Ako vypočítať rýchlosť rezania a rýchlosť posuvu CNC obrábacieho centra?

Rezná rýchlosť a rýchlosť posuvu CNC obrábacieho centra:

 

1: otáčky vretena = 1000 vc / π D

 

2. Maximálna rýchlosť rezania všeobecných nástrojov (VC): rýchlorezná oceľ 50 m / min; super tvrdý nástroj 150 m / min; povlakovaný nástroj 250 m / min; keramický diamantový nástroj 1000 m / min 3 spracovanie legovanej ocele tvrdosť podľa Brinella = 275-325 nástroj z rýchloreznej ocele vc = 18 m / min; nástroj zo slinutého karbidu vc = 70 m/min (ťah = 3 mm; rýchlosť posuvu f = 0,3 mm / R)cnc sústružnícky diel

  

Existujú dve metódy výpočtu rýchlosti vretena, ako je znázornené v nasledujúcom príklade:

 

① otáčky vretena: jedna je g97 S1000, čo znamená, že vreteno sa otáča 1000 otáčkami za minútu, teda konštantnou rýchlosťou.cnc obrábacia časť

 

Druhou je, že G96 S80 je konštantná lineárna rýchlosť, čo je rýchlosť vretena určená povrchom obrobku.opracovaná časť

 

Existujú tiež dva druhy rýchlostí posuvu, G94 F100, čo znamená, že jedna minúta reznej vzdialenosti je 100 mm. Druhý je g95 F0.1, čo znamená, že veľkosť posuvu nástroja je 0,1 mm na otáčku vretena. Výber rezného nástroja a určenie rezného množstva pri NC obrábaní je dôležitou súčasťou technológie NC obrábania. Ovplyvňuje nielen efektivitu obrábania NC obrábacích strojov, ale priamo ovplyvňuje aj kvalitu obrábania.

 

S rozvojom CAD / CAM technológie je možné priamo využívať konštrukčné dáta CAD v NC obrábaní, najmä spojenie mikropočítača a NC obrábacieho stroja, čím je celý proces návrhu, plánovania procesov a programovania kompletný na počítači. a vo všeobecnosti nepotrebuje výstup špeciálnych procesných dokumentov.

 

V súčasnosti mnoho softvérových balíkov CAD / CAM poskytuje funkcie automatického programovania. Tento softvér vo všeobecnosti vyvoláva príslušné problémy plánovania procesov v programovacom rozhraní, ako je výber nástroja, plánovanie dráhy obrábania, nastavenie rezných parametrov atď. Programátor môže automaticky generovať NC programy a prenášať ich do NC obrábacieho stroja na spracovanie, pokiaľ nastaví príslušné parametre.

 

Preto sa výber rezných nástrojov a stanovenie rezných parametrov pri NC obrábaní dokončuje za podmienky interakcie človeka s počítačom, čo je v ostrom kontraste s bežným obrábaním na obrábacích strojoch. Zároveň od programátorov vyžaduje, aby ovládali základné princípy výberu nástroja a určovania rezných parametrov a pri programovaní plne zohľadňovali vlastnosti NC obrábania.

 

I. typy a charakteristiky bežných rezných nástrojov pre CNC obrábanie

 

NC obrábacie nástroje sa musia prispôsobiť charakteristikám vysokej rýchlosti, vysokej účinnosti a vysokého stupňa automatizácie CNC obrábacích strojov, vo všeobecnosti vrátane univerzálnych nástrojov, univerzálnych spojovacích rukovätí nástrojov a malého počtu špeciálnych rukovätí nástrojov. Rukoväť nástroja by mala byť pripojená k nástroju a inštalovaná na výkonovej hlave obrábacieho stroja, takže bola postupne štandardizovaná a sériová. Existuje mnoho spôsobov, ako klasifikovať NC nástroje.

 

Podľa štruktúry nástroja ho možno rozdeliť na:

 

① integrálny typ;

 

(2) intarzovaný typ, ktorý je spojený zváraním alebo typom strojovej svorky. Typ strojovej svorky možno rozdeliť do dvoch typov: netransponovateľný typ a transponovateľný typ;

 

③ špeciálne typy, ako sú kompozitné rezné nástroje, rezné nástroje na tlmenie nárazov atď.

 

Podľa materiálov použitých na výrobu nástroja ho možno rozdeliť na:

 

① rezačka na vysokorýchlostnú oceľ;

 

② karbidový nástroj;

 

③ diamantová fréza;

 

④ rezné nástroje z iných materiálov, ako sú rezné nástroje z kubického nitridu bóru, keramické rezné nástroje atď.

 

Technológiu rezania možno rozdeliť na:

 

① sústružnícke nástroje vrátane vonkajšieho kruhu, vnútorného otvoru, závitu, rezných nástrojov atď.;

 

② vŕtacie nástroje vrátane vŕtačky, výstružníka, závitníka atď.;

 

③ vyvrtávací nástroj;

 

④ frézovacie nástroje atď.

 

Aby sa prispôsobili požiadavkám CNC obrábacích strojov na trvanlivosť, stabilitu, ľahké nastavenie a zameniteľnosť nástroja, v posledných rokoch sa vo veľkej miere používa strojom upnutý indexovateľný nástroj, ktorý dosahuje 30% - 40% z celkového počtu CNC nástrojov, a množstvo odstráneného kovu predstavuje 80 % - 90 % z celkového množstva.

 

V porovnaní s frézami používanými vo všeobecných obrábacích strojoch majú CNC frézy mnoho rôznych požiadaviek, najmä s nasledujúcimi vlastnosťami:

 

(1) dobrá tuhosť (najmä hrubé rezné nástroje), vysoká presnosť, malá odolnosť voči vibráciám a tepelná deformácia;

 

(2) dobrá zameniteľnosť, vhodná na rýchlu výmenu nástroja;

 

(3) vysoká životnosť, stabilný a spoľahlivý rezný výkon;

 

(4) veľkosť nástroja sa dá ľahko nastaviť, aby sa skrátil čas nastavenia výmeny nástroja;

 

(5) rezačka musí byť schopná spoľahlivo lámať alebo valiť triesky, aby sa uľahčilo odstraňovanie triesok;

 

(6) serializácia a štandardizácia na uľahčenie programovania a správy nástrojov.

 

II. Výber NC obrábacích nástrojov

 

Výber rezných nástrojov sa vykonáva v stave interakcie človek-počítač NC programovania. Nástroj a rukoväť sa musia správne vybrať podľa kapacity obrábania obrábacieho stroja, výkonu materiálu obrobku, postupu spracovania, množstva rezu a ďalších relevantných faktorov. Všeobecný princíp výberu nástroja je: pohodlná inštalácia a nastavenie, dobrá tuhosť, vysoká odolnosť a presnosť. Za predpokladu splnenia požiadaviek na obrábanie skúste zvoliť kratšiu rukoväť nástroja, aby ste zlepšili tuhosť obrábania nástroja. Pri výbere nástroja by mala byť veľkosť nástroja vhodná pre veľkosť povrchu spracovávaného obrobku.

 

Vo výrobe sa stopková fréza často používa na spracovanie obvodového obrysu rovinných dielov; pri frézovaní rovinných dielov by sa mala zvoliť fréza z tvrdokovu; pri obrábaní nálitku a drážky by sa mala zvoliť fréza na čelnú frézu z vysokorýchlostnej ocele; pri obrábaní povrchu polotovaru alebo hrubého obrábacieho otvoru je možné zvoliť frézu na kukuricu s tvrdokovovým kotúčom; na spracovanie nejakého trojrozmerného profilu a obrysu s premenlivým uhlom skosenia sa často používa fréza s guľovou hlavou a kruhová fréza Fréza, kužeľová fréza a kotúčová fréza. V procese povrchového obrábania voľného tvaru, pretože rýchlosť koncového rezu frézy s guľovou hlavou je nulová, aby sa zabezpečila presnosť obrábania, je rozstup reznej línie vo všeobecnosti veľmi hustý, takže guľová hlava sa často používa na povrchovú úpravu. . Fréza s plochou hlavou je lepšia ako fréza s guľovou hlavou v kvalite obrábania povrchu a účinnosti rezania. Preto by sa fréza s plochou hlavou mala vyberať prednostne, pokiaľ je zaručené hrubé opracovanie alebo konečné opracovanie zakriveného povrchu.

 

Navyše životnosť a presnosť rezných nástrojov má veľký vzťah k cene rezných nástrojov. Je potrebné poznamenať, že vo väčšine prípadov výber dobrého rezného nástroja zvyšuje náklady na rezné nástroje, ale výsledné zlepšenie kvality a efektívnosti spracovania môže výrazne znížiť celkové náklady na spracovanie.

 

V obrábacom centre sú na zásobníku nástrojov nainštalované všetky druhy nástrojov, ktoré si môžu kedykoľvek vybrať a vymeniť nástroje podľa programu. Preto sa musí použiť štandardná rukoväť nástroja, aby sa štandardné nástroje na vŕtanie, vyvrtávanie, rozširovanie, frézovanie a iné procesy dali rýchlo a presne namontovať na vreteno alebo zásobník obrábacieho stroja. Programátor musí poznať konštrukčný rozmer, spôsob nastavenia a rozsah nastavenia rukoväte nástroja používanej na obrábacom stroji, aby pri programovaní určil radiálne a axiálne rozmery nástroja. V súčasnosti sa nástrojový systém TSG používa v obrábacích centrách v Číne. Existujú dva druhy stopiek nástrojov: priame stopky (tri špecifikácie) a kužeľové stopky (štyri špecifikácie), vrátane 16 druhov stopiek nástrojov na rôzne účely. Pri ekonomickom NC obrábaní, pretože brúsenie, meranie a výmena rezných nástrojov prebieha väčšinou ručne, čo zaberá veľa času, preto je potrebné rozumne usporiadať poradie rezných nástrojov.

 

Vo všeobecnosti sa musia dodržiavať tieto zásady:

 

① minimalizujte počet nástrojov;

 

② po upnutí nástroja musia byť dokončené všetky časti obrábania, ktoré môže vykonávať;

 

③ nástroje na hrubé a dokončovacie obrábanie sa musia používať samostatne, dokonca aj nástroje s rovnakou veľkosťou a špecifikáciou;

 

④ frézovanie pred vŕtaním;

 

⑤ najskôr dokončite povrch a potom dokončite dvojrozmerný obrys;

 

⑥ ak je to možné, na zlepšenie efektivity výroby by sa mala použiť funkcia automatickej výmeny nástrojov CNC obrábacích strojov.

 

III. stanovenie rezných parametrov pre CNC obrábanie

 

Princíp rozumného výberu rezných parametrov spočíva v tom, že pri hrubom obrábaní sa vo všeobecnosti zlepšuje produktivita, ale treba zvážiť aj hospodárnosť a náklady na obrábanie; pri polojemnom obrábaní a konečnej úprave by sa mala zohľadňovať účinnosť rezania, hospodárnosť a náklady na obrábanie za predpokladu zabezpečenia kvality obrábania. Konkrétna hodnota sa určí podľa príručky obrábacieho stroja, príručky rezných parametrov a skúseností.

 

(1) hĺbka rezu t. Keď je povolená tuhosť obrábacieho stroja, obrobku a nástroja, t sa rovná prídavku na obrábanie, čo je účinné opatrenie na zlepšenie produktivity. Aby sa zabezpečila presnosť obrábania a drsnosť povrchu dielov, mala by byť na konečnú úpravu vyhradená určitá rezerva. Prídavok na konečnú úpravu CNC obrábacích strojov môže byť o niečo menší ako pri bežných obrábacích strojoch.

 

(2) šírka rezu L. Vo všeobecnosti je l priamo úmerné priemeru nástroja D a nepriamo úmerné hĺbke rezu. Pri ekonomickom NC obrábaní je rozsah hodnôt L vo všeobecnosti L = (0,6-0,9) d.

 

(3) rezná rýchlosť v. Zvýšenie V je tiež meradlom na zlepšenie produktivity, ale V úzko súvisí s trvanlivosťou nástroja. S nárastom V sa životnosť nástroja prudko znižuje, takže výber V závisí najmä od trvanlivosti nástroja. Okrem toho má rýchlosť rezania tiež veľký vzťah k spracovateľským materiálom. Napríklad pri frézovaní 30crni2mova čelnou frézou môže byť V približne 8 m / min; pri frézovaní hliníkovej zliatiny tou istou stopkovou frézou môže byť V viac ako 200 m / min.

 

(4) rýchlosť vretena n (R / min). Rýchlosť vretena sa vo všeobecnosti volí podľa reznej rýchlosti v. Výpočtový vzorec je: kde D je priemer nástroja alebo obrobku (mm). Vo všeobecnosti je ovládací panel CNC obrábacích strojov vybavený prepínačom nastavenia rýchlosti vretena (viacnásobným), ktorý dokáže nastaviť rýchlosť vretena v procese obrábania.

 

(5) Rýchlosť posuvu vfvfvf sa volí podľa požiadaviek na presnosť obrábania a drsnosť povrchu dielov, ako aj na materiály nástrojov a obrobkov. Zvýšenie VF môže tiež zlepšiť efektivitu výroby. Keď je drsnosť povrchu nízka, VF možno zvoliť väčšiu. V procese obrábania je možné VF nastaviť aj manuálne pomocou nastavovacieho spínača na ovládacom paneli obrábacieho stroja, ale maximálna rýchlosť posuvu je obmedzená tuhosťou zariadenia a výkonom systému posuvu.