Jak obliczyć prędkość skrawania i prędkość posuwu centrum obróbczego CNC?

Prędkość skrawania i prędkość posuwu centrum obróbczego CNC:

 

1: prędkość wrzeciona = 1000vc / π D

 

2. Maksymalna prędkość skrawania narzędzi ogólnych (VC): stal szybkotnąca 50 m/min; super złożone narzędzie 150 m / min; narzędzie powlekane 250 m/min; narzędzie diamentowe ceramiczne 1000 m/min 3 obróbka stali stopowej twardość Brinella = 275-325 narzędzie ze stali szybkotnącej vc = 18m/min; narzędzie z węglika spiekanego vc = 70m/min (ciąg = 3mm; posuw f = 0,3mm/R)Część tokarska CNC

  

Istnieją dwie metody obliczania prędkości wrzeciona, jak pokazano w poniższym przykładzie:

 

① prędkość wrzeciona: jedna to g97 S1000, co oznacza, że ​​wrzeciono obraca się z prędkością 1000 obrotów na minutę, czyli ze stałą prędkością.Część do obróbki CNC

Drugim jest to, że G96 S80 ma stałą prędkość liniową, gdzie powierzchnia przedmiotu obrabianego określa prędkość wrzeciona.część obrobiona

 

Dostępne są również dwie prędkości obrotowe, G94 F100, wskazujące, że jednominutowa odległość skrawania wynosi 100 mm. Drugi to g95 F0.1, co oznacza, że ​​wielkość posuwu narzędzia wynosi 0,1 mm na obrót wrzeciona. Wybór narzędzia skrawającego i określenie wielkości skrawania w obróbce NC jest integralną częścią technologii obróbki NC. Wpływa to nie tylko na wydajność obróbki obrabiarek NC, ale także bezpośrednio wpływa na jakość obróbki.

 

Wraz z rozwojem technologii CAD/CAM możliwe jest bezpośrednie wykorzystanie danych projektowych CAD w obróbce NC, zwłaszcza połączenie mikrokomputera z obrabiarką NC, co sprawia, że ​​cały proces projektowania, planowania procesu i programowania jest kompletny na komputer. Ogólnie rzecz biorąc, nie ma potrzeby generowania określonych dokumentów procesowych.

 

Obecnie wiele pakietów oprogramowania CAD/CAM udostępnia funkcje automatycznego programowania. Oprogramowanie to zazwyczaj podpowiada istotne problemy interfejsu przeprogramowania związane z planowaniem procesu, takie jak wybór narzędzia, planowanie ścieżki obróbki, ustawianie parametrów skrawania itp. Programista może automatycznie generować i przesyłać programy NC do obrabiarki NC w celu przetwarzania, jeśli ustawi odpowiednie parametry .

 

Dlatego dobór narzędzi skrawających i określenie parametrów skrawania w obróbce NC odbywa się w ramach interakcji człowiek-komputer, co ostro kontrastuje ze zwykłą obróbką na obrabiarkach. Jednocześnie wymaga od programistów opanowania podstawowych zasad doboru narzędzi i wyznaczania parametrów skrawania oraz pełnego uwzględnienia w programowaniu charakterystyki obróbki NC.

 

I. Rodzaje i charakterystyka standardowych narzędzi skrawających do obróbki CNC

 

Narzędzia do obróbki NC muszą dostosować się do dużej prędkości, wysokiej wydajności i wysokiego stopnia automatyzacji obrabiarek CNC, ogólnie obejmując narzędzia uniwersalne, uniwersalne uchwyty narzędzi łączących i niewielką liczbę unikalnych uchwytów narzędziowych. Rękojeść narzędzia powinna być połączona z narzędziem i zamontowana również na głowicy napędowej maszyny, dzięki czemu została stopniowo ujednolicona i serializowana. Istnieje wiele sposobów klasyfikacji narzędzi NC.

 

Ze względu na budowę narzędzia można je podzielić na:

 

① typ integralny;

 

(2) Typ inkrustowany jest łączony za pomocą spawania lub zacisku maszynowego. Typ zacisku maszynowego można podzielić na dwa rodzaje: typ nietranspozycyjny i typ transpozycyjny;

 

③ określone typy, takie jak narzędzia skrawające do kompozytów, narzędzia skrawające z amortyzacją itp.

 

Ze względu na materiały użyte do produkcji narzędzia można je podzielić na:

 

① Przecinarka do stali szybkotnącej;

 

② narzędzie z węglika;

 

③ frez diamentowy;

 

④ narzędzia skrawające z innych materiałów, takich jak sześcienny azotek boru, ceramika itp.

 

Technologię cięcia można podzielić na:

 

① Narzędzia tokarskie, w tym okrąg zewnętrzny, otwór wewnętrzny, gwint, narzędzia skrawające itp.;

 

② narzędzia wiertnicze, w tym wiertło, rozwiertak, gwintownik itp.;

 

③ narzędzie wytaczające;

 

④ narzędzia frezarskie itp.

 

Aby dostosować się do wymagań obrabiarek CNC w zakresie trwałości, stabilności, łatwej regulacji i wymienności, w ostatnich latach szeroko stosowane są narzędzia wymienne mocowane maszynowo, osiągając 30% - 40% całkowitej liczby narzędzi CNC, oraz ilość usuwania metalu stanowi 80% - 90% całości.

 

W porównaniu z frezami stosowanymi w ogólnych obrabiarkach, frezy CNC mają wiele różnych wymagań, głównie o następujących cechach:

 

(1) dobra sztywność (szczególnie narzędzia do obróbki zgrubnej), wysoka precyzja, mała odporność na wibracje i odkształcenia termiczne;

 

(2) dobra wymienność, wygodna do szybkiej wymiany narzędzia;

 

(3) wysoka żywotność, stabilna i niezawodna wydajność cięcia;

 

(4) rozmiar narzędzia można łatwo regulować, skraca czas regulacji zmiany narzędzia;

 

(5) cCutter będzie w stanie niezawodnie łamać lub walcować wióry, aby ułatwić ich usuwanie;

 

(6) standaryzacja serializatCutterd ułatwiająca programowanie i zarządzanie narzędziami.

 

II. Dobór narzędzi do obróbki NC

 

Dobór narzędzi skrawających odbywa się w stanie interakcji człowiek-komputer podczas programowania NC. Narzędzie i rękojeść należy wybrać prawidłowo, biorąc pod uwagę wydajność obróbki obrabiarki, wydajność materiału przedmiotu obrabianego, procedurę przetwarzania, wielkość skrawania i inne istotne czynniki. Zasady doboru narzędzi obejmują wygodną instalację i regulację, dobrą sztywność, wysoką trwałość i precyzję. Aby spełnić wymagania obróbki, spróbuj wybrać krótszą rękojeść narzędzia, aby poprawić sztywność obróbki narzędzia. Przy wyborze narzędzia jego wielkość powinna być dostosowana do wielkości powierzchni obrabianego przedmiotu.

 

W produkcji frez palcowy jest często używany do obróbki konturu obwodowego części płaskich; przy frezowaniu części płaskich należy wybrać frez z ostrzami węglikowymi; przy obróbce występu i rowka należy wybrać frez palcowy ze stali szybkotnącej; podczas obróbki pustej powierzchni lub otworu do obróbki zgrubnej można wybrać frez kukurydziany z ostrzem z węglików spiekanych; do obróbki niektórych trójwymiarowych profili i konturów ze zmiennym kątem ukosu, powstał frez z głowicą kulową i frez pierścieniowy, używany frez stożkowy CCutter i frez tarczowy. W procesie obróbki powierzchni o dowolnym kształcie, ponieważ prędkość skrawania głowicy kulowej wynosi zero, aby zapewnić dokładność obróbki, odstępy między liniami cięcia są na ogół bardzo gęste, dlatego głowica kulowa jest często używana do wykańczania powierzchni. Frez z głowicą płaską przewyższa frez z głowicą kulową pod względem jakości obróbki powierzchni i wydajności cięcia. Dlatego też frez z płaską główką powinien być wybierany preferencyjnie, jeśli zagwarantowana jest obróbka zgrubna lub wykańczająca zakrzywionej powierzchni.

 

Ponadto trwałość i dokładność narzędzi skrawających mają świetny związek z ceną narzędzi skrawających. Należy zauważyć, że w większości przypadków wybór dobrych narzędzi skrawających zwiększa koszt narzędzi skrawających, jednak wynikająca z tego poprawa jakości i wydajności przetwarzania może znacznie obniżyć cały koszt przetwarzania.

 

W centrum obróbczym w magazynie narzędziowym instalowane są wszelkiego rodzaju narzędzia, które w dowolnym momencie mogą wybierać i wymieniać narzędzia zgodnie z programem. Dlatego należy stosować standardowy uchwyt narzędziowy, aby standardowe narzędzia do wiercenia, wytaczania, rozszerzania, frezowania i innych procesów można było szybko i dokładnie zamontować na wrzecionie lub magazynie obrabiarki. Programista powinien znać wymiar konstrukcyjny, metodę regulacji i zakres regulacji uchwytu narzędzia stosowanego w obrabiarce, aby podczas programowania określić wymiary promieniowe i osiowe narzędzia. Obecnie system narzędzi G jest stosowany w centrach obróbczych w Chinach. Istnieją dwa rodzaje chwytów narzędzi: chwyty proste (trzy specyfikacje) i chwyty stożkowe (cztery specyfikacje), w tym 16 chwytów narzędziowych do różnych celów. W ekonomicznej obróbce NC, ponieważ szlifowanie, pomiary i wymiana narzędzi skrawających w większości wykonywane są ręcznie, co jest czasochłonne, konieczne jest rozsądne ustawienie kolejności narzędzi skrawających.

 

Generalnie należy przestrzegać następujących zasad:

 

① zminimalizować liczbę narzędzi;

 

② po zamocowaniu narzędzia wszystkie części obróbki, które ono może wykonać, zostaną ukończone;

 

③ narzędzi do obróbki zgrubnej i wykańczającej należy używać oddzielnie, nawet tych o tej samej wielkości i specyfikacji;

 

④ Frezowanie przed wierceniem;

 

⑤ Najpierw wykończ powierzchnię, a następnie zakończ dwuwymiarowy kontur;

 

⑥ jeśli to możliwe, należy zastosować funkcję automatycznej wymiany narzędzi w obrabiarkach CNC w celu poprawy wydajności produkcji.

 

III. Wyznaczanie parametrów skrawania do obróbki CNC

 

Zasada rozsądnego doboru parametrów skrawania polega na tym, że przy obróbce zgrubnej ogólnie poprawia się produktywność, ale należy również wziąć pod uwagę ekonomię i koszty obróbki; w obróbce półdokładnej i wykańczającej wydajność skrawania, ekonomiczność i koszt obróbki należy rozpatrywać w oparciu o założenie zapewnienia jakości obróbki. Konkretną wartość należy określić zgodnie z instrukcją obrabiarki, instrukcją parametrów skrawania i doświadczeniem.

 

(1) głębokość skrawania t. Gdy dozwolona jest sztywność obrabiarki, przedmiotu obrabianego i narzędzia, jest ona równa naddatkowi na obróbkę, co jest skutecznym środkiem poprawy produktywności. Należy zarezerwować pewien margines na obróbkę wykańczającą, aby zapewnić dokładność obróbki części i chropowatość powierzchni. Naddatek na obróbkę wykańczającą obrabiarek CNC może być nieco mniejszy niż w przypadku zwykłych obrabiarek.

 

(2) szerokość skrawania L. Generalnie l jest wprost proporcjonalne do średnicy narzędzia D i odwrotnie proporcjonalne do głębokości skrawania. W ekonomicznej obróbce NC zakres wartości L wynosi zazwyczaj L = (0,6-0,9) d.

 

(3) prędkość skrawania v. Zwiększanie V jest również miarą poprawy produktywności, ale V jest ściśle powiązane z trwałością narzędzia. Wraz ze wzrostem V trwałość narzędzia gwałtownie maleje, dlatego wybór V zależy głównie od trwałości narzędzia. Ponadto prędkość cięcia ma również świetny związek z przetwarzanymi materiałami. Na przykład podczas frezowania 30crni2mova za pomocą frezu enan d, V może wynosić około 8m/min; podczas frezowania stopu aluminium tym samym frezem palcowym V może wynosić ponad 200 m/min.

 

(4) prędkość wrzeciona n (R/min). Prędkość wrzeciona dobiera się zazwyczaj na podstawie prędkości skrawania v. Wzór obliczeniowy s: gdzie D jest średnicą narzędzia lub przedmiotu obrabianego (mm). GeTypowo panel sterowania obrabiarek CNC wyposażony jest w przełącznik regulacji prędkości wrzeciona (wielokrotnej), który umożliwia regulację prędkości wrzeciona w procesie obróbki

 

(5) prędkość posuwu vfvfvf należy dobierać zgodnie z wymogami dokładności obróbki i chropowatości powierzchni części, a także materiałów narzędzi i przedmiotów obrabianych. Wzrost inF może również poprawić wydajność produkcji. Gdy chropowatość powierzchni jest niska, VF można wybrać w większym stopniu. W procesie obróbki VF można również regulować ręcznie za pomocą przełącznika regulacyjnego na panelu sterowania obrabiarki. Jednak maksymalna prędkość posuwu jest ograniczona sztywnością sprzętu i wydajnością systemu posuwu.