Hur beräknar man skärhastigheten och matningshastigheten för CNC-bearbetningscenter?

Skärhastighet och matningshastighet för CNC-bearbetningscenter:

 

1: spindelhastighet = 1000vc / π D

 

2. Maximal skärhastighet för allmänna verktyg (VC): höghastighetsstål 50 m/min; superhårt verktyg 150 m/min; belagt verktyg 250 m/min; keramiskt diamantverktyg 1000 m/min 3 bearbetning legerat stål Brinell-hårdhet = 275-325 höghastighetsstålverktyg vc = 18m/min; hårdmetallverktyg vc = 70m / min (drag = 3 mm; matningshastighet f = 0,3 mm / R)cnc vänddel

  

Det finns två beräkningsmetoder för spindelhastighet, som visas i följande exempel:

 

① Spindelhastighet: en är g97 S1000, vilket innebär att spindeln roterar 1000 varv per minut, det vill säga det konstanta varvtalet.cnc-bearbetningsdel

 

Den andra är att G96 S80 är en konstant linjär hastighet, vilket är spindelhastigheten som bestäms av arbetsstyckets yta.bearbetad del

 

Det finns också två typer av matningshastigheter, G94 F100, som indikerar att skäravståndet på en minut är 100 mm. Den andra är g95 F0.1, vilket innebär att verktygets matningsstorlek är 0,1 mm per varv av spindeln. Valet av skärverktyg och bestämning av skärmängd vid NC-bearbetning är en viktig del av NC-bearbetningstekniken. Det påverkar inte bara bearbetningseffektiviteten hos NC-verktygsmaskiner, utan påverkar också direkt bearbetningskvaliteten.

 

Med utvecklingen av CAD / CAM-teknik är det möjligt att direkt använda designdata för CAD i NC-bearbetning, särskilt anslutningen av mikrodator och NC-verktygsmaskin, vilket gör hela processen med design, processplanering och programmering komplett på datorn , och behöver i allmänhet inte mata ut speciella processdokument.

 

För närvarande tillhandahåller många CAD/CAM-programvarupaket automatiska programmeringsfunktioner. Dessa program ger i allmänhet upphov till relevanta problem med processplanering i programmeringsgränssnittet, såsom verktygsval, bearbetningsvägplanering, skärparameterinställning, etc. programmeraren kan automatiskt generera NC-program och överföra dem till NC-verktygsmaskinen för bearbetning så länge som han ställer in de relevanta parametrarna.

 

Därför slutförs valet av skärverktyg och bestämningen av skärparametrar vid NC-bearbetning under villkoret av människa-dator-interaktion, vilket står i skarp kontrast till den vanliga verktygsmaskinbearbetningen. Samtidigt kräver det också att programmerarna behärskar de grundläggande principerna för verktygsval och bestämning av skärparametrar och fullt ut överväger egenskaperna hos NC-bearbetning vid programmering.

 

I. typer och egenskaper hos vanliga skärverktyg för CNC-bearbetning

 

NC-bearbetningsverktyg måste anpassa sig till egenskaperna för hög hastighet, hög effektivitet och hög grad av automatisering av CNC-verktygsmaskiner, i allmänhet inklusive universella verktyg, universella anslutningsverktygshandtag och ett litet antal specialverktygshandtag. Verktygshandtaget ska anslutas till verktyget och installeras på verktygsmaskinens krafthuvud, så att det gradvis har standardiserats och serialiserats. Det finns många sätt att klassificera NC-verktyg.

 

Enligt verktygsstrukturen kan den delas in i:

 

① integrerad typ;

 

(2) inlagd typ, som är ansluten genom svetsning eller maskinklämma. Maskinklämma kan delas in i två typer: icke-transponerbar typ och transponerbar typ;

 

③ specialtyper, såsom kompositskärverktyg, stötdämpande skärverktyg etc.

 

Beroende på de material som används för att tillverka verktyget kan det delas in i:

 

① höghastighetstålskärare;

 

② hårdmetallverktyg;

 

③ diamantskärare;

 

④ skärverktyg av andra material, såsom skärverktyg för kubisk bornitrid, keramiska skärverktyg etc.

 

Skärtekniken kan delas in i:

 

① svarvverktyg, inklusive yttre cirkel, inre hål, gänga, skärverktyg, etc;

 

② borrverktyg, inklusive borr, brotsch, kran, etc;

 

③ tråkigt verktyg;

 

④ fräsverktyg etc.

 

För att anpassa sig till kraven för CNC-verktygsmaskiner för verktygshållbarhet, stabilitet, enkel justering och utbytbarhet, har det maskinklämda indexerbara verktyget under de senaste åren använts i stor utsträckning och nått 30% - 40% av det totala antalet CNC-verktyg, och mängden metallborttagning står för 80% - 90% av det totala.

 

Jämfört med de fräsar som används i allmänna verktygsmaskiner har CNC-skärare många olika krav, främst med följande egenskaper:

 

(1) god styvhet (särskilt grova skärverktyg), hög precision, liten vibrationsbeständighet och termisk deformation;

 

(2) bra utbytbarhet, bekvämt för snabbt verktygsbyte;

 

(3) hög livslängd, stabil och pålitlig skärprestanda;

 

(4) storleken på verktyget är lätt att justera, för att minska justeringstiden för verktygsbyte;

 

(5) skäraren ska kunna bryta eller rulla spån på ett tillförlitligt sätt för att underlätta spånavlägsnandet;

 

(6) serialisering och standardisering för att underlätta programmering och verktygshantering.

 

II. Urval av NC-bearbetningsverktyg

 

Valet av skärverktyg utförs i NC-programmeringsläget människa-datorinteraktion. Verktyget och handtaget ska väljas korrekt i enlighet med verktygsmaskinens bearbetningskapacitet, arbetsstyckesmaterialets prestanda, bearbetningsproceduren, skärmängden och andra relevanta faktorer. Den allmänna principen för verktygsval är: bekväm installation och justering, bra styvhet, hög hållbarhet och precision. Förutsatt att du uppfyller bearbetningskraven, försök att välja ett kortare verktygshandtag för att förbättra styvheten i verktygsbearbetningen. Vid val av verktyg bör verktygets storlek vara lämplig för ytstorleken på arbetsstycket som ska bearbetas.

 

I produktionen används ändfräsen ofta för att bearbeta den perifera konturen av plana delar; vid fräsning av plana delar, bör hårdmetallfräsen väljas; vid bearbetning av nav och spår bör höghastighetståländfräsaren väljas; vid bearbetning av blank yta eller grovt bearbetningshål kan majsfräsen med hårdmetallblad väljas; för bearbetning av någon tredimensionell profil och kontur med variabel avfasningsvinkel används ofta kulhuvudfräs och ringfräs Cutter, konisk fräs och skivfräs. I processen med bearbetning av ytan i fri form, eftersom slutskärhastigheten för kulhuvudsskäraren är noll, för att säkerställa bearbetningsnoggrannheten, är skärlinjeavståndet i allmänhet mycket tätt, så kulhuvudet används ofta för ytbehandling . Den plana skäraren är överlägsen kulhuvudsskäraren i ytbearbetningskvalitet och skäreffektivitet. Därför bör den plana fräsen väljas så länge som den grova bearbetningen eller slutbearbetningen av den krökta ytan garanteras.

 

Dessutom har hållbarheten och noggrannheten hos skärverktyg ett bra samband med priset på skärverktyg. Det måste noteras att valet av ett bra skärverktyg i de flesta fall ökar kostnaden för skärverktyg, men den resulterande förbättringen av bearbetningskvalitet och effektivitet kan avsevärt minska hela bearbetningskostnaden.

 

I bearbetningscentret finns alla typer av verktyg installerade på verktygsmagasinet och de kan välja och byta verktyg när som helst enligt programmet. Därför måste standardverktygshandtaget användas så att standardverktygen för borrning, borrning, expandering, fräsning och andra processer snabbt och exakt kan installeras på verktygsmaskinens spindel eller magasin. Programmeraren ska känna till den strukturella dimensionen, justeringsmetoden och justeringsområdet för verktygshandtaget som används på verktygsmaskinen, för att bestämma verktygets radiella och axiella dimensioner vid programmering. För närvarande används TSG-verktygssystem i bearbetningscentra i Kina. Det finns två typer av verktygsskaft: raka skaft (tre specifikationer) och koniska skaft (fyra specifikationer), inklusive 16 typer av verktygsskaft för olika ändamål. I den ekonomiska NC-bearbetningen, eftersom slipning, mätning och utbyte av skärverktyg oftast görs manuellt, vilket tar lång tid, så det är nödvändigt att ordna ordningen på skärverktygen rimligt.

 

I allmänhet ska följande principer följas:

 

① minimera antalet verktyg;

 

② efter att ett verktyg har klämts fast ska alla bearbetningsdelar som det kan utföra slutföras;

 

③ verktygen för grov- och finbearbetning ska användas separat, även de med samma storlek och specifikation;

 

④ fräsning före borrning;

 

⑤ avsluta ytan först, avsluta sedan den tvådimensionella konturen;

 

⑥ om möjligt bör den automatiska verktygsbytesfunktionen för CNC-verktygsmaskiner användas för att förbättra produktionseffektiviteten.

 

III. bestämning av skärparametrar för CNC-bearbetning

 

Principen för rimligt val av skärparametrar är att vid grovbearbetning förbättras produktiviteten generellt, men ekonomi och bearbetningskostnad bör också beaktas; Vid halvfinbearbetning och finbearbetning bör skäreffektivitet, ekonomi och bearbetningskostnad beaktas under förutsättningen att bearbetningskvaliteten säkerställs. Det specifika värdet ska bestämmas enligt verktygsmaskinens manual, skärparametrarnas manual och erfarenhet.

 

(1) skärdjup t. När styvheten hos verktygsmaskin, arbetsstycke och verktyg tillåts är t lika med bearbetningstillägg, vilket är en effektiv åtgärd för att förbättra produktiviteten. För att säkerställa bearbetningsnoggrannheten och ytjämnheten hos delar bör en viss marginal reserveras för efterbehandling. Efterbehandlingstillägget för CNC-verktygsmaskiner kan vara något mindre än för vanliga verktygsmaskiner.

 

(2) skärbredd L. I allmänhet är l direkt proportionell mot verktygsdiametern D och omvänt proportionell mot skärdjupet. Vid ekonomisk NC-bearbetning är värdeområdet för L i allmänhet L = (0,6-0,9) d.

 

(3) skärhastighet v. Att öka V är också ett mått för att förbättra produktiviteten, men V är nära relaterat till verktygets hållbarhet. Med ökningen av V minskar verktygets hållbarhet kraftigt, så valet av V beror främst på verktygets hållbarhet. Dessutom har skärhastigheten också ett bra samband med bearbetningsmaterialen. Till exempel, vid fräsning av 30crni2mova med ändfräs kan V vara ca 8m/min; vid fräsning av aluminiumlegering med samma ändfräs kan V vara mer än 200m/min.

 

(4) Spindelhastighet n (R/min). Spindelhastigheten väljs vanligtvis enligt skärhastigheten v. Beräkningsformeln är: där D är diametern på verktyget eller arbetsstycket (mm). I allmänhet är kontrollpanelen för CNC-verktygsmaskiner utrustad med omkopplaren för justering av spindelhastigheten (flera), som kan justera spindelhastigheten under bearbetningsprocessen.

 

(5) Matningshastigheten vfvfvf ska väljas i enlighet med kraven på bearbetningsnoggrannhet och ytjämnhet för delarna samt materialen i verktygen och arbetsstyckena. Ökningen av VF kan också förbättra produktionseffektiviteten. När ytråheten är låg kan VF väljas större. Under bearbetningsprocessen kan VF även justeras manuellt via justeringsbrytaren på verktygsmaskinens kontrollpanel, men den maximala matningshastigheten begränsas av utrustningens styvhet och matningssystemets prestanda.