכונה בהתאם ליכולת העיבוד של כלי המכונה, הביצועים של חומר העבודה, הליך העיבוד, כמות החיתוך וגורמים רלוונטיים אחרים. העיקרון הכללי של בחירת הכלים הוא: התקנה והתאמה נוחה, קשיחות טובה, עמידות ודיוק גבוהים. בהנחה של עמידה בדרישות העיבוד, נסו לבחור בידית כלי קצר יותר כדי לשפר את קשיחות עיבוד הכלי. בעת בחירת כלי, גודל הכלי צריך להתאים לגודל פני השטח של חומר העבודה המיועד לעיבוד.

 

בייצור, חותך כרסום הקצה משמש לעתים קרובות לעיבוד קו המתאר ההיקפי של חלקים מישוריים; בעת כרסום חלקי מטוס, יש לבחור את חותך כרסום להבי קרביד; בעת עיבוד בוס וחריץ, יש לבחור את חותך כרסום קצה הפלדה המהיר; בעת עיבוד משטח ריק או חור עיבוד גס, ניתן לבחור את חותך כרסום התירס עם להב קרביד; לעיבוד של פרופיל תלת מימדי וקווי מתאר עם זווית שיפוע משתנה, חותך כרסום ראש כדור וכרסום טבעת משמשים לעתים קרובות חותך, חותך מתחדד וחותך דיסק. בתהליך של עיבוד משטח בצורה חופשית, מכיוון שמהירות החיתוך הסופית של חותך ראש הכדור היא אפס, על מנת להבטיח את דיוק העיבוד, מרווח קווי החיתוך הוא בדרך כלל צפוף מאוד, כך שראש הכדור משמש לעתים קרובות לגימור משטח . חותך הראש השטוח עדיף על חותך הראש הכדורי באיכות עיבוד משטח ויעילות חיתוך. לכן, יש לבחור את חותך הראש השטוח בצורה מועדפת כל עוד מובטחת העיבוד הגס או הגימור של המשטח המעוקל.

 

בנוסף, לעמידות ולדיוק של כלי חיתוך יש קשר מצוין עם המחיר של כלי חיתוך. יש לציין שברוב המקרים הבחירה בכלי חיתוך טוב מייקר את עלות כלי החיתוך, אך השיפור המתקבל באיכות העיבוד ויעילות העיבוד יכול להוזיל מאוד את כל עלות העיבוד.

 

במרכז העיבוד מותקנים כל מיני כלים על מגזין הכלים, והם יכולים לבחור ולהחליף כלים בכל עת לפי התוכנית. לכן, יש להשתמש בידית הכלי הסטנדרטית כך שניתן יהיה להתקין במהירות ובדייקנות את הכלים הסטנדרטיים לקידוח, קידוח, הרחבה, כרסום ותהליכים אחרים על הציר או המגזין של הכלי. המתכנת יידע את הממד המבני, שיטת ההתאמה וטווח ההתאמה של ידית הכלי המשמשת בכלי המכונה, כדי לקבוע את הממדים הרדיאליים והציריים של הכלי בעת התכנות. כיום, מערכת כלי TSG משמשת במרכזי עיבוד שבבי בסין. ישנם שני סוגים של שוקי כלי עבודה: שוקיים ישרים (שלושה מפרטים) ושוליים מחודדים (ארבעה מפרטים), כולל 16 סוגים של שוקי כלים למטרות שונות. בעיבוד NC החסכוני, מכיוון שהשחזה, המדידה וההחלפה של כלי חיתוך נעשים לרוב באופן ידני, אשר לוקח זמן רב, ולכן יש צורך לסדר את סדר כלי החיתוך בצורה סבירה.

 

ככלל, יש לפעול לפי העקרונות הבאים:

 

① למזער את מספר הכלים;

 

② לאחר הידוק הכלי, כל חלקי העיבוד שהוא יכול לבצע יושלם;

 

③ הכלים לעיבוד גס וגימור ישמשו בנפרד, אפילו אלה עם אותו גודל ומפרט;

 

④ כרסום לפני הקידוח;

 

⑤ לסיים את פני השטח תחילה, ולאחר מכן לסיים את קו המתאר הדו מימדי;

 

⑥ אם אפשר, יש להשתמש בפונקציית החלפת הכלים האוטומטית של כלי מכונת CNC כדי לשפר את יעילות הייצור.

 

III. קביעת פרמטרי חיתוך עבור עיבוד CNC

 

העיקרון של בחירה סבירה של פרמטרי חיתוך הוא שבעיבוד גס, הפרודוקטיביות בדרך כלל משופרת, אך יש לקחת בחשבון גם חיסכון ועלות עיבוד; בעיבוד וגימור עדין למחצה, יש לשקול יעילות חיתוך, חיסכון ועלות עיבוד בהנחה של הבטחת איכות העיבוד. הערך הספציפי ייקבע על פי מדריך כלי המכונה, מדריך פרמטרי חיתוך וניסיון.

 

(1) עומק חיתוך t. כאשר מותרת הקשיחות של כלי מכונה, חומר עבודה וכלי, t שווה לקצבת עיבוד, שהיא מדד יעיל לשיפור הפרודוקטיביות. על מנת להבטיח את דיוק העיבוד וחספוס פני השטח של חלקים, יש לשמור מרווח מסוים לגימור. קצבת הגימור של כלי מכונות CNC יכולה להיות מעט פחות מזו של כלי מכונות רגילים.

 

(2) רוחב חיתוך L. באופן כללי, l הוא פרופורציונלי ישר לקוטר הכלי D ופרופורציונלי הפוך לעומק החיתוך. בעיבוד NC כלכלי, טווח הערכים של L הוא בדרך כלל L = (0.6-0.9) ד.

 

(3) מהירות חיתוך v. הגדלת V היא גם מדד לשיפור הפרודוקטיביות, אך V קשור קשר הדוק לעמידות הכלים. עם עליית ה-V, עמידות הכלי יורדת בחדות, כך שהבחירה ב-V תלויה בעיקר בעמידות הכלי. בנוסף, למהירות החיתוך יש גם קשר מצוין עם חומרי העיבוד. לדוגמה, כאשר כרסום 30crni2mova עם חותך כרסום קצה, V יכול להיות בערך 8m / min; בעת כרסום סגסוגת אלומיניום עם אותו חותך כרסום קצה, V יכול להיות יותר מ-200 מ'/דקה.

 

(4) מהירות ציר n (R / min). מהירות הציר נבחרת בדרך כלל בהתאם למהירות החיתוך v. נוסחת החישוב היא: כאשר D הוא קוטר הכלי או חומר העבודה (מ"מ). בדרך כלל, לוח הבקרה של כלי מכונת CNC מצויד במתג התאמת מהירות הציר (מרובה), שיכול להתאים את מהירות הציר בתהליך העיבוד.

 

(5) מהירות ההזנה vfvfvf תיבחר בהתאם לדרישות של דיוק העיבוד וחספוס פני השטח של החלקים וכן חומרי הכלים וחלקי העבודה. הגידול של VF יכול גם לשפר את יעילות הייצור. כאשר חספוס פני השטח נמוך, ניתן לבחור VF גדול יותר. בתהליך העיבוד, ניתן לכוונן את VF גם באופן ידני באמצעות מתג ההתאמה בלוח הבקרה של כלי המכונה, אך מהירות ההזנה המרבית מוגבלת על ידי קשיחות הציוד וביצועי מערכת ההזנה.