CNC加工における切削速度、工具の噛み合い、送り速度の関係はどのようなものだと思いますか?
最適なパフォーマンスを得るには、CNC 加工における送り速度、切削速度、工具の噛み合いの関係を理解することが重要です。
切断速度:
切断速度は、材料の回転速度または移動速度です。速度は通常、表面フィート/分 (SFM) またはメートル/分 (m/min) で測定されます。切削速度は、加工する材料、切削工具、および希望する表面仕上げによって決まります。
工具のかみ合わせ
工具の食い込みとは、加工中に切削工具がワークピースに侵入する深さです。工具の噛み合いは、切削工具の形状、送りと速度、さらには望ましい表面品質や材料除去率などの要因によって影響されます。適切な工具サイズ、切込み深さ、半径方向のかみ合いを選択することで、工具のかみ合いを調整できます。
送り速度
送り速度は、送り速度または刃当たりの送りとも呼ばれます。これは、切削工具がワークピースの材質内を 1 回転ごとに前進する速度です。速度はミリメートルまたはインチ/分で測定されます。送り速度は、工具寿命、表面品質、全体的な加工パフォーマンスに直接影響します。
一般に、切断速度が高いほど、材料の除去率が高くなります。ただし、より多くの熱も発生します。切削工具の高速処理能力と、冷却剤の熱放散効率が重要な要素です。
工具のかみ合わせは、ワークの材質特性、切削工具の形状、および希望する仕上げに応じて調整する必要があります。工具を適切にかみ合わせることで、効果的な切りくず排出が保証され、工具のたわみが最小限に抑えられます。切断性能も向上します。
送り速度は、工具に過負荷をかけずに、希望する材料除去速度と仕上げ速度を達成できるように選択する必要があります。送り速度が高いと、工具が過度に摩耗する可能性があります。ただし、送り速度が低いと仕上げ面が悪くなり、加工効率が悪くなります。
プログラマーは、各プロセスの切削量を決定する命令を CNC プログラムに書き込む必要があります。切削速度、バックカット量、送り速度などはすべて切削用途の一部です。加工方法が異なれば必要な切削量も異なります。
1. 切削量の選定原理
荒加工では、一般に生産性の向上が主な焦点となりますが、経済性や加工コストも考慮する必要があります。中仕上げおよび仕上げ加工では、加工品質を確保しつつ、切削効率、経済性、加工コストを考慮する必要があります。具体的な数値は工作機械のマニュアル、切削加工マニュアル、経験に基づいて決定してください。
切削量の選定は、工具の耐久性から、まず背面切削量を決定し、次に送り量を決定し、最後に切削速度を決定します。
2.背中のナイフ量の決定
バックカット量は、工作機械、ワーク、工具の剛性によって決まります。剛性が許す限り、後方削り量はできるだけワークの取り代と同じにしてください。これにより、ツールパスの数が削減され、生産効率が向上します。
背中のナイフの量を決定するための原則:
1)
ワークの表面粗さ値がRa12.5μm～25μm必要な場合、取り代がCNC加工5mm～6mm以下であれば、1回の送りで荒加工が可能です。ただし、マージンが大きい場合、プロセスシステムの剛性が悪い場合、または工作機械のパワーが不足している場合には、複数回の送りで完了する場合があります。
2)
ワークの表面粗さがRa3.2μm～12.5μmを必要とする場合、荒加工と中仕上げ加工の2工程に分けて加工します。荒加工時の背面切削量選択は従来通りです。荒加工後は0.5mm～1.0mmの取り代を残し、中仕上げ加工時に取り除いてください。
3)
ワークの表面粗さ値がRa0.8μm～3.2μmが必要な場合、荒加工、中仕上げ加工、仕上げ加工の3工程に分けて加工します。中仕上げ時の背面切削量は1.5mm～2mmです。仕上げ加工時の背面切削量は0.3mm～0.5mmとなります。
3. 供給量の計算
送り量は、部品の精度や必要な表面粗さ、工具やワークに選択される材質によって決まります。最大送り速度は、機械の剛性と送りシステムの性能レベルによって異なります。
送り速度を決定するための原則:
1) ワークの品質が確保でき、生産効率を上げたい場合は、送り速度を速くすることをお勧めします。通常、送り速度は100m/min～200m/minに設定されます。
2) 深穴の切削や加工、またはハイス鋼を使用する場合は、送り速度を遅くするのが最適です。速度は 20 ～ 50m/min にする必要があります。
加工精度や表面粗さへの要求が高い場合は、送り速度を遅くし、通常は 20m/min から 50m/min の間で選択するのが最適です。
工具がアイドル状態のときに CNC 工作機械システムによって設定される最大送り速度、特に距離を超えて「ゼロに戻る」速度を選択できます。
4. 主軸速度の決定
スピンドルは、許容される最大切削速度とワークピースまたは工具の直径に基づいて選択する必要があります。主軸速度の計算式は次のとおりです。
n=1000v/pD
ツールの耐久性が速度を決定します。
スピンドル速度は r/min で測定されます。
D —- ワークピースの直径または工具のサイズ (mm 単位で測定)。
最終的な主軸速度は、工作機械のマニュアルに従って、工作機械が達成できる速度、またはそれに近い速度を選択することによって計算されます。
すぐに、機械の性能、マニュアル、および実際の経験に基づいて、切削量の値を類推的に計算できます。送り速度に合わせて主軸速度と切り込み量を調整し、最適な切り込み量を実現します。
1) バックカット量(切り込み深さ) ap
バックカット量とは、加工する面と加工された面との間の垂直距離です。バックカットとは、基点を通り作業面に対して垂直に測定した切削量です。切込み深さは、各送りで旋削工具がワークピースに加える切削量です。外周円の裏側の切削量は以下の式で計算できます。
ap = ( dw — dm ) /2
式中、ap——刃の背の量（mm）。
dw——ワークの加工面の直径（mm）。
dm – ワークピースの加工面の直径 (mm)。
例 1:加工対象のワークの表面直径はΦ95mmであることがわかっていますが、加工対象のワークの表面直径はΦ95mmです。今、1回の送りで直径Φ90mmとなり、バックカット量が求められます。
解: ap = (dw — dm) /2= (95 —90) /2=2.5mm
2) 送り量 f
ワークまたは工具の各回転における、送り運動の方向における工具とワークの相対変位。
送り方向の違いにより、縦送り量と横送り量に分けられます。縦送り量とは旋盤ベッドガイドレール方向に沿った送り量を指し、横送り量とは旋盤ベッドガイドレールに直交する方向の送り量を指します。送り速度。
注記：送り速度 vf は、ワークの送り動作に対する刃先上の選択された点の瞬間速度を指します。
vf=fn
ここで、vf—送り速度 (mm/s);
n——主軸速度 (r/s);
f——送り量(mm/s)。
3) 切削速度vc
ワークに対する切断刃の特定の点における主動作の瞬間速度。計算式:
vc=(pdwn)/1000
ここで、vc —- 切削速度 (m/s)。
dw = 処理する表面の直径 (mm);
—- ワークの回転速度（r/min）。
計算は最大切断速度に基づいて行う必要があります。たとえば、機械加工される表面の直径と摩耗率に基づいて計算を行う必要があります。
VCを見つけます。例2：旋盤で直径Ph60mmの外周円を旋削する場合、主軸回転速度600r/minを選択します。
解決：vc=( pdwn )/1000 = 3.14x60x600/1000 = 113 m/分
実際の生産では、ピースの直径を知るのが一般的です。切削速度は、ワークの材質、工具の材質、加工要件などの要因によって決まります。旋盤を調整するには、切削速度を旋盤の主軸速度に換算します。この式は次のように取得できます。
n=(1000vc)/pdw
例 3: vc を 90m/min に選択し、n を見つけます。
解: n=(1000v c)/ pdw=(1000×90)/ (3.14×260) =110r/min
旋盤の主軸速度を計算した後、ナンバープレートに近い値 (たとえば、n=100r/min) を旋盤の実際の速度として選択します。
3. 概要:
切削量
1. バックナイフ量 ap (mm) ap= (dw – dm) / 2 (mm)
2.送り量f(mm/r)
3. 切断速度 vc (m/min)。Ｖｃ＝ｄｎ／１０００（ｍ／分）。
n=1000vc/d(r/min)
私たちの共通点に関して言えば、CNCアルミニウム部品アルミ部品の加工変形を軽減するにはどのような方法があるのでしょうか？
適切な固定具:
加工中の歪みを最小限に抑えるには、ワークを正しく固定することが重要です。ワークを所定の位置に確実にクランプすることで、振動や動きを軽減できます。
適応型加工
センサーフィードバックを使用して、切断パラメータを動的に調整します。これにより、材料の変動が補正され、変形が最小限に抑えられます。
切削パラメータの最適化
切削速度、送り速度、切り込み深さなどのパラメータを最適化することで、変形を最小限に抑えることができます。適切な切削パラメータを使用して切削抵抗と発熱を軽減することで、歪みを最小限に抑えることができます。
発熱を最小限に抑える:
加工時に発生する熱により、熱変形や熱膨張が生じる可能性があります。熱の発生を最小限に抑えるには、冷却剤または潤滑剤を使用してください。切断速度を下げてください。高効率のツールコートを使用してください。
段階的な加工
アルミニウムを加工する場合は、1 回の重切削よりも複数回のパスを行う方が優れています。段階的な加工により、熱と切削抵抗が軽減され、変形が最小限に抑えられます。
予熱：
加工前にアルミニウムを予熱すると、特定の状況での歪みのリスクが軽減される場合があります。予熱により材料が安定し、加工時の歪みがより強くなります。
応力除去アニーリング
残留応力を低減するために、機械加工後に歪取り焼鈍を実行できます。部品を一定の温度まで加熱し、その後ゆっくり冷却することで安定化できます。
適切なツールの選択
変形を最小限に抑えるには、適切なコーティングと形状を備えた適切な切削工具を選択することが重要です。アルミニウム加工用に特別に設計された工具は、切削抵抗を軽減し、表面仕上げを改善し、構成刃先の形成を防ぎます。
段階的な加工:
複数の加工操作またはステージを使用して、複雑な部品に切削力を分散できます。CNCアルミニウム部品そして変形を軽減します。この方法により、局所的な応力が防止され、歪みが軽減されます。
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投稿日時: 2023 年 11 月 3 日