"Udvælgelsesprincipper for tre elementer i CNC-maskinebearbejdning".
Ved metalbearbejdning er det afgørende at vælge de tre elementer i CNC-maskiners bearbejdning – skærehastighed, tilspændingshastighed og skæredybde – korrekt. Dette er et af hovedindholdene i kurset i metalbearbejdningsprincipper. Følgende er en detaljeret uddybning af udvælgelsesprincipperne for disse tre elementer.
I. Skærehastighed
Skærehastighed, det vil sige lineær hastighed eller omkredshastighed (V, meter/minut), er en af de vigtige parametre i CNC-maskinebearbejdning. For at vælge en passende skærehastighed bør flere faktorer først tages i betragtning.
Skærehastighed, det vil sige lineær hastighed eller omkredshastighed (V, meter/minut), er en af de vigtige parametre i CNC-maskinebearbejdning. For at vælge en passende skærehastighed bør flere faktorer først tages i betragtning.
Værktøjsmaterialer
Hårdmetal: På grund af sin høje hårdhed og gode varmebestandighed kan der opnås en relativt høj skærehastighed. Generelt kan den være over 100 meter/minut. Ved køb af skær angives der normalt tekniske parametre for at præcisere det interval af lineære hastigheder, der kan vælges ved bearbejdning af forskellige materialer.
Hurtigstål: Sammenlignet med hårdmetal er ydeevnen af hurtigstål en smule ringere, og skærehastigheden kan kun være relativt lav. I de fleste tilfælde overstiger skærehastigheden for hurtigstål ikke 70 meter/minut og er generelt under 20-30 meter/minut.
Hårdmetal: På grund af sin høje hårdhed og gode varmebestandighed kan der opnås en relativt høj skærehastighed. Generelt kan den være over 100 meter/minut. Ved køb af skær angives der normalt tekniske parametre for at præcisere det interval af lineære hastigheder, der kan vælges ved bearbejdning af forskellige materialer.
Hurtigstål: Sammenlignet med hårdmetal er ydeevnen af hurtigstål en smule ringere, og skærehastigheden kan kun være relativt lav. I de fleste tilfælde overstiger skærehastigheden for hurtigstål ikke 70 meter/minut og er generelt under 20-30 meter/minut.
Emnematerialer
For emnematerialer med høj hårdhed bør skærehastigheden være lav. For eksempel bør V indstilles lavere for at sikre værktøjslevetid og bearbejdningskvalitet for hærdet stål, rustfrit stål osv.
For støbejernsmaterialer kan skærehastigheden være 70-80 meter/minut ved brug af hårdmetalværktøj.
Lavkulstofstål har bedre bearbejdelighed, og skærehastigheden kan være over 100 meter/minut.
Skæreprocessen af ikke-jernholdige metaller er relativt nem, og en højere skærehastighed kan vælges, generelt mellem 100-200 meter/minut.
For emnematerialer med høj hårdhed bør skærehastigheden være lav. For eksempel bør V indstilles lavere for at sikre værktøjslevetid og bearbejdningskvalitet for hærdet stål, rustfrit stål osv.
For støbejernsmaterialer kan skærehastigheden være 70-80 meter/minut ved brug af hårdmetalværktøj.
Lavkulstofstål har bedre bearbejdelighed, og skærehastigheden kan være over 100 meter/minut.
Skæreprocessen af ikke-jernholdige metaller er relativt nem, og en højere skærehastighed kan vælges, generelt mellem 100-200 meter/minut.
Forarbejdningsbetingelser
Under grovbearbejdning er hovedformålet at fjerne materialer hurtigt, og kravet til overfladekvalitet er relativt lavt. Derfor er skærehastigheden indstillet lavere. Under sletbearbejdning bør skærehastigheden indstilles højere for at opnå god overfladekvalitet.
Når stivhedssystemet i maskinværktøjet, emnet og værktøjet er dårligt, bør skærehastigheden også indstilles lavere for at reducere vibrationer og deformation.
Hvis S, der anvendes i CNC-programmet, er spindelhastigheden pr. minut, skal S beregnes i henhold til emnediameteren og den lineære skærehastighed V: S (spindelhastighed pr. minut) = V (lineær skærehastighed) × 1000 / (3,1416 × emnediameter). Hvis CNC-programmet bruger en konstant lineær hastighed, kan S direkte bruge den lineære skærehastighed V (meter/minut).
Under grovbearbejdning er hovedformålet at fjerne materialer hurtigt, og kravet til overfladekvalitet er relativt lavt. Derfor er skærehastigheden indstillet lavere. Under sletbearbejdning bør skærehastigheden indstilles højere for at opnå god overfladekvalitet.
Når stivhedssystemet i maskinværktøjet, emnet og værktøjet er dårligt, bør skærehastigheden også indstilles lavere for at reducere vibrationer og deformation.
Hvis S, der anvendes i CNC-programmet, er spindelhastigheden pr. minut, skal S beregnes i henhold til emnediameteren og den lineære skærehastighed V: S (spindelhastighed pr. minut) = V (lineær skærehastighed) × 1000 / (3,1416 × emnediameter). Hvis CNC-programmet bruger en konstant lineær hastighed, kan S direkte bruge den lineære skærehastighed V (meter/minut).
II. Tilførselshastighed
Tilspændingshastigheden, også kendt som værktøjsfremføringshastighed (F), afhænger hovedsageligt af kravet til overfladeruhed i emnebearbejdningen.
Tilspændingshastigheden, også kendt som værktøjsfremføringshastighed (F), afhænger hovedsageligt af kravet til overfladeruhed i emnebearbejdningen.
Færdigbearbejdning
Under sletbearbejdning bør tilspændingshastigheden være lille, generelt 0,06-0,12 mm/spindelomdrejning, på grund af de høje krav til overfladekvalitet. Dette kan sikre en glat bearbejdet overflade og reducere overfladeruhed.
Under sletbearbejdning bør tilspændingshastigheden være lille, generelt 0,06-0,12 mm/spindelomdrejning, på grund af de høje krav til overfladekvalitet. Dette kan sikre en glat bearbejdet overflade og reducere overfladeruhed.
Grovbearbejdning
Under grovbearbejdning er hovedopgaven at fjerne en stor mængde materiale hurtigt, og tilspændingshastigheden kan indstilles større. Størrelsen af tilspændingshastigheden afhænger hovedsageligt af værktøjets styrke og kan generelt være over 0,3.
Når værktøjets primære aflastningsvinkel er stor, vil værktøjets styrke forringes, og på dette tidspunkt må tilspændingshastigheden ikke være for stor.
Derudover bør man også tage højde for maskinens effekt og emnets og værktøjets stivhed. Hvis maskinens effekt er utilstrækkelig, eller emnets og værktøjets stivhed er dårlig, bør tilspændingshastigheden også reduceres tilsvarende.
CNC-programmet bruger to enheder for fremføringshastighed: mm/minut og mm/spindelens omdrejning. Hvis enheden mm/minut bruges, kan den omregnes med formlen: fremføring pr. minut = fremføring pr. omdrejning × spindelhastighed pr. minut.
Under grovbearbejdning er hovedopgaven at fjerne en stor mængde materiale hurtigt, og tilspændingshastigheden kan indstilles større. Størrelsen af tilspændingshastigheden afhænger hovedsageligt af værktøjets styrke og kan generelt være over 0,3.
Når værktøjets primære aflastningsvinkel er stor, vil værktøjets styrke forringes, og på dette tidspunkt må tilspændingshastigheden ikke være for stor.
Derudover bør man også tage højde for maskinens effekt og emnets og værktøjets stivhed. Hvis maskinens effekt er utilstrækkelig, eller emnets og værktøjets stivhed er dårlig, bør tilspændingshastigheden også reduceres tilsvarende.
CNC-programmet bruger to enheder for fremføringshastighed: mm/minut og mm/spindelens omdrejning. Hvis enheden mm/minut bruges, kan den omregnes med formlen: fremføring pr. minut = fremføring pr. omdrejning × spindelhastighed pr. minut.
III. Skæredybde
Skæredybde, det vil sige skæredybde, har forskellige valgmuligheder under sletbearbejdning og skrubbearbejdning.
Skæredybde, det vil sige skæredybde, har forskellige valgmuligheder under sletbearbejdning og skrubbearbejdning.
Færdigbearbejdning
Under sletbearbejdning kan den generelt være under 0,5 (radiusværdi). En mindre skæredybde kan sikre kvaliteten af den bearbejdede overflade og reducere overfladeruhed og restspænding.
Under sletbearbejdning kan den generelt være under 0,5 (radiusværdi). En mindre skæredybde kan sikre kvaliteten af den bearbejdede overflade og reducere overfladeruhed og restspænding.
Grovbearbejdning
Under grovbearbejdning bør skæredybden bestemmes i henhold til emnets, værktøjets og maskinværktøjets forhold. For en lille drejebænk (med en maksimal bearbejdningsdiameter på mindre end 400 mm), der drejer stål nr. 45 i normaliseringstilstand, overstiger skæredybden i radial retning generelt ikke 5 mm.
Det skal bemærkes, at hvis ændringen af spindelhastigheden på drejebænken bruger almindelig frekvensomformingshastighedsregulering, vil motorens udgangseffekt reduceres betydeligt, når spindelhastigheden pr. minut er meget lav (lavere end 100-200 omdrejninger/minut). På dette tidspunkt kan der kun opnås en meget lille skæredybde og tilspændingshastighed.
Under grovbearbejdning bør skæredybden bestemmes i henhold til emnets, værktøjets og maskinværktøjets forhold. For en lille drejebænk (med en maksimal bearbejdningsdiameter på mindre end 400 mm), der drejer stål nr. 45 i normaliseringstilstand, overstiger skæredybden i radial retning generelt ikke 5 mm.
Det skal bemærkes, at hvis ændringen af spindelhastigheden på drejebænken bruger almindelig frekvensomformingshastighedsregulering, vil motorens udgangseffekt reduceres betydeligt, når spindelhastigheden pr. minut er meget lav (lavere end 100-200 omdrejninger/minut). På dette tidspunkt kan der kun opnås en meget lille skæredybde og tilspændingshastighed.
Afslutningsvis kræver korrekt valg af de tre elementer i CNC-maskinebearbejdning en omfattende overvejelse af flere faktorer såsom værktøjsmaterialer, emnematerialer og bearbejdningsforhold. I den faktiske bearbejdning bør der foretages rimelige justeringer i henhold til specifikke situationer for at opnå formålene med at forbedre bearbejdningseffektiviteten, sikre bearbejdningskvaliteten og forlænge værktøjets levetid. Samtidig bør operatører også løbende opbygge erfaring og være bekendt med karakteristikaene for forskellige materialer og bearbejdningsteknologier for bedre at kunne vælge skæreparametre og forbedre bearbejdningsydelsen af CNC-maskineværktøjer.