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 (VC): швидкорізальна сталь 50 м / хв; надтвердий 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: g97 S1000, що означає, що шпиндель обертається 1000 обертів на хвилину, тобто постійна швидкість.обробна частина з ЧПУ

 

Інша полягає в тому, що G96 S80 є постійною лінійною швидкістю, яка є швидкістю шпинделя, що визначається поверхнею заготовки.оброблена частина

 

Є також два види швидкості подачі, G94 F100, що вказує на те, що відстань різання за одну хвилину становить 100 мм. Інший — g95 F0.1, що означає, що розмір подачі інструменту становить 0,1 мм на оберт шпинделя. Вибір ріжучого інструменту та визначення обсягу різання при обробці з ЧПУ є важливою 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 дані проектування CAD в обробці з ЧПУ, особливо підключення мікрокомп’ютера та верстату з ЧПУ, що робить весь процес проектування, планування процесу та програмування завершеним на комп’ютері. , і, як правило, не потрібно виводити документи спеціального процесу.

 

В даний час багато програмних пакетів CAD / CAM забезпечують функції автоматичного програмування. Це програмне забезпечення, як правило, підказує відповідні проблеми планування процесу в інтерфейсі програмування, такі як вибір інструменту, планування траєкторії обробки, налаштування параметрів різання тощо. Програміст може автоматично створювати програми ЧПУ та передавати їх на верстат ЧПУ для обробки до тих пір, поки він задає відповідні параметри.

 

Таким чином, вибір ріжучих інструментів і визначення параметрів різання при обробці з ЧПУ завершуються за умови 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, а також повного врахування характеристик обробки з ЧПУ під час програмування.

 

I. Типи та характеристики поширених різальних інструментів для обробки з ЧПК

 

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

 

За будовою інструменту його можна розділити на:

 

① інтегральний тип;

 

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

 

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

 

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

 

① різак швидкорізальної сталі;

 

② твердосплавний інструмент;

 

③ алмазна фреза;

 

④ ріжучі інструменти з інших матеріалів, наприклад ріжучі інструменти з кубічного нітриду бору, керамічні ріжучі інструменти 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.

 

З метою адаптації до вимог верстатів з ЧПК щодо довговічності інструменту, стабільності, легкого регулювання та взаємозамінності, останніми роками широко використовувався змінний інструмент із затисканням машини, досягаючи 30% - 40% від загальної кількості інструментів з ЧПК, а 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, щоб зменшити час налаштування зміни інструменту;

 

(5) фреза повинна бути в змозі надійно ламати чи скочувати стружку, щоб полегшити видалення стружки;

 

(6) серіалізація та стандартизація для полегшення програмування та управління 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 обрані правильно відповідно до потужності обробки верстата, продуктивності матеріалу заготовки, процедури обробки, кількості різання та інших відповідних факторів. Загальний принцип вибору інструменту: зручний монтаж і регулювання, хороша жорсткість, висока міцність і точність. Виходячи з вимог до обробки, спробуйте вибрати коротшу рукоятку 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 вибрати 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 часто використовуються фрези з кульовою головкою та кільцеві фрези. Фреза, конічна фреза та дискова фреза. У процесі обробки поверхні довільної форми, оскільки кінцева швидкість різання фрези з кульковою головкою дорівнює нулю, щоб забезпечити точність обробки, відстань між лініями різання зазвичай дуже щільна, тому кулькова головка часто використовується для обробки поверхні . Фреза з плоскою головкою перевершує фрезу з кульковою головкою за якістю обробки поверхні та ефективністю різання. Тому перевагу слід обирати фрезі з плоскою головкою, якщо гарантується груба або остаточна 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 хорошого ріжучого інструменту збільшує вартість ріжучих інструментів, але в результаті поліпшення якості обробки та ефективності може значно знизити загальну вартість обробки.

 

В обробному центрі всі види інструментів встановлені на інструментальний магазин, і вони можуть вибрати та 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 та точно встановити на шпиндель або магазин верстата. Програміст повинен знати конструктивні розміри, спосіб регулювання та діапазон регулювання рукоятки інструменту, що використовується на верстаті, щоб визначити радіальні та осьові розміри інструменту під час програмування. В даний час інструментальна система TSG використовується в обробних центрах Китаю. Існує два типи хвостовиків інструментів: прямі хвостовики (три специфікації) і конічні хвостовики (чотири специфікації), включаючи 16 типів хвостовиків інструментів для різних цілей. При економній обробці з ЧПУ, оскільки шліфування, вимірювання та заміна ріжучих інструментів здебільшого виконуються вручну, що займає багато часу, тому необхідно розумно організувати порядок ріжучих 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 ЧПУ

 

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

 

(1) глибина різання t. Якщо допустима жорсткість верстата, заготовки та інструменту, t дорівнює припуску на обробку, що є ефективним заходом для підвищення продуктивності. Щоб забезпечити точність обробки та шорсткість поверхні деталей, слід залишати певний запас на чистову обробку. 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 торцевою фрезою V може бути 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 така: де D — діаметр інструмента або заготовки (мм). Як правило, панель керування верстатів 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 VF також може підвищити ефективність виробництва. Коли шорсткість поверхні низька, VF можна вибрати більший. В процесі обробки VF також можна регулювати вручну за допомогою перемикача регулювання на панелі керування верстата, але максимальна швидкість подачі обмежена жорсткістю обладнання та продуктивністю системи подачі.