Як розрахувати швидкість різання та швидкість подачі обробного центру з ЧПК?

Швидкість різання та швидкість подачі обробного центру з ЧПК:

 

1: швидкість шпинделя = 1000vc / π D

 

2. Максимальна швидкість різання загального інструменту (ВК): швидкорізальної сталі 50 м / хв; надскладний інструмент 150 м / хв; інструмент з покриттям 250 м/хв; керамічний алмазний інструмент 1000 м/хв 3 обробка легована сталь твердість за Брінеллем = 275-325 швидкорізальна сталь інструмент vc = 18 м/хв; інструмент з твердого сплаву vc = 70 м / хв (осадка = 3 мм; швидкість подачі f = 0,3 мм / R)Токарна частина з ЧПУ

  

Існує два методи розрахунку швидкості шпинделя, як показано в наступному прикладі:

 

① Швидкість шпинделя: одна — g97 S1000, що означає, що шпиндель обертається 1000 обертів на хвилину, тобто постійна швидкість.Частина обробки з ЧПУ

Інша полягає в тому, що G96 S80 має постійну лінійну швидкість, де поверхня заготовки визначає швидкість шпинделя.оброблена частина

 

Є також дві швидкості Keed, G94 F100, що вказує на те, що відстань різання за одну хвилину становить 100 мм. Інший — g95 F0.1, тобто розмір подачі інструменту становить 0,1 мм на оберт шпинделя. Вибір різального інструменту та визначення обсягу різання при обробці з ЧПУ є невід’ємною частиною технології обробки з ЧПУ. Це не тільки впливає на ефективність обробки верстатів з ЧПУ, але й безпосередньо впливає на якість обробки.

 

З розвитком технології CAD/CAM стало можливим безпосередньо використовувати проектні дані CAD у обробці з ЧПУ, особливо підключення мікрокомп’ютера та верстата з ЧПУ, що робить весь процес проектування, планування процесу та програмування завершеним на комп'ютер. Як правило, не потрібно виводити певні документи процесу.

 

В даний час багато програмних пакетів CAD / CAM забезпечують функції автоматичного програмування. Це програмне забезпечення зазвичай підказує відповідні проблеми інтерфейсу перепрограмування щодо планування процесу, такі як вибір інструменту, планування траєкторії обробки, налаштування параметрів різання тощо. Програміст може автоматично генерувати та передавати програми ЧПУ на верстат із ЧПУ для обробки, якщо він установлює відповідні параметри .

 

Таким чином, вибір ріжучих інструментів і визначення параметрів різання при обробці з ЧПУ завершується під час взаємодії людини з комп’ютером, що різко контрастує зі звичайною обробкою верстатів. У той же час це також вимагає від програмістів володіння основними принципами вибору інструменту та визначення параметрів різання та повного врахування характеристик обробки з ЧПУ під час програмування.

 

І. Види та характеристики типових різальних інструментів для обробки з ЧПК

 

Інструменти для обробки з ЧПК повинні адаптуватися до високої швидкості, високої ефективності та високого ступеня автоматизації верстатів з ЧПК, як правило, включаючи універсальні інструменти, універсальні з’єднувальні ручки інструментів і невелику кількість унікальних ручок інструментів. Рукоятка інструменту також повинна бути з’єднана з інструментом і встановлена ​​на силовій головці верстата, тому її поступово стандартизували та серіалізували. Існує багато способів класифікації інструментів NC.

 

За будовою інструменту його можна розділити на:

 

① інтегральний тип;

 

(2) Інкрустований тип з'єднується зварюванням або машинним затискачем. Тип машинного затискача можна розділити на два види: непересувний і пересувний тип;

 

③ окремі типи, такі як композитні ріжучі інструменти, амортизаційні ріжучі інструменти тощо.

 

За матеріалами, з яких виготовляється інструмент, його можна розділити на:

 

① Різець швидкорізальної сталі;

 

② твердосплавний інструмент;

 

③ алмазна фреза;

 

④ ріжучі інструменти з інших матеріалів, таких як кубічний нітрид бору, кераміка тощо.

 

Технологію різання можна розділити на:

 

① Токарні інструменти, включаючи зовнішнє коло, внутрішній отвір, різьбу, ріжучі інструменти тощо;

 

② інструменти для свердління, включаючи свердло, розгортку, мітчик тощо;

 

③ буровий інструмент;

 

④ фрезерні інструменти тощо.

 

Щоб адаптуватися до вимог верстатів з ЧПК щодо довговічності інструменту, стабільності, легкого регулювання та взаємозамінності, в останні роки широко використовувався змінний інструмент із затисканням машини, досягаючи 30% - 40% від загальної кількості інструментів з ЧПК, і обсяг зняття металу становить 80% - 90% від загального обсягу.

 

Порівняно з різцями, які використовуються в звичайних верстатах, різці з ЧПК мають багато інших вимог, головним чином з такими характеристиками:

 

(1) хороша жорсткість (особливо грубі ріжучі інструменти), висока точність, невелика стійкість до вібрації та термічної деформації;

 

(2) хороша взаємозамінність, зручна для швидкої зміни інструменту;

 

(3) високий термін служби, стабільна та надійна продуктивність різання;

 

(4) розмір інструменту легко регулювати, зменшує час налаштування зміни інструменту;

 

(5) cCutter повинен мати можливість надійно ламати або згортати стружку для полегшення видалення стружки;

 

(6) стандартизація serializatCutterd для полегшення програмування та керування інструментами.

 

II. Вибір інструментів для обробки з ЧПУ

 

Вибір різальних інструментів здійснюється в режимі взаємодії людини з комп'ютером програмування NC. Інструмент і рукоятка повинні бути правильно обрані відповідно до можливостей обробки верстата, продуктивності матеріалу заготовки, процедури обробки, кількості різання та інших відповідних факторів. Принципи вибору інструменту - зручність монтажу і регулювання, хороша жорсткість, висока міцність і точність. Щоб задовольнити вимоги до обробки, спробуйте вибрати коротшу ручку інструмента, щоб підвищити жорсткість обробки інструменту. При виборі інструменту розмір інструмента повинен відповідати розміру поверхні заготовки, що обробляється.

 

У виробництві торцеву фрезу часто використовують для обробки периферійного контуру плоских деталей; при фрезеруванні плоских деталей слід вибирати твердосплавну фрезу; при обробці бобишок і канавок слід вибирати торцеву фрезу зі швидкорізальної сталі; при обробці порожньої поверхні або грубого отвору можна вибрати кукурудзяну фрезу з твердосплавним лезом; для обробки деяких тривимірних профілів і контурів зі змінним кутом скосу, фрезою з кульовою головкою та кільцевою фрезою використовувалися конічні фрези та дискові фрези CCutter. У процесі обробки поверхні довільної форми, оскільки швидкість різання фрези з кульовою головкою дорівнює нулю, щоб забезпечити точність обробки, відстань між лініями різання зазвичай дуже щільна, тому кульову головку часто використовують для обробки поверхні. Фреза з плоскою головкою перевершує фрезу з кульковою головкою за якістю обробки поверхні та ефективністю різання. Тому фрезі з плоскою головкою слід вибирати переважно, якщо гарантується шорстка або чистова обробка вигнутої поверхні.

 

Крім того, довговічність і точність ріжучих інструментів мають великий зв'язок з ціною ріжучих інструментів. Слід зазначити, що в більшості випадків вибір хороших ріжучих інструментів збільшує вартість ріжучих інструментів. Тим не менш, результуюче покращення якості та ефективності обробки може значно знизити загальну вартість обробки.

 

В обробному центрі всі види інструментів встановлені в інструментальному журналі, і вони можуть вибрати і змінити інструменти в будь-який час відповідно до програми. Тому необхідно використовувати стандартну ручку інструменту, щоб стандартні інструменти для свердління, розточування, розширення, фрезерування та інших процесів можна було швидко й точно встановити на шпиндель або магазин верстата. Програміст повинен знати конструктивні розміри, метод регулювання та діапазон регулювання рукоятки інструменту, що використовується на верстаті, щоб визначити радіальні та осьові розміри інструменту під час програмування. В даний час система інструментів G використовується в обробних центрах Китаю. Існує два типи хвостовиків інструментів: прямі хвостовики (три специфікації) і конічні хвостовики (чотири специфікації), включаючи 16 хвостовиків інструментів для різних цілей. При економній обробці з ЧПУ, оскільки шліфування, вимірювання та заміна різальних інструментів здебільшого виконуються вручну, що займає багато часу, необхідно розумно організувати порядок різальних інструментів.

 

Загалом слід дотримуватися наступних принципів:

 

① мінімізувати кількість інструментів;

 

② після затискання інструменту всі деталі обробки, які він може виконувати, повинні бути завершені;

 

③ інструменти для чорнової та чистової обробки слід використовувати окремо, навіть ті, що мають однаковий розмір і специфікацію;

 

④ Фрезерування перед свердлінням;

 

⑤ Спочатку обробіть поверхню, потім завершіть двовимірний контур;

 

⑥ якщо можливо, слід використовувати функцію автоматичної зміни інструменту верстатів з ЧПК для підвищення ефективності виробництва.

 

III. Визначення параметрів різання при обробці з ЧПК

 

Принцип розумного вибору параметрів різання полягає в тому, що при чорновій обробці продуктивність загалом підвищується, але також слід враховувати економічність і вартість обробки; у напівтонкій обробці та фінішній обробці ефективність різання, економічність і вартість обробки повинні розглядатися як передумова забезпечення якості обробки. Конкретне значення повинно бути визначено відповідно до посібника з верстату, посібника з параметрів різання та досвіду.

 

(1) глибина різання t. Якщо допускається жорсткість верстата, заготовки та інструменту, вона дорівнює припуску на обробку, що є ефективним заходом для підвищення продуктивності. Необхідно залишити певний запас для чистової обробки, щоб забезпечити точність обробки деталей і шорсткість поверхні. Припуск на обробку верстатів з ЧПК може бути трохи меншим, ніж у звичайних верстатів.

 

(2) ширина різання L. Як правило, l прямо пропорційна діаметру інструменту D і обернено пропорційна глибині різання. При економічній обробці з ЧПУ діапазон значень L зазвичай становить L = (0,6-0,9) d.

 

(3) швидкість різання v. Збільшення V також є мірою підвищення продуктивності, але V тісно пов’язане з довговічністю інструменту. Зі збільшенням V довговічність інструменту різко знижується, тому вибір V в основному залежить від довговічності інструменту. Крім того, швидкість різання також має великий зв'язок з обробленими матеріалами. Наприклад, при фрезеруванні 30crni2mova фрезою enand d V може становити близько 8 м/хв; при фрезеруванні алюмінієвого сплаву тією ж торцевою фрезою V може бути більше 200 м / хв.

 

(4) швидкість шпинделя n (R / хв). Швидкість шпинделя зазвичай вибирається відповідно до швидкості різання v. Формула розрахунку s: де D — діаметр інструмента або заготовки (мм). Зазвичай панель керування верстатами з ЧПК оснащена перемикачем регулювання швидкості шпинделя (декількома), за допомогою якого можна регулювати швидкість шпинделя в процесі обробки.

 

(5) швидкість подачі vfvfvf вибирається відповідно до вимог точності обробки та шорсткості поверхні деталей, а також матеріалів інструментів і заготовок. Збільшення inF також може підвищити ефективність виробництва. Коли шорсткість поверхні низька, VF може бути виділено більш значно. У процесі обробки VF також можна регулювати вручну за допомогою перемикача регулювання на панелі керування верстата. Тим не менш, максимальна швидкість подачі обмежена жорсткістю обладнання та продуктивністю системи подачі.