„Principii de selecție a trei elemente în prelucrarea mașinilor-unelte CNC”.
În prelucrarea metalelor, selectarea corectă a celor trei elemente ale așchierii mașinilor-unelte CNC - viteza de așchiere, avansul și adâncimea de așchiere - este de o importanță crucială. Acesta este unul dintre conținuturile principale ale cursului de principii de așchiere a metalelor. În continuare este prezentată o elaborare detaliată a principiilor de selecție a acestor trei elemente.
I. Viteză de tăiere
Viteza de așchiere, adică viteza liniară sau viteza circumferențială (V, metri/minut), este unul dintre parametrii importanți în așchierea mașinilor-unelte CNC. Pentru a selecta o viteză de așchiere adecvată, trebuie luați în considerare mai întâi mai mulți factori.
Viteza de așchiere, adică viteza liniară sau viteza circumferențială (V, metri/minut), este unul dintre parametrii importanți în așchierea mașinilor-unelte CNC. Pentru a selecta o viteză de așchiere adecvată, trebuie luați în considerare mai întâi mai mulți factori.
Materiale pentru scule
Carbură: Datorită durității ridicate și rezistenței bune la căldură, se poate obține o viteză de așchiere relativ mare. În general, aceasta poate fi peste 100 metri/minut. La achiziționarea plăcuțelor, se furnizează de obicei parametri tehnici pentru a clarifica intervalul de viteze liniare care pot fi selectate la prelucrarea diferitelor materiale.
Oțel rapid: Comparativ cu carbura, performanța oțelului rapid este ușor inferioară, iar viteza de așchiere poate fi doar relativ scăzută. În majoritatea cazurilor, viteza de așchiere a oțelului rapid nu depășește 70 metri/minut și este în general sub 20-30 metri/minut.
Carbură: Datorită durității ridicate și rezistenței bune la căldură, se poate obține o viteză de așchiere relativ mare. În general, aceasta poate fi peste 100 metri/minut. La achiziționarea plăcuțelor, se furnizează de obicei parametri tehnici pentru a clarifica intervalul de viteze liniare care pot fi selectate la prelucrarea diferitelor materiale.
Oțel rapid: Comparativ cu carbura, performanța oțelului rapid este ușor inferioară, iar viteza de așchiere poate fi doar relativ scăzută. În majoritatea cazurilor, viteza de așchiere a oțelului rapid nu depășește 70 metri/minut și este în general sub 20-30 metri/minut.
Materiale pentru piesă de prelucrat
Pentru materialele prelucrate cu duritate ridicată, viteza de așchiere trebuie să fie mică. De exemplu, pentru oțel călit, oțel inoxidabil etc., pentru a asigura durata de viață a sculei și calitatea prelucrării, V trebuie setat la un nivel mai mic.
Pentru materialele din fontă, atunci când se utilizează scule din carbură, viteza de așchiere poate fi de 70 – 80 metri/minut.
Oțelul cu conținut scăzut de carbon are o prelucrabilitate mai bună, iar viteza de tăiere poate fi peste 100 metri/minut.
Prelucrarea prin tăiere a metalelor neferoase este relativ ușoară, putând fi selectată o viteză de tăiere mai mare, în general între 100 – 200 metri/minut.
Pentru materialele prelucrate cu duritate ridicată, viteza de așchiere trebuie să fie mică. De exemplu, pentru oțel călit, oțel inoxidabil etc., pentru a asigura durata de viață a sculei și calitatea prelucrării, V trebuie setat la un nivel mai mic.
Pentru materialele din fontă, atunci când se utilizează scule din carbură, viteza de așchiere poate fi de 70 – 80 metri/minut.
Oțelul cu conținut scăzut de carbon are o prelucrabilitate mai bună, iar viteza de tăiere poate fi peste 100 metri/minut.
Prelucrarea prin tăiere a metalelor neferoase este relativ ușoară, putând fi selectată o viteză de tăiere mai mare, în general între 100 – 200 metri/minut.
Condiții de procesare
În timpul prelucrării de degroșare, scopul principal este de a îndepărta rapid materialele, iar cerința privind calitatea suprafeței este relativ scăzută. Prin urmare, viteza de așchiere este setată la o valoare mai mică. În timpul prelucrării de finisare, pentru a obține o calitate bună a suprafeței, viteza de așchiere trebuie setată la o valoare mai mare.
Când sistemul de rigiditate al mașinii-unelte, al piesei de prelucrat și al sculei este slab, viteza de așchiere trebuie, de asemenea, setată la un nivel mai mic pentru a reduce vibrațiile și deformarea.
Dacă S utilizat în programul CNC este viteza axului pe minut, atunci S trebuie calculat în funcție de diametrul piesei de prelucrat și viteza liniară de așchiere V: S (viteza axului pe minut) = V (viteza liniară de așchiere) × 1000 / (3,1416 × diametrul piesei de prelucrat). Dacă programul CNC utilizează o viteză liniară constantă, atunci S poate utiliza direct viteza liniară de așchiere V (metri/minut).
În timpul prelucrării de degroșare, scopul principal este de a îndepărta rapid materialele, iar cerința privind calitatea suprafeței este relativ scăzută. Prin urmare, viteza de așchiere este setată la o valoare mai mică. În timpul prelucrării de finisare, pentru a obține o calitate bună a suprafeței, viteza de așchiere trebuie setată la o valoare mai mare.
Când sistemul de rigiditate al mașinii-unelte, al piesei de prelucrat și al sculei este slab, viteza de așchiere trebuie, de asemenea, setată la un nivel mai mic pentru a reduce vibrațiile și deformarea.
Dacă S utilizat în programul CNC este viteza axului pe minut, atunci S trebuie calculat în funcție de diametrul piesei de prelucrat și viteza liniară de așchiere V: S (viteza axului pe minut) = V (viteza liniară de așchiere) × 1000 / (3,1416 × diametrul piesei de prelucrat). Dacă programul CNC utilizează o viteză liniară constantă, atunci S poate utiliza direct viteza liniară de așchiere V (metri/minut).
II. Viteza de avans
Viteza de avans, cunoscută și sub denumirea de viteză de avans a sculei (F), depinde în principal de rugozitatea suprafeței piesei de prelucrat.
Viteza de avans, cunoscută și sub denumirea de viteză de avans a sculei (F), depinde în principal de rugozitatea suprafeței piesei de prelucrat.
Prelucrare de finisare
În timpul prelucrării de finisare, din cauza cerințelor ridicate privind calitatea suprafeței, viteza de avans trebuie să fie mică, în general 0,06 – 0,12 mm/rotație a arborelui principal. Acest lucru poate asigura o suprafață prelucrată netedă și reduce rugozitatea suprafeței.
În timpul prelucrării de finisare, din cauza cerințelor ridicate privind calitatea suprafeței, viteza de avans trebuie să fie mică, în general 0,06 – 0,12 mm/rotație a arborelui principal. Acest lucru poate asigura o suprafață prelucrată netedă și reduce rugozitatea suprafeței.
Prelucrare brută
În timpul prelucrării brute, sarcina principală este de a îndepărta rapid o cantitate mare de material, iar viteza de avans poate fi setată la o valoare mai mare. Mărimea vitezei de avans depinde în principal de rezistența sculei și, în general, poate fi peste 0,3.
Când unghiul principal de relief al sculei este mare, rezistența sculei se va deteriora, iar în acest moment, viteza de avans nu poate fi prea mare.
În plus, trebuie luate în considerare și puterea mașinii-unelte și rigiditatea piesei de prelucrat și a sculei. Dacă puterea mașinii-unelte este insuficientă sau rigiditatea piesei de prelucrat și a sculei este slabă, viteza de avans trebuie redusă în mod corespunzător.
Programul CNC utilizează două unități de avans: mm/minut și mm/rotație a axului. Dacă se utilizează unitatea mm/minut, aceasta poate fi convertită cu formula: avans pe minut = avans pe rotație × viteza axului pe minut.
În timpul prelucrării brute, sarcina principală este de a îndepărta rapid o cantitate mare de material, iar viteza de avans poate fi setată la o valoare mai mare. Mărimea vitezei de avans depinde în principal de rezistența sculei și, în general, poate fi peste 0,3.
Când unghiul principal de relief al sculei este mare, rezistența sculei se va deteriora, iar în acest moment, viteza de avans nu poate fi prea mare.
În plus, trebuie luate în considerare și puterea mașinii-unelte și rigiditatea piesei de prelucrat și a sculei. Dacă puterea mașinii-unelte este insuficientă sau rigiditatea piesei de prelucrat și a sculei este slabă, viteza de avans trebuie redusă în mod corespunzător.
Programul CNC utilizează două unități de avans: mm/minut și mm/rotație a axului. Dacă se utilizează unitatea mm/minut, aceasta poate fi convertită cu formula: avans pe minut = avans pe rotație × viteza axului pe minut.
III. Adâncimea de tăiere
Adâncimea de așchiere, adică adâncimea de tăiere, are diferite opțiuni în timpul prelucrării de finisare și al prelucrării de degroșare.
Adâncimea de așchiere, adică adâncimea de tăiere, are diferite opțiuni în timpul prelucrării de finisare și al prelucrării de degroșare.
Prelucrare de finisare
În timpul prelucrării de finisare, în general, aceasta poate fi sub 0,5 (valoarea razei). O adâncime de așchiere mai mică poate asigura calitatea suprafeței prelucrate și poate reduce rugozitatea suprafeței și tensiunea reziduală.
În timpul prelucrării de finisare, în general, aceasta poate fi sub 0,5 (valoarea razei). O adâncime de așchiere mai mică poate asigura calitatea suprafeței prelucrate și poate reduce rugozitatea suprafeței și tensiunea reziduală.
Prelucrare brută
În timpul prelucrării brute, adâncimea de așchiere trebuie determinată în funcție de condițiile piesei de prelucrat, ale sculei și ale mașinii-unelte. Pentru un strung mic (cu un diametru maxim de prelucrare mai mic de 400 mm) care strunjește oțelul nr. 45 în stare de normalizare, adâncimea de așchiere în direcția radială nu depășește, în general, 5 mm.
Trebuie menționat că, dacă schimbarea vitezei axului strungului utilizează o reglare obișnuită a vitezei prin conversie de frecvență, atunci când viteza axului pe minut este foarte mică (mai mică de 100-200 rotații/minut), puterea de ieșire a motorului va fi redusă semnificativ. În acest caz, se poate obține doar o adâncime de așchiere și o viteză de avans foarte mici.
În timpul prelucrării brute, adâncimea de așchiere trebuie determinată în funcție de condițiile piesei de prelucrat, ale sculei și ale mașinii-unelte. Pentru un strung mic (cu un diametru maxim de prelucrare mai mic de 400 mm) care strunjește oțelul nr. 45 în stare de normalizare, adâncimea de așchiere în direcția radială nu depășește, în general, 5 mm.
Trebuie menționat că, dacă schimbarea vitezei axului strungului utilizează o reglare obișnuită a vitezei prin conversie de frecvență, atunci când viteza axului pe minut este foarte mică (mai mică de 100-200 rotații/minut), puterea de ieșire a motorului va fi redusă semnificativ. În acest caz, se poate obține doar o adâncime de așchiere și o viteză de avans foarte mici.
În concluzie, selectarea corectă a celor trei elemente ale așchierii mașinilor-unelte CNC necesită o luare în considerare cuprinzătoare a mai multor factori, cum ar fi materialele sculelor, materialele piesei de prelucrat și condițiile de prelucrare. În prelucrarea efectivă, ar trebui făcute ajustări rezonabile în funcție de situațiile specifice pentru a atinge obiectivele de îmbunătățire a eficienței prelucrării, asigurare a calității prelucrării și prelungire a duratei de viață a sculelor. În același timp, operatorii ar trebui să acumuleze continuu experiență și să fie familiarizați cu caracteristicile diferitelor materiale și tehnologii de prelucrare, astfel încât să selecteze mai bine parametrii de așchiere și să îmbunătățească performanța de prelucrare a mașinilor-unelte CNC.