Hoe bereken ik de snijsnelheid en voedingssnelheid van een CNC-bewerkingscentrum?

Snijsnelheid en voedingssnelheid van CNC-bewerkingscentrum:

 

1: spiltoerental = 1000vc / π D

 

2. Maximale snijsnelheid van algemeen gereedschap (VC): snelstaal 50 m / min;superhard gereedschap 150 m/min;gecoat gereedschap 250 m/min;keramisch diamantgereedschap 1000 m / min 3 verwerking gelegeerd staal Brinell-hardheid = 275-325 snelstaal gereedschap vc = 18 m / min;hardmetalen gereedschap vc = 70 m / min (diepgang = 3 mm; voedingssnelheid f = 0,3 mm / R)cnc-draaionderdeel

  

Er zijn twee berekeningsmethoden voor het spiltoerental, zoals weergegeven in het volgende voorbeeld:

 

① spiltoerental: één is g97 S1000, wat betekent dat de spil 1000 omwentelingen per minuut draait, dat wil zeggen de constante snelheid.cnc-bewerkingsonderdeel

 

De andere is dat G96 S80 een constante lineaire snelheid is, wat de spilsnelheid is die wordt bepaald door het werkstukoppervlak.machinaal bewerkt onderdeel

 

Er zijn ook twee soorten invoersnelheden, G94 F100, wat aangeeft dat de snijafstand van één minuut 100 mm is.De andere is g95 F0.1, wat betekent dat de gereedschapstoevoer 0,1 mm per omwenteling van de spil bedraagt.De keuze van het snijgereedschap en het bepalen van de snijhoeveelheid bij NC-bewerking is een belangrijk onderdeel van de NC-bewerkingstechnologie.Het heeft niet alleen invloed op de bewerkingsefficiëntie van NC-bewerkingsmachines, maar heeft ook rechtstreeks invloed op de bewerkingskwaliteit.

 

Met de ontwikkeling van CAD/CAM-technologie is het mogelijk om de ontwerpgegevens van CAD direct te gebruiken bij NC-bewerkingen, vooral de verbinding van microcomputer en NC-bewerkingsmachines, waardoor het hele proces van ontwerp, procesplanning en programmering op de computer wordt voltooid , en hoeft over het algemeen geen speciale procesdocumenten uit te voeren.

 

Momenteel bieden veel CAD/CAM-softwarepakketten automatische programmeerfuncties.Deze software veroorzaakt over het algemeen de relevante problemen van de procesplanning in de programmeerinterface, zoals gereedschapsselectie, bewerkingspadplanning, instelling van snijparameters, enz. De programmeur kan automatisch NC-programma's genereren en deze ter verwerking naar de NC-bewerkingsmachine verzenden, zolang hij stelt de relevante parameters in.

 

Daarom worden de selectie van snijgereedschappen en de bepaling van snijparameters bij NC-bewerking voltooid onder de voorwaarde van mens-computerinteractie, wat in schril contrast staat met de gewone machinale bewerking.Tegelijkertijd vereist het ook dat programmeurs de basisprincipes van gereedschapsselectie en het bepalen van snijparameters beheersen, en bij het programmeren volledig rekening houden met de kenmerken van NC-bewerking.

 

I. soorten en kenmerken van gangbare snijgereedschappen voor CNC-bewerking

 

NC-bewerkingsgereedschappen moeten zich aanpassen aan de kenmerken van hoge snelheid, hoge efficiëntie en hoge mate van automatisering van CNC-bewerkingsmachines, waaronder doorgaans universele gereedschappen, universele verbindingsgereedschapshandvatten en een klein aantal speciale gereedschapshandvatten.De gereedschapshandgreep moet op het gereedschap worden aangesloten en op de aandrijfkop van de werktuigmachine worden geïnstalleerd, zodat deze geleidelijk is gestandaardiseerd en geserialiseerd.Er zijn veel manieren om NC-gereedschappen te classificeren.

 

Volgens de toolstructuur kan deze worden onderverdeeld in:

 

① integraal type;

 

(2) ingelegd type, dat is verbonden door middel van lassen of machineklemtype.Het type machineklem kan in twee typen worden verdeeld: niet-transponeerbaar type en transponeerbaar type;

 

③ speciale typen, zoals snijgereedschappen van composiet, snijgereedschappen voor schokabsorptie, enz.

 

Afhankelijk van de materialen die worden gebruikt om het gereedschap te vervaardigen, kan het worden onderverdeeld in:

 

① hogesnelheidstaalsnijder;

 

② hardmetalen gereedschap;

 

③ diamantslijper;

 

④ snijgereedschappen van andere materialen, zoals snijgereedschappen van kubisch boornitride, snijgereedschappen van keramiek, enz.

 

De snijtechnologie kan worden onderverdeeld in:

 

① draaigereedschappen, inclusief buitencirkel, binnengat, draad, snijgereedschappen, enz.;

 

② boorgereedschap, inclusief boormachine, ruimer, kraan, enz.;

 

③ boorgereedschap;

 

④ freesgereedschappen, enz.

 

Om zich aan te passen aan de eisen van CNC-bewerkingsmachines op het gebied van duurzaamheid, stabiliteit, eenvoudige aanpassing en uitwisselbaarheid van het gereedschap, is het machinaal geklemde indexeerbare gereedschap de afgelopen jaren op grote schaal gebruikt, tot 30% - 40% van het totale aantal CNC-gereedschappen. en de hoeveelheid metaalverwijdering is goed voor 80% - 90% van het totaal.

 

Vergeleken met de frezen die in algemene werktuigmachines worden gebruikt, stellen CNC-frezen veel verschillende eisen, voornamelijk met de volgende kenmerken:

 

(1) goede stijfheid (vooral ruwe snijgereedschappen), hoge precisie, kleine trillingsweerstand en thermische vervorming;

 

(2) goede uitwisselbaarheid, handig voor snelle gereedschapswissel;

 

(3) hoge levensduur, stabiele en betrouwbare snijprestaties;

 

(4) de grootte van het gereedschap is eenvoudig aan te passen, om de aanpassingstijd van het wisselen van gereedschap te verkorten;

 

(5) de frees moet spanen op betrouwbare wijze kunnen breken of rollen om het verwijderen van spanen te vergemakkelijken;

 

(6) serialisatie en standaardisatie om programmering en toolbeheer te vergemakkelijken.

 

II.Selectie van NC-bewerkingsgereedschappen

 

De selectie van snijgereedschappen wordt uitgevoerd in de mens-computer-interactiestatus van NC-programmering.Het gereedschap en de handgreep moeten correct worden geselecteerd op basis van de bewerkingscapaciteit van de werktuigmachine, de prestaties van het werkstukmateriaal, de verwerkingsprocedure, de snijhoeveelheid en andere relevante factoren.Het algemene principe van gereedschapsselectie is: gemakkelijke installatie en afstelling, goede stijfheid, hoge duurzaamheid en precisie.Probeer, uitgaande van het voldoen aan de bewerkingsvereisten, een kortere gereedschapshandgreep te kiezen om de stijfheid van de gereedschapsbewerking te verbeteren.Bij het selecteren van een gereedschap moet de maat van het gereedschap geschikt zijn voor de oppervlaktegrootte van het te bewerken werkstuk.

 

In de productie wordt de vingerfrees vaak gebruikt om de omtrekscontour van vlakke onderdelen te bewerken;bij het frezen van vlakke onderdelen moet de hardmetalen frees worden geselecteerd;bij het bewerken van naaf en groef moet de hogesnelheidsfrees van staal worden geselecteerd;bij het bewerken van een blanco oppervlak of een ruw bewerkingsgat kan de maïsfrees met hardmetalen mes worden geselecteerd;voor de bewerking van sommige driedimensionale profielen en contouren met variabele afschuiningshoek worden vaak de kogelkopfrees en ringfrezen gebruikt. Frees, conische frees en schijffrees.Bij het bewerken van vrije oppervlakken, omdat de eindsnijsnelheid van de kogelkopsnijder nul is, is de snijlijnafstand over het algemeen zeer dicht om de nauwkeurigheid van de bewerking te garanderen, zodat de kogelkop vaak wordt gebruikt voor oppervlakteafwerking .De frees met platte kop is superieur aan de frees met kogelkop wat betreft oppervlaktebewerkingskwaliteit en snijefficiëntie.Daarom moet bij voorkeur de frees met platte kop worden gekozen, zolang de voorbewerking of nabewerking van het gebogen oppervlak gegarandeerd is.

 

Bovendien hebben de duurzaamheid en nauwkeurigheid van snijgereedschappen een goede relatie met de prijs van snijgereedschappen.Opgemerkt moet worden dat in de meeste gevallen de keuze van een goed snijgereedschap de kosten van snijgereedschappen verhoogt, maar de resulterende verbetering van de verwerkingskwaliteit en efficiëntie kan de gehele verwerkingskosten aanzienlijk verlagen.

 

In het bewerkingscentrum zijn allerlei gereedschappen op het gereedschapsmagazijn geïnstalleerd en kunnen ze op elk moment volgens het programma gereedschappen selecteren en wisselen.Daarom moet de standaard gereedschapshandgreep worden gebruikt, zodat de standaard gereedschappen voor boren, kotteren, expanderen, frezen en andere processen snel en nauwkeurig op de spil of het magazijn van de werktuigmachine kunnen worden geïnstalleerd.De programmeur moet de structurele afmetingen, de aanpassingsmethode en het aanpassingsbereik kennen van de gereedschapshandgreep die op de werktuigmachine wordt gebruikt, zodat hij bij het programmeren de radiale en axiale afmetingen van het gereedschap kan bepalen.Momenteel wordt het TSG-gereedschapssysteem gebruikt in bewerkingscentra in China.Er zijn twee soorten gereedschapsschachten: rechte schachten (drie specificaties) en tapse schachten (vier specificaties), waaronder 16 soorten gereedschapsschachten voor verschillende doeleinden.Bij de economische NC-bewerking, omdat het slijpen, meten en vervangen van snijgereedschappen meestal handmatig gebeurt, wat veel tijd in beslag neemt, is het noodzakelijk om de volgorde van de snijgereedschappen redelijk te regelen.

 

Over het algemeen moeten de volgende principes worden gevolgd:

 

① minimaliseer het aantal gereedschappen;

 

② nadat een gereedschap is vastgeklemd, moeten alle bewerkingsonderdelen die het kan uitvoeren worden voltooid;

 

③ de gereedschappen voor voor- en nabewerking moeten afzonderlijk worden gebruikt, zelfs als ze dezelfde maat en specificatie hebben;

 

④ frezen vóór het boren;

 

⑤ maak eerst het oppervlak af en voltooi vervolgens de tweedimensionale contour;

 

⑥ indien mogelijk moet de automatische gereedschapswisselfunctie van CNC-bewerkingsmachines worden gebruikt om de productie-efficiëntie te verbeteren.

 

III.bepaling van snijparameters voor CNC-bewerking

 

Het principe van een redelijke selectie van snijparameters is dat bij ruwe bewerking de productiviteit over het algemeen wordt verbeterd, maar dat er ook rekening moet worden gehouden met de economie en de bewerkingskosten;bij semi-fijne bewerking en afwerking moeten snijefficiëntie, zuinigheid en bewerkingskosten in overweging worden genomen met als uitgangspunt het garanderen van de bewerkingskwaliteit.De specifieke waarde moet worden bepaald volgens de handleiding van de werktuigmachine, de handleiding van de snijparameters en de ervaring.

 

(1) zaagdiepte t.Wanneer de stijfheid van de werktuigmachine, het werkstuk en het gereedschap is toegestaan, is t gelijk aan de bewerkingstoeslag, wat een effectieve maatstaf is om de productiviteit te verbeteren.Om de bewerkingsnauwkeurigheid en oppervlakteruwheid van onderdelen te garanderen, moet een bepaalde marge worden gereserveerd voor de afwerking.De nabewerkingstoeslag van CNC-bewerkingsmachines kan iets minder zijn dan die van gewone werktuigmachines.

 

(2) snijbreedte L. Over het algemeen is l direct evenredig met de gereedschapsdiameter D en omgekeerd evenredig met de snijdiepte.Bij economische NC-bewerkingen bedraagt ​​het waardebereik van L doorgaans L = (0,6-0,9) d.

 

(3) snijsnelheid v. Het verhogen van V is ook een maatregel om de productiviteit te verbeteren, maar V houdt nauw verband met de duurzaamheid van het gereedschap.Met de toename van V neemt de duurzaamheid van het gereedschap sterk af, dus de keuze voor V hangt vooral af van de duurzaamheid van het gereedschap.Daarnaast heeft de snijsnelheid ook een goede relatie met de verwerkingsmaterialen.Bij het frezen van 30crni2mova met een eindfrees kan V bijvoorbeeld ongeveer 8 m / min zijn;bij het frezen van een aluminiumlegering met dezelfde frees kan V meer dan 200 m / min zijn.

 

(4) spiltoerental n (R / min).Het spiltoerental wordt doorgaans gekozen op basis van de snijsnelheid v. De berekeningsformule is: waarbij D de diameter van het gereedschap of het werkstuk is (mm).Over het algemeen is het bedieningspaneel van CNC-bewerkingsmachines uitgerust met een (meervoudige) schakelaar voor het aanpassen van de spilsnelheid, die de spilsnelheid tijdens het bewerkingsproces kan aanpassen.

 

(5) de voedingssnelheid vfvfvf moet worden gekozen in overeenstemming met de vereisten van de bewerkingsnauwkeurigheid en oppervlakteruwheid van de onderdelen, evenals de materialen van de gereedschappen en werkstukken.De toename van VF kan ook de productie-efficiëntie verbeteren.Wanneer de oppervlakteruwheid laag is, kan VF groter worden gekozen.Tijdens het bewerkingsproces kan VF ook handmatig worden aangepast via de instelschakelaar op het bedieningspaneel van de werktuigmachine, maar de maximale voedingssnelheid wordt beperkt door de stijfheid van de apparatuur en de prestaties van het invoersysteem.