วิธีการคำนวณความเร็วตัดและความเร็วป้อนของศูนย์เครื่องจักรกลซีเอ็นซีแนวตั้ง?

ความเร็วตัดและอัตราป้อนของศูนย์เครื่องจักรกลซีเอ็นซีแนวตั้ง:

1: ความเร็วแกน=1000Vc/πD

2: ความเร็วตัดสูงสุด (Vc) ของเครื่องมือทั่วไป: เหล็กกล้าความเร็วสูง 50 ม./นาที วัตถุแข็งพิเศษ 150 ม./นาที เครื่องมือเคลือบ 250 ม./นาที เครื่องมือเซรามิกและเพชร 1,000 ม./นาที 3 ความแข็งบริเนลของเหล็กกล้าโลหะผสม =275-325 เครื่องมือเหล็กกล้าความเร็วสูง Vc=18 ม./นาที เครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์ Vc=70m/นาที (ปริมาณการตัด=3มม. ปริมาณป้อน f=0.3มม./รอบ)

มีวิธีการคำนวณสองวิธีสำหรับความเร็วของแกนหมุน ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงให้เห็น: ① ความเร็วแกนหมุน: หนึ่งคือ G97 S1000 ซึ่งระบุว่าแกนหมุนหมุน 1,000 รอบต่อนาที ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าความเร็วคงที่ อีกอย่างคือ G96 S80 เป็นความเร็วเชิงเส้นคงที่ ซึ่งเป็นความเร็วของแกนหมุนที่กำหนดโดยลักษณะของชิ้นงาน

นอกจากนี้ยังมีความเร็วในการป้อนสองแบบ G94 และ F100 ระบุว่าระยะตัดในหนึ่งนาทีคือ 100 มม. อีกวิธีหนึ่งคือ G95 F0.1 ซึ่งระบุว่าทุกรอบการหมุนของสปินเดิล มาตราส่วนการป้อนเครื่องมือคือ 0.1 มม. การเลือกเครื่องมือตัดและการกำหนดปริมาณการตัดในการตัดเฉือน CNC

การเลือกเครื่องมือและการกำหนดพารามิเตอร์การตัดเป็นเนื้อหาที่สำคัญในกระบวนการตัดเฉือน CNC ไม่เพียงแต่ส่งผลกระทบต่อกำลังการตัดเฉือนของศูนย์เครื่องจักรกลแนวตั้ง CNC แต่ยังส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของการตัดเฉือนด้วย การพัฒนาทักษะ CAD/CAM ทำให้สามารถใช้ข้อมูลการวางแผน CAD ได้โดยตรงในศูนย์เครื่องจักรกลซีเอ็นซีแนวตั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเชื่อมต่อระหว่างไมโครคอมพิวเตอร์และเครื่องมือเครื่อง CNC เพื่อให้กระบวนการทั้งหมดของการวางแผน การวางแผนกระบวนการ และการเขียนโปรแกรมเสร็จสมบูรณ์ คอมพิวเตอร์โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องส่งออกไฟล์กระบวนการพิเศษ

ปัจจุบัน ซอฟต์แวร์ CAD/CAM จำนวนมากมีฟังก์ชันการเขียนโปรแกรมที่ใช้งานอยู่ ซอฟต์แวร์เหล่านี้มักแจ้งปัญหาที่เกี่ยวข้องของการวางแผนกระบวนการในส่วนต่อประสานการเขียนโปรแกรม เช่น การเลือกเครื่องมือ การวางแผนเส้นทางการตัดเฉือน การตั้งค่าปริมาณการตัด ฯลฯ และโปรแกรมเมอร์จำเป็นต้องตั้งค่าเท่านั้น พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องสามารถสร้างและถ่ายโอนไปยัง CNC ได้ เครื่องมือกลสำหรับการประมวลผล ดังนั้น การเลือกเครื่องมือและการกำหนดปริมาณการตัดในการตัดเฉือน CNC จึงเสร็จสิ้นภายใต้สภาวะปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ ซึ่งทำให้เกิดความเปรียบต่างที่ชัดเจนกับการประมวลผลเครื่องมือกลทั่วไป ในขณะเดียวกัน โปรแกรมเมอร์ยังต้องเชี่ยวชาญเกณฑ์พื้นฐานสำหรับการเลือกเครื่องมือและการกำหนดปริมาณการตัด พิจารณาคุณลักษณะของเครื่องจักรกลซีเอ็นซีอย่างเต็มที่เมื่อตั้งโปรแกรม บทความนี้กล่าวถึงประเด็นการเลือกเครื่องมือและพารามิเตอร์การตัดที่ต้องเผชิญในการเขียนโปรแกรม NC ให้แนวทางและข้อเสนอบางประการ และอภิปรายประเด็นที่ควรให้ความสนใจ

1. ประเภทและลักษณะของเครื่องมือที่ใช้กันทั่วไปในการตัดเฉือน CNC

เครื่องมือตัดเฉือน CNC มีลักษณะเฉพาะที่จำเป็นในการปรับให้เข้ากับความเร็วสูง ประสิทธิภาพสูง และการทำงานอัตโนมัติระดับสูงของเครื่องมือเครื่อง CNC โดยทั่วไปควรรวมถึงเครื่องมือเอนกประสงค์ ตัวจับยึดเครื่องมือเชื่อมต่อเอนกประสงค์ และตัวจับยึดเครื่องมือพิเศษจำนวนเล็กน้อย ที่จับเครื่องมือต้องเชื่อมต่อกับเครื่องมือและติดตั้งบนหัวจ่ายไฟของเครื่องมือกล ดังนั้นจึงค่อย ๆ กำหนดมาตรฐานและจัดลำดับ มีหลายวิธีในการจำแนกเครื่องมือ CNC

ตามโครงสร้างเครื่องมือ มันสามารถแบ่งออกเป็น: ①Integral ชนิด; ②ชนิดฝัง การเชื่อมหรือการเชื่อมต่อชนิดแคลมป์เครื่อง ชนิดแคลมป์เครื่องสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: ไม่สามารถจัดทำดัชนีและจัดทำดัชนีได้ ③ชนิดพิเศษ เช่น เครื่องมือประกอบ ลดมีดสั่น ฯลฯ ตามวัสดุที่ใช้ทำเครื่องมือ มันสามารถแบ่งออกเป็น: ①เครื่องมือเหล็กความเร็วสูง ② เครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์ ③ เครื่องมือเพชร ④ เครื่องมือวัสดุอื่น ๆ เช่นเครื่องมือลูกบาศก์โบรอนไนไตรด์ เครื่องมือเซรามิก ฯลฯ จากกระบวนการตัด มันสามารถแบ่งออกเป็น: ①เครื่องมือกลึง รวมทั้งวงกลมภายนอก รูใน ด้าย เครื่องมือตัด ฯลฯ .; ② เครื่องมือเจาะ รวมทั้งสว่าน รีมเมอร์ ต๊าป ฯลฯ ③ เครื่องมือคว้าน; ④ เครื่องมือกัดรอ เพื่อตอบสนองความต้องการของเครื่องมือเครื่อง CNC ในด้านความทนทาน ความเสถียร การปรับได้ง่าย และการแลกเปลี่ยนได้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เครื่องมือจัดทำดัชนีแบบยึดด้วยเครื่องได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยมีจำนวนถึง 30% ถึง 40% ของเครื่องมือ CNC ทั้งหมด การกำจัดโลหะ จำนวนเงินคิดเป็น 80% ถึง 90% ของทั้งหมด

เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องมือที่ใช้กับเครื่องมือกลทั่วไปแล้ว เครื่องมือ CNC มีข้อกำหนดที่แตกต่างกันมากมาย โดยส่วนใหญ่มีลักษณะดังต่อไปนี้:

⑴ ความแข็งแกร่งที่ดี (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องมือตัดเฉือนหยาบ) ความแม่นยำสูง ความต้านทานการสั่นสะเทือนต่ำ และการเสียรูปจากความร้อน

⑵การแลกเปลี่ยนที่ดีสะดวกสำหรับการเปลี่ยนเครื่องมืออย่างรวดเร็ว

⑶ อายุการใช้งานสูง ประสิทธิภาพการตัดที่มั่นคงและเชื่อถือได้

⑷สเกลของเครื่องมือปรับได้ง่ายเพื่อลดเวลาในการปรับเปลี่ยนเครื่องมือ

⑸ เครื่องมือควรจะสามารถหักหรือม้วนเศษได้อย่างน่าเชื่อถือเพื่อให้ง่ายต่อการถอดเศษ

⑹การทำให้เป็นอนุกรมและการกำหนดมาตรฐานเพื่ออำนวยความสะดวกในการเขียนโปรแกรมและการจัดการเครื่องมือ

ประการที่สองการเลือกเครื่องมือศูนย์เครื่องจักรกลซีเอ็นซีแนวตั้ง

การเลือกเครื่องมือจะดำเนินการภายใต้สถานะปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ของการเขียนโปรแกรม CNC การเลือกเครื่องมือและตัวจับยึดเครื่องมือที่ถูกต้องควรขึ้นอยู่กับความสามารถในการประมวลผลของเครื่องมือกล ประสิทธิภาพของข้อมูลชิ้นงาน ขั้นตอนการประมวลผล ปริมาณการตัด และปัจจัยอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง เกณฑ์ทั่วไปในการเลือกเครื่องมือคือ: ติดตั้งและปรับแต่งได้ง่าย มีความแข็งแกร่งดี มีความทนทานสูงและแม่นยำสูง พยายามเลือกตัวจับยึดเครื่องมือที่สั้นลงเพื่อปรับปรุงความแข็งแกร่งของการประมวลผลเครื่องมือโดยคำนึงถึงการปฏิบัติตามข้อกำหนดในการประมวลผล

เมื่อเลือกเครื่องมือ ขนาดของเครื่องมือจะต้องปรับให้เข้ากับขนาดภายนอกของชิ้นงานที่จะทำการประมวลผล ในการผลิต ดอกเอ็นมิลมักใช้สำหรับการประมวลผลทั่วไปของชิ้นส่วนเรียบ เมื่อกัดเครื่องบินควรเลือกใบมีดคาร์ไบด์ เมื่อประมวลผลเจ้านายและร่องควรเลือกดอกกัดเหล็กความเร็วสูง พื้นผิวหยาบหรือการตัดเฉือนหยาบ เมื่อเจาะรู คุณสามารถเลือกหัวกัดข้าวโพดที่มีเม็ดมีดคาร์ไบด์ สำหรับการประมวลผลโปรไฟล์สามมิติและโครงร่างทั่วไปที่มีมุมเอียงแบบปรับได้ มักใช้หัวกัดปลายมน หัวกัดแหวน หัวกัดเทเปอร์ และหัวกัดดิสก์

เมื่อทำการประมวลผลพื้นผิวแบบฟรีฟอร์ม เนื่องจากความเร็วตัดปลายของเครื่องมือปลายมนเป็นศูนย์ เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำในการตัดเฉือน โดยทั่วไประยะห่างของเส้นตัดจะมีความหนาแน่นสูงมาก ดังนั้นปลายมนจึงมักใช้สำหรับการเก็บผิวละเอียด . เครื่องมือปลายแบนนั้นเหนือกว่าเครื่องมือปลายมนในแง่ของคุณภาพการประมวลผลพื้นผิวและกำลังตัด ดังนั้น ตราบใดที่รับประกันได้ว่าจะไม่ตัด ไม่ว่าจะเป็นการหยาบหรือการเก็บผิวละเอียดของพื้นผิวโค้ง ควรเลือกเครื่องมือปลายแบนก่อน นอกจากนี้ ความทนทานและความแม่นยำของเครื่องมือยังสัมพันธ์กับราคาของเครื่องมืออย่างมาก จำเป็นต้องให้ความสนใจว่า ในกรณีส่วนใหญ่ เครื่องมือที่เลือกจะเพิ่มต้นทุนเครื่องมือ แต่คุณภาพการประมวลผลและกำลังในการประมวลผลที่ได้ ความคืบหน้าของการดำเนินการนี้สามารถลดต้นทุนการประมวลผลโดยรวมได้อย่างมาก

ในแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ เครื่องมือต่างๆ จะถูกติดตั้งในนิตยสารเครื่องมือ และการดำเนินการเลือกเครื่องมือและเปลี่ยนเครื่องมือจะดำเนินการเมื่อใดก็ได้ตามข้อบังคับของโปรแกรม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกตัวจับยึดเครื่องมือมาตรฐานเพื่อให้เครื่องมือมาตรฐานที่ใช้ในการเจาะ การคว้าน การขยาย การกัด และกระบวนการอื่นๆ สามารถติดตั้งได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำบนสปินเดิลหรือแม็กกาซีนเครื่องมือของเครื่องมือกล โปรแกรมเมอร์ควรเข้าใจขนาดโครงสร้าง วิธีการปรับ และมาตราส่วนการปรับของตัวจับยึดเครื่องมือที่ใช้กับเครื่องมือกล เพื่อกำหนดขนาดในแนวรัศมีและแนวแกนของเครื่องมือในระหว่างการตั้งโปรแกรม ปัจจุบัน ศูนย์เครื่องจักรกลในประเทศของฉัน' ใช้ระบบ TSG East-West และตัวจับยึดเครื่องมือมีสองประเภท: ด้ามตรง (สามมาตรฐาน) และด้ามเรียว (สี่มาตรฐาน) รวมถึงเครื่องมือทั้งหมด 16 ชิ้น ผู้ถือเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน

ในการตัดเฉือน CNC แบบประหยัด เนื่องจากส่วนใหญ่ใช้การลับคม การวัด และการเปลี่ยนเครื่องมือด้วยตนเอง เวลาเสริมจึงยาวนานขึ้น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องจัดลำดับเครื่องมือให้เหมาะสม โดยทั่วไปควรปฏิบัติตามแนวทางต่อไปนี้: ①ลดจำนวนเครื่องมือให้น้อยที่สุด ②หลังจากยึดเครื่องมือแล้ว ชิ้นส่วนการประมวลผลทั้งหมดที่สามารถทำให้เสร็จได้ควรเสร็จสมบูรณ์ ③ควรใช้เครื่องมือหยาบและเครื่องมือเก็บผิวละเอียดแยกกัน แม้ว่าจะเป็นเครื่องมือที่มีมาตรฐานเดียวกันก็ตาม ④ กัดก่อนแล้วจึงเจาะ ⑤การตกแต่งพื้นผิวก่อนแล้วจึงตกแต่งทั่วไปแบบสองมิติ ⑥ หากเป็นไปได้ ควรใช้ฟังก์ชันการเปลี่ยนเครื่องมือที่ใช้งานอยู่ของเครื่องมือเครื่อง CNC ให้มากที่สุดเพื่อปรับปรุงกำลังการผลิต

ประการที่สาม การกำหนดพารามิเตอร์การตัดสำหรับการตัดเฉือน CNC

เกณฑ์สำหรับการเลือกพารามิเตอร์การตัดที่เหมาะสมคือ ในระหว่างการกลึงหยาบ วัตถุประสงค์หลักคือการเพิ่มผลผลิต แต่ควรพิจารณาความประหยัดและต้นทุนการประมวลผลด้วย การเก็บผิวกึ่งละเอียดและการเก็บผิวละเอียดควรคำนึงถึงกำลังตัดภายใต้เงื่อนไขการรับประกันคุณภาพของการตัดเฉือน , เศรษฐกิจและต้นทุนการประมวลผล. ควรกำหนดค่าโดยละเอียดตามคู่มือเครื่องมือเครื่องจักร คู่มือพารามิเตอร์การตัด และรวมกับประสบการณ์

⑴ความลึกของการตัด t. เมื่อความแข็งแกร่งของเครื่องจักร ชิ้นงาน และเครื่องมือตกลงกัน t จะเท่ากับค่าเผื่อในการตัดเฉือน ซึ่งเป็นวิธีที่มีประโยชน์ในการปรับปรุงอัตราการผลิต เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำในการตัดเฉือนและความขรุขระของพื้นผิวของชิ้นส่วน โดยทั่วไปควรเว้นระยะขอบบางส่วนไว้สำหรับการเก็บผิวละเอียด ค่าเผื่อการตกแต่งของเครื่องมือเครื่อง CNC อาจน้อยกว่าเครื่องมือกลทั่วไปเล็กน้อย

⑵ความกว้างของการตัด L โดยทั่วไป L จะเป็นสัดส่วนกับเส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือ d และแปรผกผันกับระยะกินลึก ในการตัดเฉือน CNC แบบประหยัด มาตราส่วนค่าทั่วไปของ L คือ: L=(0.6~0.9)d

⑶ความเร็วตัด v. การปรับปรุง v เป็นวิธีการเพิ่มผลผลิตด้วย แต่ v เกี่ยวข้องกับความทนทานของเครื่องมือมากกว่า ด้วยค่า v ที่เพิ่มขึ้น ความทนทานของเครื่องมือจะลดลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้นการเลือก v จึงขึ้นอยู่กับความทนทานของเครื่องมือเป็นหลัก นอกจากนี้ ความเร็วในการตัดยังสัมพันธ์กับข้อมูลการประมวลผลอย่างใกล้ชิดอีกด้วย ตัวอย่างเช่น เมื่อกัดเหล็กกล้าอัลลอยด์ 30CrNi2MoVA ด้วยดอกเอ็นมิลล์ v สามารถอยู่ที่ประมาณ 8 เมตร/นาที เมื่อกัดอลูมิเนียมอัลลอยด์ด้วยดอกกัดเดียวกัน v สามารถเป็น 200 เมตร/นาที ข้างบน.

⑷ ความเร็วแกนหมุน n (รอบ/นาที) โดยทั่วไป ความเร็วของแกนหมุนจะถูกเลือกตามความเร็วตัด v สูตรทางบัญชีคือ:

ในสูตร d คือเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือหรือชิ้นงาน (มม.)

โดยทั่วไปแล้วแผงควบคุมของศูนย์เครื่องจักรกลซีเอ็นซีแนวตั้งจะมีสวิตช์ปรับความเร็วแกนหมุน (กำลังขยาย) ซึ่งสามารถปรับความเร็วของแกนหมุนในจำนวนเต็มทวีคูณระหว่างกระบวนการตัดเฉือนได้

⑸ ความเร็วในการป้อน vF

ควรเลือก vF โดยพิจารณาจากความแม่นยำในการตัดเฉือนและความหยาบผิวของชิ้นส่วน ตลอดจนข้อมูลเครื่องมือและชิ้นงาน การเพิ่ม vF ยังสามารถเพิ่มกำลังการผลิตได้อีกด้วย เมื่อความหยาบของพื้นผิวการแปรรูปต่ำ สามารถเลือก vF ที่ใหญ่ขึ้นได้ ในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน vF สามารถปรับได้ด้วยตนเองผ่านสวิตช์ปรับบนแผงควบคุมเครื่องจักร แต่อัตราการป้อนสูงสุดจะขึ้นอยู่กับข้อจำกัดของความแข็งแกร่งของอุปกรณ์และประสิทธิภาพของระบบป้อน