จะคำนวณความเร็วตัดและความเร็วป้อนของศูนย์เครื่องจักรกลซีเอ็นซีได้อย่างไร?

ความเร็วตัดและความเร็วป้อนของศูนย์เครื่องจักรกลซีเอ็นซี:

 

1: ความเร็วแกนหมุน = 1,000vc / π D

 

2. ความเร็วตัดสูงสุดของเครื่องมือทั่วไป (VC): เหล็กความเร็วสูง 50 ม. / นาที; เครื่องมือที่แข็งเป็นพิเศษ 150 ม. / นาที; เครื่องมือเคลือบ 250 ม. / นาที เครื่องมือเพชรเซรามิก 1,000 ม. / นาที 3 โลหะผสมการประมวลผลความแข็ง Brinell = 275-325 เครื่องมือเหล็กความเร็วสูง vc = 18 ม. / นาที; เครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์ vc = 70 ม. / นาที (ร่าง = 3 มม.; อัตราป้อน f = 0.3 มม. / R)ส่วนกลึงซีเอ็นซี

  

มีวิธีการคำนวณความเร็วของสปินเดิลสองวิธี ดังที่แสดงในตัวอย่างต่อไปนี้:

 

1 ความเร็วแกนหมุน: หนึ่งคือ g97 S1000 ซึ่งหมายความว่าแกนหมุนหมุน 1,000 รอบต่อนาที นั่นคือความเร็วคงที่ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซี

 

อีกประการหนึ่งคือ G96 S80 เป็นความเร็วเชิงเส้นคงที่ ซึ่งเป็นความเร็วสปินเดิลที่กำหนดโดยพื้นผิวชิ้นงานชิ้นส่วนกลึง

 

นอกจากนี้ยังมีความเร็วป้อนสองประเภท G94 F100 ซึ่งระบุว่าระยะการตัดหนึ่งนาทีคือ 100 มม. อีกอันคือ g95 F0.1 ซึ่งหมายความว่าขนาดป้อนเครื่องมือคือ 0.1 มม. ต่อรอบการหมุนของสปินเดิล การเลือกเครื่องมือตัดและการกำหนดปริมาณการตัดในการตัดเฉือน NC เป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีการตัดเฉือน NC ไม่เพียงส่งผลต่อประสิทธิภาพการตัดเฉือนของเครื่องมือกล NC เท่านั้น แต่ยังส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพการตัดเฉือนอีกด้วย

 

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี CAD / CAM ทำให้สามารถใช้ข้อมูลการออกแบบ CAD ในการตัดเฉือน NC ได้โดยตรง โดยเฉพาะการเชื่อมต่อไมโครคอมพิวเตอร์และเครื่องมือกล NC ซึ่งทำให้กระบวนการออกแบบ การวางแผนกระบวนการ และการเขียนโปรแกรมทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์บนคอมพิวเตอร์ และโดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องส่งออกเอกสารกระบวนการพิเศษ

 

ปัจจุบันชุดซอฟต์แวร์ CAD / CAM จำนวนมากมีฟังก์ชันการเขียนโปรแกรมอัตโนมัติ โดยทั่วไปซอฟต์แวร์เหล่านี้จะแจ้งปัญหาที่เกี่ยวข้องของการวางแผนกระบวนการในส่วนต่อประสานการเขียนโปรแกรม เช่น การเลือกเครื่องมือ การวางแผนเส้นทางการตัดเฉือน การตั้งค่าพารามิเตอร์การตัด ฯลฯ โปรแกรมเมอร์สามารถสร้างโปรแกรม NC โดยอัตโนมัติและส่งไปยังเครื่องมือกล NC เพื่อการประมวลผลตราบใดที่ เขาตั้งค่าพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้อง

 

ดังนั้นการเลือกเครื่องมือตัดและการกำหนดพารามิเตอร์การตัดในการตัดเฉือน NC จึงเสร็จสิ้นภายใต้เงื่อนไขของการโต้ตอบระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ ซึ่งแตกต่างอย่างมากกับการตัดเฉือนเครื่องมือกลทั่วไป ในขณะเดียวกัน ยังกำหนดให้โปรแกรมเมอร์ต้องเชี่ยวชาญหลักการพื้นฐานของการเลือกเครื่องมือและการกำหนดพารามิเตอร์การตัด และพิจารณาคุณลักษณะของการตัดเฉือน NC อย่างถี่ถ้วนเมื่อตั้งโปรแกรม

 

I. ประเภทและคุณลักษณะของเครื่องมือตัดทั่วไปสำหรับการตัดเฉือน CNC

 

เครื่องมือตัดเฉือน NC จะต้องปรับให้เข้ากับลักษณะของความเร็วสูง ประสิทธิภาพสูง และระบบอัตโนมัติในระดับสูงของเครื่องมือกล CNC โดยทั่วไปรวมถึงเครื่องมืออเนกประสงค์ ด้ามจับเครื่องมือเชื่อมต่ออเนกประสงค์ และด้ามจับเครื่องมือพิเศษจำนวนเล็กน้อย ที่จับเครื่องมือควรเชื่อมต่อกับเครื่องมือและติดตั้งบนหัวจ่ายไฟของเครื่องมือกล ดังนั้นจึงค่อยๆ กำหนดมาตรฐานและซีเรียลไลซ์ มีหลายวิธีในการจำแนกเครื่องมือ NC

 

ตามโครงสร้างของเครื่องมือสามารถแบ่งออกเป็น:

 

1 ประเภทอินทิกรัล

 

(2) แบบฝังซึ่งเชื่อมต่อด้วยการเชื่อมหรือแบบแคลมป์ด้วยเครื่องจักร ประเภทแคลมป์ของเครื่องจักรสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท: ประเภทที่ไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้และประเภทที่เคลื่อนย้ายได้

 

3 ชนิดพิเศษ เช่น เครื่องมือตัดคอมโพสิต เครื่องมือตัดแบบดูดซับแรงกระแทก เป็นต้น

 

ตามวัสดุที่ใช้ในการผลิตเครื่องมือสามารถแบ่งออกเป็น:

 

1 เครื่องตัดเหล็กความเร็วสูง

 

②เครื่องมือคาร์ไบด์

 

3 เครื่องตัดเพชร;

 

④ เครื่องมือตัดที่ทำจากวัสดุอื่น เช่น เครื่องมือตัดลูกบาศก์โบรอนไนไตรด์ เครื่องมือตัดเซรามิก ฯลฯ

 

เทคโนโลยีการตัดสามารถแบ่งออกเป็น:

 

1 เครื่องมือกลึง รวมถึงวงกลมด้านนอก รูใน เกลียว เครื่องมือตัด ฯลฯ

 

2 เครื่องมือเจาะ รวมถึงสว่าน รีมเมอร์ ต๊าป ฯลฯ

 

3 เครื่องมือที่น่าเบื่อ;

 

④ เครื่องมือกัด ฯลฯ

 

เพื่อปรับให้เข้ากับข้อกำหนดของเครื่องมือเครื่อง CNC ในด้านความทนทาน ความเสถียร การปรับที่ง่ายดาย และความสามารถในการสับเปลี่ยนกันได้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เครื่องมือแบบถอดเปลี่ยนได้แบบยึดด้วยเครื่องจักรได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ถึง 30% - 40% ของจำนวนเครื่องมือ CNC ทั้งหมด และปริมาณการขจัดโลหะคิดเป็น 80% - 90% ของทั้งหมด

 

เมื่อเทียบกับหัวกัดที่ใช้ในเครื่องมือกลทั่วไป หัวกัด CNC มีข้อกำหนดที่แตกต่างกันมากมาย โดยส่วนใหญ่จะมีลักษณะดังต่อไปนี้:

 

(1) ความแข็งแกร่งที่ดี (โดยเฉพาะเครื่องมือตัดหยาบ) ความแม่นยำสูง ทนต่อการสั่นสะเทือนเล็กน้อย และการเปลี่ยนรูปจากความร้อน

 

(2) การแลกเปลี่ยนที่ดี สะดวกสำหรับการเปลี่ยนเครื่องมืออย่างรวดเร็ว

 

(3) อายุการใช้งานสูง ประสิทธิภาพการตัดที่มั่นคงและเชื่อถือได้

 

(4) ขนาดของเครื่องมือสามารถปรับได้ง่าย เพื่อลดเวลาในการปรับเปลี่ยนเครื่องมือ

 

(5) เครื่องตัดจะต้องสามารถหักหรือม้วนเศษได้อย่างน่าเชื่อถือเพื่อความสะดวกในการกำจัดเศษ

 

(6) การทำให้เป็นอนุกรมและมาตรฐานเพื่ออำนวยความสะดวกในการเขียนโปรแกรมและการจัดการเครื่องมือ

 

ครั้งที่สอง การเลือกเครื่องมือตัดเฉือน NC

 

การเลือกเครื่องมือตัดจะดำเนินการในสถานะปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ของการเขียนโปรแกรม NC ต้องเลือกเครื่องมือและด้ามจับอย่างถูกต้องตามความสามารถในการตัดเฉือนของเครื่องมือกล ประสิทธิภาพของวัสดุชิ้นงาน ขั้นตอนการประมวลผล จำนวนการตัด และปัจจัยอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง หลักการทั่วไปในการเลือกเครื่องมือคือ: การติดตั้งและการปรับที่สะดวก ความแข็งแกร่งที่ดี ความทนทานและความแม่นยำสูง เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านการตัดเฉือน ให้ลองเลือกด้ามจับเครื่องมือที่สั้นลงเพื่อปรับปรุงความแข็งแกร่งของการตัดเฉือนเครื่องมือ เมื่อเลือกเครื่องมือ ขนาดของเครื่องมือควรเหมาะสมกับขนาดพื้นผิวของชิ้นงานที่จะแปรรูป

 

ในการผลิต คัตเตอร์กัดเอ็นมักใช้ในการประมวลผลรูปร่างส่วนนอกของชิ้นส่วนเครื่องบิน เมื่อกัดชิ้นส่วนเครื่องบินควรเลือกหัวกัดใบมีดคาร์ไบด์ เมื่อตัดเฉือนบอสและร่อง ควรเลือกคัตเตอร์กัดปลายเหล็กความเร็วสูง เมื่อตัดเฉือนพื้นผิวเปล่าหรือรูตัดเฉือนหยาบ สามารถเลือกหัวกัดข้าวโพดพร้อมใบมีดคาร์ไบด์ได้ สำหรับการประมวลผลโปรไฟล์สามมิติและรูปร่างที่มีมุมเอียงแบบแปรผัน มักใช้คัตเตอร์กัดหัวบอลและการกัดวงแหวน คัตเตอร์ คัตเตอร์เรียว และคัตเตอร์ดิสก์ ในกระบวนการตัดเฉือนพื้นผิวรูปแบบอิสระ เนื่องจากความเร็วตัดปลายของเครื่องตัดหัวบอลเป็นศูนย์ เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำในการตัดเฉือน โดยทั่วไประยะห่างของเส้นตัดจะมีความหนาแน่นมาก ดังนั้นหัวบอลจึงมักจะใช้สำหรับการตกแต่งพื้นผิว . เครื่องตัดหัวแบนนั้นเหนือกว่าเครื่องตัดหัวบอลในด้านคุณภาพการตัดเฉือนพื้นผิวและประสิทธิภาพการตัด ดังนั้น ควรเลือกหัวกัดแบบหัวแบนเป็นพิเศษตราบเท่าที่รับประกันการกลึงหยาบหรือการเก็บผิวละเอียดของพื้นผิวโค้ง

 

นอกจากนี้ความทนทานและความแม่นยำของเครื่องมือตัดยังมีความสัมพันธ์ที่ดีกับราคาของเครื่องมือตัดอีกด้วย จะต้องสังเกตว่าในกรณีส่วนใหญ่ การเลือกเครื่องมือตัดที่ดีจะเพิ่มต้นทุนของเครื่องมือตัด แต่การปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพการประมวลผลที่เกิดขึ้นสามารถลดต้นทุนการประมวลผลทั้งหมดได้อย่างมาก

 

ในแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ เครื่องมือทุกชนิดได้รับการติดตั้งไว้ในนิตยสารเครื่องมือ และสามารถเลือกและเปลี่ยนเครื่องมือได้ตลอดเวลาตามโปรแกรม ดังนั้นจึงต้องใช้ด้ามจับเครื่องมือมาตรฐานเพื่อให้สามารถติดตั้งเครื่องมือมาตรฐานสำหรับการเจาะ การคว้าน การขยาย การกัด และกระบวนการอื่นๆ บนสปินเดิลหรือแม็กกาซีนของเครื่องมือกลได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ โปรแกรมเมอร์จะต้องทราบขนาดโครงสร้าง วิธีการปรับ และช่วงการปรับของด้ามจับเครื่องมือที่ใช้กับเครื่องมือกล เพื่อกำหนดขนาดรัศมีและแนวแกนของเครื่องมือเมื่อเขียนโปรแกรม ปัจจุบันระบบเครื่องมือ TSG ถูกใช้ใน Machining Center ในประเทศจีน ด้ามเครื่องมือมีสองประเภท: ด้ามตรง (ข้อกำหนดสามประการ) และด้ามทรงเรียว (ข้อกำหนดสี่ประการ) รวมถึงด้ามเครื่องมือ 16 ชนิดสำหรับวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน ในการตัดเฉือน NC แบบประหยัด เนื่องจากการเจียร การวัด และการเปลี่ยนเครื่องมือตัดส่วนใหญ่จะทำด้วยมือซึ่งใช้เวลานาน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องจัดเรียงลำดับของเครื่องมือตัดอย่างสมเหตุสมผล

 

โดยทั่วไปจะต้องปฏิบัติตามหลักการดังต่อไปนี้:

 

1. ลดจำนวนเครื่องมือให้เหลือน้อยที่สุด

 

2 หลังจากจับยึดเครื่องมือแล้ว ชิ้นส่วนเครื่องจักรทั้งหมดที่สามารถทำได้จะต้องเสร็จสิ้น

 

3. เครื่องมือสำหรับการตัดหยาบและการเก็บผิวละเอียดจะต้องใช้แยกกัน แม้ว่าจะมีขนาดและข้อกำหนดเดียวกันก็ตาม

 

④กัดก่อนเจาะ

 

⑤ เสร็จสิ้นพื้นผิวก่อน จากนั้นจึงเสร็จสิ้นโครงร่างสองมิติ

 

⑥ หากเป็นไปได้ ควรใช้ฟังก์ชันการเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติของเครื่องมือเครื่อง CNC เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต

 

ที่สาม การกำหนดพารามิเตอร์การตัดสำหรับการตัดเฉือน CNC

 

หลักการของการเลือกพารามิเตอร์การตัดที่เหมาะสมคือในการตัดเฉือนหยาบ โดยทั่วไปประสิทธิภาพการผลิตจะดีขึ้น แต่ควรคำนึงถึงความประหยัดและต้นทุนการตัดเฉือนด้วย ในการตัดเฉือนกึ่งละเอียดและการเก็บผิวละเอียด ควรพิจารณาประสิทธิภาพการตัด ความประหยัด และต้นทุนการตัดเฉือน โดยคำนึงถึงคุณภาพของการตัดเฉือน ค่าเฉพาะจะต้องถูกกำหนดตามคู่มือเครื่องมือกล คู่มือพารามิเตอร์การตัด และประสบการณ์

 

(1) ระยะกินลึก t. เมื่ออนุญาตให้เครื่องมือกล ชิ้นงาน และเครื่องมือมีความแข็งแกร่งได้ t จะเท่ากับค่าเผื่อการตัดเฉือน ซึ่งเป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำในการตัดเฉือนและความหยาบของพื้นผิวของชิ้นส่วน ควรสงวนระยะขอบไว้สำหรับการเก็บผิวละเอียด ค่าเผื่อการเก็บผิวสำเร็จของเครื่องมือกล CNC อาจน้อยกว่าเครื่องมือกลทั่วไปเล็กน้อย

 

(2) ความกว้างของการตัด L โดยทั่วไป l เป็นสัดส่วนโดยตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือ D และแปรผกผันกับความลึกของการตัด ในการตัดเฉือน NC แบบประหยัด ช่วงค่าของ L โดยทั่วไปคือ L = (0.6-0.9) d

 

(3) ความเร็วตัด v การเพิ่ม V ก็เป็นการวัดในการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตเช่นกัน แต่ V มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความทนทานของเครื่องมือ เมื่อเพิ่ม V ความทนทานของเครื่องมือจะลดลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้นการเลือก V จะขึ้นอยู่กับความทนทานของเครื่องมือเป็นหลัก นอกจากนี้ ความเร็วในการตัดยังมีความสัมพันธ์ที่ดีกับวัสดุในการแปรรูปอีกด้วย ตัวอย่างเช่น เมื่อกัด 30crni2mova ด้วยคัตเตอร์กัดปลาย V อาจอยู่ที่ประมาณ 8 ม. / นาที เมื่อกัดอลูมิเนียมอัลลอยด์ด้วยคัตเตอร์กัดปลายเดียวกัน V อาจมากกว่า 200 ม. / นาที

 

(4) ความเร็วแกนหมุน n (R / min) โดยทั่วไปความเร็วของสปินเดิลจะถูกเลือกตามความเร็วตัด v สูตรการคำนวณคือ โดยที่ D คือเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือหรือชิ้นงาน (มม.) โดยทั่วไปแผงควบคุมของเครื่องมือเครื่อง CNC จะมีสวิตช์ปรับความเร็วแกนหมุน (หลายตัว) ซึ่งสามารถปรับความเร็วแกนหมุนในกระบวนการตัดเฉือนได้

 

(5) ความเร็วป้อน vfvfvf จะต้องเลือกตามความต้องการของความแม่นยำในการตัดเฉือนและความหยาบผิวของชิ้นส่วนตลอดจนวัสดุของเครื่องมือและชิ้นงาน การเพิ่มขึ้นของ VF ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตได้อีกด้วย เมื่อความหยาบผิวต่ำ สามารถเลือก VF ให้ใหญ่ขึ้นได้ ในกระบวนการตัดเฉือน VF ยังสามารถปรับได้ด้วยตนเองผ่านสวิตช์ปรับบนแผงควบคุมของเครื่องมือกล แต่ความเร็วป้อนสูงสุดจะถูกจำกัดโดยความแข็งแกร่งของอุปกรณ์และประสิทธิภาพของระบบป้อน