Como calcular a velocidade de corte e a velocidade de avanço do centro de usinagem CNC?

Velocidade de corte e velocidade de avanço do centro de usinagem CNC:

 

1: velocidade do fuso = 1000vc / π D

 

2. Velocidade máxima de corte de ferramentas gerais (VC): aço rápido 50 m/min; ferramenta superdura 150 m/min; ferramenta revestida 250 m/min; ferramenta diamantada cerâmica 1000 m/min 3 processamento de liga de aço Dureza Brinell = 275-325 ferramenta de aço rápido vc = 18m/min; ferramenta de metal duro vc = 70m / min (rascunho = 3mm; avanço f = 0,3mm / R)peça de torneamento cnc

  

Existem dois métodos de cálculo para a velocidade do fuso, conforme mostrado no exemplo a seguir:

 

① velocidade do fuso: um é o g97 S1000, o que significa que o fuso gira 1000 rotações por minuto, ou seja, a velocidade constante.peça de usinagem cnc

 

A outra é que G96 S80 é uma velocidade linear constante, que é a velocidade do fuso determinada pela superfície da peça.peça usinada

 

Existem também dois tipos de velocidades de avanço, G94 F100, indicando que a distância de corte de um minuto é de 100 mm. O outro é g95 F0.1, o que significa que o tamanho do avanço da ferramenta é de 0,1 mm por rotação do fuso. A escolha da ferramenta de corte e a determinação da quantidade de corte na usinagem NC é uma parte importante da tecnologia de usinagem NC. Não afeta apenas a eficiência de usinagem das máquinas-ferramentas NC, mas também afeta diretamente a qualidade da usinagem.

 

Com o desenvolvimento da tecnologia CAD/CAM, é possível utilizar diretamente os dados de projeto do CAD na usinagem NC, principalmente a conexão do microcomputador e da máquina-ferramenta NC, o que completa todo o processo de projeto, planejamento de processo e programação no computador , e geralmente não precisa gerar documentos de processo especiais.

 

Atualmente, muitos pacotes de software CAD/CAM oferecem funções de programação automática. Este software geralmente solicita os problemas relevantes de planejamento de processo na interface de programação, como seleção de ferramenta, planejamento de caminho de usinagem, configuração de parâmetros de corte, etc. o programador pode gerar automaticamente programas NC e transmiti-los para a máquina-ferramenta NC para processamento, desde que ele define os parâmetros relevantes.

 

Portanto, a seleção das ferramentas de corte e a determinação dos parâmetros de corte na usinagem NC são concluídas sob a condição de interação homem-computador, o que contrasta fortemente com a usinagem de máquinas-ferramenta comuns. Ao mesmo tempo, também exige que os programadores dominem os princípios básicos de seleção de ferramentas e determinação de parâmetros de corte, e considerem plenamente as características da usinagem NC durante a programação.

 

I. tipos e características de ferramentas de corte comuns para usinagem CNC

 

As ferramentas de usinagem NC devem se adaptar às características de alta velocidade, alta eficiência e alto grau de automação das máquinas-ferramentas CNC, geralmente incluindo ferramentas universais, cabos de ferramentas de conexão universais e um pequeno número de cabos de ferramentas especiais. O cabo da ferramenta deve ser conectado à ferramenta e instalado no cabeçote motorizado da máquina-ferramenta, para que seja gradativamente padronizado e serializado. Existem muitas maneiras de classificar as ferramentas NC.

 

De acordo com a estrutura da ferramenta, ela pode ser dividida em:

 

① tipo integral;

 

(2) tipo embutido, que é conectado por soldagem ou tipo braçadeira de máquina. O tipo de braçadeira de máquina pode ser dividido em dois tipos: tipo não transponível e tipo transponível;

 

③ tipos especiais, como ferramentas de corte compostas, ferramentas de corte com absorção de choque, etc.

 

De acordo com os materiais utilizados na fabricação da ferramenta, ela pode ser dividida em:

 

① cortador de aço rápido;

 

② ferramenta de metal duro;

 

③ cortador de diamante;

 

④ ferramentas de corte de outros materiais, como ferramentas de corte de nitreto cúbico de boro, ferramentas de corte de cerâmica, etc.

 

A tecnologia de corte pode ser dividida em:

 

① ferramentas de torneamento, incluindo círculo externo, furo interno, rosca, ferramentas de corte, etc;

 

② ferramentas de perfuração, incluindo broca, alargador, macho, etc;

 

③ ferramenta chata;

 

④ ferramentas de fresagem, etc.

 

A fim de se adaptar aos requisitos das máquinas-ferramentas CNC para durabilidade, estabilidade, fácil ajuste e intercambialidade da ferramenta, nos últimos anos, a ferramenta indexável fixada à máquina tem sido amplamente utilizada, atingindo 30% - 40% do número total de ferramentas CNC, e a quantidade de remoção de metal representa 80% - 90% do total.

 

Comparadas com as fresas usadas em máquinas-ferramentas em geral, as fresas CNC têm muitos requisitos diferentes, principalmente com as seguintes características:

 

(1) boa rigidez (especialmente ferramentas de corte ásperas), alta precisão, pequena resistência à vibração e deformação térmica;

 

(2) boa intercambialidade, conveniente para troca rápida de ferramentas;

 

(3) alta vida útil, desempenho de corte estável e confiável;

 

(4) o tamanho da ferramenta é fácil de ajustar, de modo a reduzir o tempo de ajuste da troca de ferramenta;

 

(5) o cortador deverá ser capaz de quebrar ou rolar cavacos de forma confiável para facilitar a remoção dos cavacos;

 

(6) serialização e padronização para facilitar a programação e o gerenciamento de ferramentas.

 

II. Seleção de ferramentas de usinagem NC

 

A seleção das ferramentas de corte é realizada no estado de interação homem-computador da programação NC. A ferramenta e o cabo devem ser selecionados corretamente de acordo com a capacidade de usinagem da máquina-ferramenta, o desempenho do material da peça, o procedimento de processamento, a quantidade de corte e outros fatores relevantes. O princípio geral da seleção de ferramentas é: instalação e ajuste convenientes, boa rigidez, alta durabilidade e precisão. Com a premissa de atender aos requisitos de usinagem, tente escolher um cabo de ferramenta mais curto para melhorar a rigidez da usinagem da ferramenta. Ao selecionar uma ferramenta, o tamanho da ferramenta deve ser adequado ao tamanho da superfície da peça a ser processada.

 

Na produção, a fresa de topo é frequentemente usada para processar o contorno periférico de peças planas; ao fresar peças planas, a fresa de lâmina de metal duro deve ser selecionada; ao usinar ressalto e ranhura, a fresa de topo de aço de alta velocidade deve ser selecionada; ao usinar superfícies em branco ou furos de usinagem grosseira, a fresa de milho com lâmina de metal duro pode ser selecionada; para o processamento de algum perfil e contorno tridimensional com ângulo de chanfro variável, a fresa de cabeça esférica e a fresa de anel são frequentemente usadas Cortador, cortador cônico e cortador de disco. No processo de usinagem de superfície de forma livre, como a velocidade de corte final do cortador de cabeça esférica é zero, a fim de garantir a precisão da usinagem, o espaçamento da linha de corte é geralmente muito denso, então a cabeça esférica é frequentemente usada para acabamento superficial . O cortador de cabeça plana é superior ao cortador de cabeça esférica em qualidade de usinagem de superfície e eficiência de corte. Portanto, a fresa de cabeça plana deve ser selecionada preferencialmente desde que seja garantida a usinagem de desbaste ou acabamento da superfície curva.

 

Além disso, a durabilidade e a precisão das ferramentas de corte têm grande relação com o preço das ferramentas de corte. Deve-se notar que, na maioria dos casos, a seleção de uma boa ferramenta de corte aumenta o custo das ferramentas de corte, mas a melhoria resultante da qualidade e eficiência do processamento pode reduzir bastante o custo total do processamento.

 

No centro de usinagem todos os tipos de ferramentas são instaladas no magazine de ferramentas, podendo selecionar e trocar ferramentas a qualquer momento de acordo com o programa. Portanto, o cabo da ferramenta padrão deve ser usado para que as ferramentas padrão para furação, mandrilamento, expansão, fresamento e outros processos possam ser instaladas com rapidez e precisão no fuso ou magazine da máquina-ferramenta. O programador deve conhecer a dimensão estrutural, o método de ajuste e a faixa de ajuste do cabo da ferramenta utilizado na máquina-ferramenta, de modo a determinar as dimensões radiais e axiais da ferramenta durante a programação. Atualmente, o sistema de ferramentas TSG é utilizado em centros de usinagem na China. Existem dois tipos de hastes de ferramentas: hastes retas (três especificações) e hastes cônicas (quatro especificações), incluindo 16 tipos de hastes de ferramentas para diferentes finalidades. Na usinagem NC econômica, porque a retificação, medição e substituição das ferramentas de corte são feitas em sua maioria manualmente, o que leva muito tempo, por isso é necessário organizar razoavelmente a ordem das ferramentas de corte.

 

Geralmente, os seguintes princípios devem ser seguidos:

 

① minimizar o número de ferramentas;

 

② após a fixação de uma ferramenta, todas as peças de usinagem que ela pode realizar devem ser concluídas;

 

③ as ferramentas de desbaste e acabamento deverão ser utilizadas separadamente, mesmo aquelas de mesmo tamanho e especificação;

 

④ fresagem antes da perfuração;

 

⑤ termine a superfície primeiro e depois termine o contorno bidimensional;

 

⑥ se possível, a função de troca automática de ferramentas das máquinas-ferramentas CNC deve ser usada para melhorar a eficiência da produção.

 

III. determinação de parâmetros de corte para usinagem CNC

 

O princípio da seleção razoável dos parâmetros de corte é que na usinagem em desbaste, a produtividade geralmente é melhorada, mas a economia e o custo de usinagem também devem ser considerados; na usinagem e acabamento semifino, a eficiência de corte, a economia e o custo de usinagem devem ser considerados na premissa de garantir a qualidade da usinagem. O valor específico deve ser determinado de acordo com o manual da máquina-ferramenta, manual de parâmetros de corte e experiência.

 

(1) profundidade de corte t. Quando a rigidez da máquina-ferramenta, da peça e da ferramenta é permitida, t é igual à tolerância de usinagem, o que é uma medida eficaz para melhorar a produtividade. Para garantir a precisão da usinagem e a rugosidade superficial das peças, uma certa margem deve ser reservada para o acabamento. A tolerância de acabamento das máquinas-ferramentas CNC pode ser um pouco menor do que a das máquinas-ferramentas comuns.

 

(2) largura de corte L. Geralmente, l é diretamente proporcional ao diâmetro da ferramenta D e inversamente proporcional à profundidade de corte. Na usinagem NC econômica, a faixa de valores de L é geralmente L = (0,6-0,9) d.

 

(3) velocidade de corte v. Aumentar V também é uma medida para melhorar a produtividade, mas V está intimamente relacionado à durabilidade da ferramenta. Com o aumento de V, a durabilidade da ferramenta diminui drasticamente, portanto a escolha de V depende principalmente da durabilidade da ferramenta. Além disso, a velocidade de corte também tem uma ótima relação com os materiais de processamento. Por exemplo, ao fresar 30crni2mova com fresa de topo, V pode ser cerca de 8m/min; ao fresar liga de alumínio com a mesma fresa de topo, V pode ser superior a 200 m/min.

 

(4) velocidade do fuso n (R/min). A velocidade do fuso é geralmente selecionada de acordo com a velocidade de corte v. A fórmula de cálculo é: onde D é o diâmetro da ferramenta ou peça (mm). Geralmente, o painel de controle das máquinas-ferramentas CNC é equipado com a chave de ajuste (múltiplo) da velocidade do fuso, que pode ajustar a velocidade do fuso no processo de usinagem.

 

(5) a velocidade de avanço vfvfvf deve ser selecionada de acordo com os requisitos de precisão de usinagem e rugosidade superficial das peças, bem como os materiais das ferramentas e peças de trabalho. O aumento do VF também pode melhorar a eficiência da produção. Quando a rugosidade da superfície é baixa, o VF pode ser selecionado maior. No processo de usinagem, o VF também pode ser ajustado manualmente através da chave de ajuste no painel de controle da máquina-ferramenta, mas a velocidade máxima de avanço é limitada pela rigidez do equipamento e pelo desempenho do sistema de alimentação.