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; narzędzie super twarde 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 to stała prędkość liniowa, czyli prędkość wrzeciona określona przez powierzchnię przedmiotu obrabianego.część obrobiona

 

Istnieją również dwa rodzaje prędkości posuwu, G94 F100, wskazujące, że jednominutowa odległość skrawania wynosi 100 mm. Drugim jest g95 F0.1, co oznacza, że ​​wielkość posuwu narzędzia wynosi 0,1mm na obrót wrzeciona. Wybór narzędzia skrawającego i określenie wielkości skrawania w obróbce NC jest ważną 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 odbywa się na komputerze i generalnie nie ma potrzeby tworzenia specjalnych dokumentów procesowych.

 

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

 

Dlatego dobór narzędzi skrawających i określenie parametrów skrawania w obróbce NC odbywa się pod warunkiem interakcji człowiek-komputer, co ostro kontrastuje ze zwykłą obróbką na obrabiarce. 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 narzędzi skrawających powszechnie stosowanych w obróbce CNC

 

Narzędzia do obróbki NC muszą dostosować się do charakterystyki dużej prędkości, wysokiej wydajności i wysokiego stopnia automatyzacji obrabiarek CNC, ogólnie obejmując narzędzia uniwersalne, uniwersalne uchwyty narzędzi łączących i niewielką liczbę specjalnych uchwytów narzędziowych. Uchwyt narzędziowy powinien być połączony z narzędziem i zamontowany na głowicy napędowej obrabiarki, tak aby został stopniowo ujednolicony i serializowany. Istnieje wiele sposobów klasyfikacji narzędzi NC.

 

Ze względu na budowę narzędzia można je podzielić na:

 

① typ integralny;

 

(2) typ inkrustowany, który jest łączony za pomocą spawania lub zacisku maszynowego. Typ zacisku maszynowego można podzielić na dwa typy: typ nieprzestawialny i typ transpozycyjny;

 

③ specjalne 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 nóż do stali szybkotnącej;

 

② narzędzie z węglika;

 

③ frez diamentowy;

 

④ narzędzia skrawające z innych materiałów, takie jak narzędzia skrawające z sześciennego azotku boru, ceramiczne narzędzia skrawające 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, łatwości regulacji i wymienności, w ostatnich latach powszechnie stosuje się narzędzie wymienne mocowane na maszynie, osiągając 30% - 40% całkowitej liczby narzędzi CNC, a ilość usuniętego 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, aby skrócić czas regulacji zmiany narzędzia;

 

(5) nóż powinien być w stanie niezawodnie łamać lub zwijać wióry, aby ułatwić ich usuwanie;

 

(6) serializacja i standaryzacja w celu ułatwienia programowania i zarządzania narzędziami.

 

II. Dobór narzędzi do obróbki NC

 

Dobór narzędzi skrawających odbywa się w stanie interakcji człowiek-komputer podczas programowania NC. Narzędzie i uchwyt należy wybrać prawidłowo, biorąc pod uwagę wydajność obróbki obrabiarki, właściwości materiału przedmiotu obrabianego, procedurę przetwarzania, wielkość skrawania i inne istotne czynniki. Ogólna zasada doboru narzędzi to: wygodny montaż i regulacja, dobra sztywność, wysoka trwałość i precyzja. Zakładając spełnienie wymagań dotyczących 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 często stosuje się frez z głowicą kulową i frez pierścieniowy. Frez, frez stożkowy i frez tarczowy. W procesie obróbki powierzchni o dowolnym kształcie, ponieważ końcowa prędkość skrawania frezu z głowicą kulową wynosi zero, w celu zapewnienia dokładności 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 należy preferować frez z płaską główką, o ile zapewniona 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 dobrego narzędzia skrawającego zwiększa koszt narzędzi skrawających, ale wynikająca z tego poprawa jakości i wydajności obróbki może znacznie obniżyć całkowity koszt obróbki.

 

W centrum obróbczym na 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, sposób regulacji i zakres regulacji uchwytu narzędzia stosowanego na obrabiarce, aby podczas programowania określić wymiary promieniowe i osiowe narzędzia. Obecnie system narzędzi TSG jest używany w centrach obróbczych w Chinach. Istnieją dwa rodzaje chwytów narzędzi: chwyty proste (trzy specyfikacje) i chwyty stożkowe (cztery specyfikacje), w tym 16 rodzajów chwytów narzędzi do różnych celów. W ekonomicznej obróbce NC, ponieważ szlifowanie, mierzenie i wymiana narzędzi skrawających odbywa się najczęściej ręcznie, co zajmuje dużo czasu, dlatego konieczne jest rozsądne ustalanie 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 zmiany narzędzia 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, przy założeniu zapewnienia jakości obróbki, należy wziąć pod uwagę wydajność skrawania, ekonomię i koszty 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, t jest równe naddatkowi na obróbkę, który jest skutecznym środkiem poprawy produktywności. Aby zapewnić dokładność obróbki i chropowatość powierzchni części, należy zarezerwować pewien margines na obróbkę wykańczającą. 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 frezem walcowo-czołowym 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 jest następujący: gdzie D jest średnicą narzędzia lub przedmiotu obrabianego (mm). Generalnie panel sterowania obrabiarek CNC wyposażony jest w przełącznik (wielokrotnej) regulacji prędkości wrzeciona, za pomocą którego można regulować prędkość 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 VF może również poprawić wydajność produkcji. Gdy chropowatość powierzchni jest niska, można wybrać większą wartość VF. W procesie obróbki VF można również regulować ręcznie za pomocą przełącznika regulacyjnego na panelu sterowania obrabiarki, ale maksymalna prędkość posuwu jest ograniczona sztywnością sprzętu i wydajnością układu posuwu.