Как рассчитать скорость резания и скорость подачи обрабатывающего центра с ЧПУ?

Скорость резания и скорость подачи обрабатывающего центра с ЧПУ:

 

1: скорость шпинделя = 1000 В пост. тока / π D

 

2. Максимальная скорость резания общеинструментом (ВК): быстрорежущая сталь 50 м/мин; сверхтвердый инструмент 150 м/мин; инструмент с покрытием 250 м/мин; керамический алмазный инструмент 1000 м/мин 3 обработка легированной стали твердость по Бринеллю = 275-325 инструмент из быстрорежущей стали vc = 18 м/мин; инструмент из твердого сплава vc = 70м/мин (осадка = 3мм; подача f = 0,3мм/R)токарные детали с ЧПУ

  

Существует два метода расчета скорости шпинделя, как показано в следующем примере:

 

① Скорость шпинделя: G97 S1000, что означает, что шпиндель вращается со скоростью 1000 оборотов в минуту, то есть с постоянной скоростью.обрабатывающая часть с чпу

 

Во-вторых, G96 S80 — это постоянная линейная скорость, то есть скорость шпинделя, определяемая поверхностью заготовки.обработанная деталь

 

Также имеется два типа скорости подачи: G94 F100, что означает, что расстояние резания в одну минуту составляет 100 мм. Другой — g95 F0.1, что означает, что размер подачи инструмента составляет 0,1 мм на оборот шпинделя. Выбор режущего инструмента и определение количества резания при обработке с ЧПУ является важной частью технологии обработки с ЧПУ. Это не только влияет на эффективность обработки станков с ЧПУ, но и напрямую влияет на качество обработки.

 

С развитием технологии CAD/CAM стало возможным напрямую использовать проектные данные САПР при обработке с ЧПУ, особенно при соединении микрокомпьютера и станка с ЧПУ, что делает весь процесс проектирования, планирования процесса и программирования завершенным на компьютере. и, как правило, не требует вывода специальных документов процесса.

 

В настоящее время многие пакеты программного обеспечения CAD/CAM предоставляют функции автоматического программирования. Это программное обеспечение обычно подсказывает соответствующие проблемы планирования процесса в интерфейсе программирования, такие как выбор инструмента, планирование траектории обработки, настройка параметров резания и т. д. Программист может автоматически генерировать программы ЧПУ и передавать их на станок с ЧПУ для обработки, если он задает соответствующие параметры.

 

Таким образом, выбор режущего инструмента и определение параметров резания при обработке с ЧПУ выполняются в условиях взаимодействия человека и компьютера, что резко контрастирует с обычной механической обработкой. В то же время это также требует от программистов владения основными принципами выбора инструмента и определения параметров резания, а также полного учета характеристик обработки с ЧПУ при программировании.

 

I. Типы и характеристики распространенных режущих инструментов для обработки на станках с ЧПУ.

 

Механические инструменты с ЧПУ должны адаптироваться к характеристикам высокой скорости, высокой эффективности и высокой степени автоматизации станков с ЧПУ, обычно включая универсальные инструменты, универсальные соединительные ручки для инструментов и небольшое количество специальных ручек для инструментов. Рукоятка инструмента должна быть подключена к инструменту и установлена ​​на силовой головке станка, чтобы она постепенно стандартизировалась и серийно производилась. Существует множество способов классификации инструментов с ЧПУ.

 

По строению инструмента его можно разделить на:

 

① интегрального типа;

 

(2) инкрустированный тип, который соединен с помощью сварки или машинного зажима. Тип машинного зажима можно разделить на два типа: непередвижной и передвижной;

 

③ специальные типы, такие как композитные режущие инструменты, режущие инструменты с амортизацией и т. д.

 

По материалам, из которых изготовлен инструмент, его можно разделить на:

 

① резак из быстрорежущей стали;

 

② твердосплавный инструмент;

 

③ алмазный резак;

 

④ режущие инструменты из других материалов, такие как режущие инструменты из кубического нитрида бора, керамические режущие инструменты и т. д.

 

Технологию резки можно разделить на:

 

① токарные инструменты, включая внешний круг, внутреннее отверстие, резьбу, режущие инструменты и т. д.;

 

② буровые инструменты, включая дрель, развертку, метчик и т. д.;

 

③ расточный инструмент;

 

④ фрезерные инструменты и т. д.

 

Чтобы адаптироваться к требованиям станков с ЧПУ к долговечности, стабильности, простоте регулировки и взаимозаменяемости инструмента, в последние годы широко использовался индексируемый инструмент с фиксацией станка, достигая 30–40% от общего количества инструментов с ЧПУ. а объем съема металла составляет 80% - 90% от общего объема.

 

По сравнению с фрезами, используемыми в обычных станках, к фрезам с ЧПУ предъявляются различные требования, в основном со следующими характеристиками:

 

(1) хорошая жесткость (особенно черновых режущих инструментов), высокая точность, небольшая вибростойкость и термическая деформация;

 

(2) хорошая взаимозаменяемость, удобная для быстрой смены инструмента;

 

(3) высокий срок службы, стабильная и надежная производительность резки;

 

(4) размер инструмента легко регулировать, что позволяет сократить время регулировки при смене инструмента;

 

(5) фреза должна быть способна надежно разбивать или перекатывать стружку, чтобы облегчить удаление стружки;

 

(6) сериализация и стандартизация для облегчения программирования и управления инструментами.

 

II. Выбор обрабатывающего инструмента с ЧПУ

 

Выбор режущего инструмента осуществляется в режиме взаимодействия человека и компьютера при программировании ЧПУ. Инструмент и ручка должны быть выбраны правильно в соответствии с производительностью станка, характеристиками материала заготовки, процедурой обработки, объемом резания и другими соответствующими факторами. Общий принцип выбора инструмента: удобный монтаж и регулировка, хорошая жесткость, высокая прочность и точность. Учитывая требования к механической обработке, попробуйте выбрать более короткую рукоятку инструмента, чтобы повысить жесткость обработки инструмента. При выборе инструмента размер инструмента должен соответствовать размеру поверхности обрабатываемой детали.

 

В производстве концевую фрезу часто применяют для обработки периферийного контура плоских деталей; при фрезеровании плоских деталей следует выбирать фрезу с твердосплавными лезвиями; при обработке бобышек и канавок следует выбирать концевую фрезу из быстрорежущей стали; при обработке пустой поверхности или черновой обработки отверстия можно выбрать фрезу для кукурузы с твердосплавным лезвием; Для обработки некоторых трехмерных профилей и контуров с переменным углом скоса часто используются фрезы со сферической головкой и кольцевые фрезы. Фреза, коническая фреза и дисковая фреза. В процессе обработки поверхности произвольной формы, поскольку конечная скорость резания фрезы с шаровой головкой равна нулю, для обеспечения точности обработки расстояние между линиями резания обычно очень плотное, поэтому шаровая головка часто используется для чистовой обработки поверхности. . Фреза с плоской головкой превосходит фрезу со сферической головкой по качеству обработки поверхности и эффективности резки. Поэтому следует выбирать фрезу с плоской головкой, если гарантируется черновая или чистовая обработка изогнутой поверхности.

 

Кроме того, долговечность и точность режущих инструментов тесно связаны с ценой режущих инструментов. Следует отметить, что в большинстве случаев выбор хорошего режущего инструмента увеличивает стоимость режущего инструмента, но связанное с этим улучшение качества и эффективности обработки может значительно снизить общую стоимость обработки.

 

В обрабатывающем центре все виды инструментов установлены в инструментальном магазине, и они могут выбирать и менять инструменты в любой момент по программе. Поэтому стандартную ручку инструмента необходимо использовать для того, чтобы стандартные инструменты для сверления, растачивания, расширения, фрезерования и других процессов можно было быстро и точно установить на шпиндель или магазин станка. Программист должен знать конструктивные размеры, метод регулировки и диапазон регулировки рукоятки инструмента, используемого на станке, чтобы определить радиальные и осевые размеры инструмента при программировании. В настоящее время инструментальная система TSG используется в обрабатывающих центрах Китая. Существует два типа хвостовиков инструментов: прямые хвостовики (три спецификации) и конические хвостовики (четыре спецификации), включая 16 видов хвостовиков инструментов для разных целей. При экономичной обработке с ЧПУ, поскольку шлифовка, измерение и замена режущего инструмента в основном выполняются вручную, что занимает много времени, поэтому необходимо разумно организовать порядок режущего инструмента.

 

В целом должны соблюдаться следующие принципы:

 

① минимизировать количество инструментов;

 

② после того, как инструмент зажат, все детали обработки, которые он может выполнить, должны быть завершены;

 

③ инструменты для черновой и чистовой обработки должны использоваться отдельно, даже если они имеют одинаковый размер и характеристики;

 

④ фрезерование перед сверлением;

 

⑤ сначала обработайте поверхность, затем обработайте двумерный контур;

 

⑥, если возможно, следует использовать функцию автоматической смены инструмента на станках с ЧПУ для повышения эффективности производства.

 

III. определение параметров резания при обработке на станках с ЧПУ

 

Принцип разумного выбора параметров резания заключается в том, что при черновой обработке производительность обычно повышается, но следует также учитывать экономичность и стоимость обработки; При полутоновой и чистовой обработке эффективность резания, экономичность и стоимость обработки следует учитывать исходя из обеспечения качества обработки. Конкретное значение должно определяться в соответствии с руководством к станку, руководством по параметрам резки и опытом.

 

(1) глубина резания t. Когда допускается жесткость станка, заготовки и инструмента, t равно припуску на обработку, что является эффективной мерой повышения производительности. Чтобы обеспечить точность обработки и шероховатость поверхности деталей, следует оставлять определенный запас на чистовую обработку. Припуск на чистовую обработку станков с ЧПУ может быть немного меньше, чем у обычных станков.

 

(2) ширина резания L. Обычно l прямо пропорциональна диаметру инструмента D и обратно пропорциональна глубине резания. При экономичной обработке с ЧПУ диапазон значений L обычно составляет L = (0,6–0,9) d.

 

(3) скорость резания v. Увеличение V также является мерой повышения производительности, но V тесно связано с долговечностью инструмента. С увеличением V стойкость инструмента резко снижается, поэтому выбор V в основном зависит от стойкости инструмента. Кроме того, скорость резки также тесно связана с обрабатываемыми материалами. Например, при фрезеровании 30см2 концевой фрезой V может составлять около 8м/мин; при фрезеровании алюминиевого сплава одной и той же концевой фрезой V может составлять более 200м/мин.

 

(4) скорость шпинделя n (об/мин). Скорость шпинделя обычно выбирается в соответствии со скоростью резания v. Формула расчета: где D — диаметр инструмента или заготовки (мм). Как правило, панель управления станков с ЧПУ оснащена (многократным) переключателем регулировки скорости шпинделя, который позволяет регулировать скорость шпинделя в процессе обработки.

 

(5) скорость подачи vfvfvf должна выбираться в соответствии с требованиями точности обработки и шероховатости поверхности деталей, а также материалов инструментов и заготовок. Увеличение VF также может повысить эффективность производства. Когда шероховатость поверхности низкая, VF можно выбрать больше. В процессе обработки VF можно регулировать и вручную через регулировочный переключатель на панели управления станка, но максимальная скорость подачи ограничена жесткостью оборудования и производительностью системы подачи.