Zasady wyboru obrabiarek CNC
Żywotność narzędzia jest ściśle związana z objętością cięcia. Podczas formułowania parametrów cięcia należy najpierw wybrać rozsądną żywotność narzędzia, a rozsądną żywotność narzędzia należy określić zgodnie z celem optymalizacji. Ogólnie dzieli się na 2 typy: żywotność narzędzia o najwyższej produktywności i żywotność narzędzia o najniższym koszcie. Pierwsza jest określana zgodnie z celem najmniejszej liczby godzin pracy nad pojedynczym elementem, a druga jest określana zgodnie z celem najniższego kosztu procesu.
Następujące punkty można wziąć pod uwagę przy wyborze trwałości narzędzia w zależności od złożoności narzędzia, kosztów produkcji i ostrzenia. Trwałość złożonych i precyzyjnych narzędzi powinna być wyższa niż trwałość narzędzi jednoostrzowych. W przypadku mocowanych maszynowo narzędzi indeksowanych, ze względu na krótki czas wymiany narzędzia, w celu pełnego wykorzystania jego wydajności skrawania i poprawy wydajności produkcji, można wybrać niższą trwałość narzędzia, zazwyczaj 15-30 min. W przypadku obrabiarek wielonarzędziowych, obrabiarek modułowych i zautomatyzowanych narzędzi obróbkowych, w których instalacja, wymiana i regulacja narzędzia są bardziej skomplikowane, trwałość narzędzia powinna być wyższa, a niezawodność narzędzia powinna być zapewniona. Gdy wydajność określonego procesu w warsztacie ogranicza wzrost wydajności całego warsztatu, należy wybrać niższą trwałość narzędzia procesu. Gdy koszt całej instalacji na jednostkę czasu określonego procesu jest stosunkowo duży, należy również wybrać niższą trwałość narzędzia. Podczas wykańczania dużych części, aby mieć pewność, że przynajmniej jedno przejście zostanie wykonane i aby uniknąć zmiany narzędzia w trakcie cięcia, żywotność narzędzia należy określić na podstawie dokładności części i chropowatości powierzchni. W porównaniu ze zwykłymi metodami obróbki obrabiarkowej, Obróbka CNC stawia wyższe wymagania narzędziom skrawającym. Wymaga nie tylko dobrej jakości, wysokiej precyzji, ale także stabilności wymiarowej, wysokiej trwałości oraz łatwej instalacji i regulacji. Spełnia wysokie wymagania dotyczące wydajności obrabiarek CNC. Wybrane narzędzia na obrabiarkach CNC często przyjmują materiały narzędziowe odpowiednie do szybkiego cięcia (takie jak stal szybkotnąca, węglik spiekany o ultradrobnym ziarnie) i wykorzystują płytki wymienne.
Obrabiarki CNC do toczenia
Powszechnie używane narzędzia tokarskie CNC są generalnie podzielone na 3 kategorie: narzędzia tokarskie formujące, narzędzia tokarskie spiczaste, narzędzia tokarskie łukowe i 3 typy. Narzędzia tokarskie formujące są również nazywane prototypowymi narzędziami tokarskimi. Kształt konturu obrabianych części jest całkowicie określony przez kształt i rozmiar ostrza narzędzia tokarskiego. W obróbce tokarskiej CNC, powszechne narzędzia tokarskie formujące obejmują narzędzia tokarskie łukowe o małym promieniu, narzędzia tokarskie nieprostokątne i narzędzia do gwintowania. W obróbce CNC, narzędzie tokarskie formujące powinno być używane tak mało, jak to możliwe lub nie. Narzędzie tokarskie spiczaste jest narzędziem tokarskim charakteryzującym się prostą krawędzią skrawającą. Końcówka narzędzia tego typu narzędzia tokarskiego składa się z liniowych głównych i pomocniczych krawędzi skrawających, takich jak 900 narzędzi tokarskich wewnętrznych i zewnętrznych, lewych i prawych narzędzi tokarskich czołowych, narzędzi tokarskich do rowkowania (cięcia) i różnych zewnętrznych i wewnętrznych krawędzi skrawających z małymi końcówkami narzędzi. Narzędzie tokarskie do otworów. Metoda doboru parametrów geometrycznych narzędzia tokarskiego z ostrzem (głównie kąta geometrycznego) jest zasadniczo taka sama, jak w przypadku zwykłego toczenia, ale należy w pełni uwzględnić charakterystykę obróbki CNC (takie jak droga obróbki, interferencja obróbki itp.), a także samą wytrzymałość ostrza narzędzia.
Drugim jest narzędzie tokarskie w kształcie łuku. Narzędzie tokarskie w kształcie łuku to narzędzie tokarskie charakteryzujące się krawędzią tnącą w kształcie łuku o małym błędem okrągłości lub profilu liniowego. Każdy punkt krawędzi łuku narzędzia tokarskiego jest końcówką narzędzia tokarskiego w kształcie łuku. W związku z tym punkt położenia narzędzia nie znajduje się na łuku, ale w środku łuku. Narzędzie tokarskie w kształcie łuku może być używane do toczenia powierzchni wewnętrznych i zewnętrznych i jest szczególnie odpowiednie do toczenia różnych gładkich powierzchni łączących (wklęsłych). Wybierając promień łuku narzędzia tokarskiego, należy wziąć pod uwagę, że promień łuku krawędzi tnącej narzędzia tokarskiego 2-punktowego powinien być mniejszy lub równy minimalnemu promieniowi krzywizny na wklęsłym konturze części, aby uniknąć suchości obróbki. Promień nie powinien być zbyt mały, w przeciwnym razie nie tylko będzie trudny do wytworzenia, Narzędzie tokarskie może zostać uszkodzone z powodu słabej wytrzymałości końcówki lub słabej zdolności rozpraszania ciepła korpusu narzędzia.
Obrabiarki CNC do frezowania
W obróbce CNC frezy walcowo-czołowe z płaskim dnem są powszechnie używane do frezowania wewnętrznych i zewnętrznych konturów płaskich części i płaszczyzny frezowania. Dane empiryczne odpowiednich parametrów narzędzia są następujące: Po pierwsze, promień frezu RD powinien być mniejszy niż minimalny promień krzywizny Rmin wewnętrznej powierzchni konturu części, ogólnie RD= (0.8-0.9) Rmin. Drugim jest obróbka h2 części H< (1/4-1/6) RD, aby zapewnić nóżowi wystarczającą sztywność. Po trzecie, podczas frezowania dna wewnętrznego rowka za pomocą frezu walcowo-czołowego o płaskim dnie, ponieważ 2 przejścia dna rowka muszą się na siebie nakładać, a promień dolnej krawędzi narzędzia wynosi Re=Rr, czyli średnica wynosi d=2Re=2(Rr). Przyjmij promień narzędzia jako Re=0.95 (Rr). Do obróbki niektórych trójwymiarowych profili i konturów o zmiennych kątach ścięcia powszechnie stosuje się frezy sferyczne, frezy pierścieniowe, frezy bębnowe, frezy stożkowe i frezy tarczowe.
Większość obrabiarek CNC wykorzystuje narzędzia seryjne i standaryzowane. W przypadku uchwytów narzędziowych i głowic narzędziowych, takich jak indeksowane zaciskane maszynowo narzędzia tokarskie zewnętrzne i narzędzia tokarskie czołowe, istnieją normy krajowe i modele seryjne. W przypadku centrów obróbczych i automatycznych zmieniaczy narzędzi, obrabiarki i uchwyty narzędziowe zostały zserializowane i standaryzowane. Na przykład, standardowy kod systemu narzędzi stożkowych to TSG-JT, a standardowy kod systemu narzędzi prostych to DSG-JZ. Ponadto, w przypadku wybranego narzędzia, przed użyciem, rozmiar narzędzia musi zostać ściśle zmierzony, aby uzyskać dokładne dane, a operator wprowadza te dane do systemu danych i kończy proces przetwarzania poprzez wywołanie programu, przetwarzając w ten sposób kwalifikowane przedmioty obrabiane.
Punkt narzędzia
Z jakiej pozycji narzędzie zaczyna się poruszać do określonej pozycji? Tak więc na początku wykonywania programu należy określić pozycję, w której narzędzie zaczyna się poruszać w układzie współrzędnych przedmiotu obrabianego. Ta pozycja jest punktem początkowym narzędzia względem przedmiotu obrabianego podczas wykonywania programu. Dlatego nazywa się ją punktem początkowym programu lub punktem początkowym. Ten punkt początkowy jest zazwyczaj określany przez ustawienie narzędzia, więc ten punkt jest również nazywany punktem ustawienia narzędzia. Podczas kompilowania programu należy prawidłowo wybrać pozycję punktu ustawienia narzędzia. Zasada ustawiania punktu ustawienia narzędzia ma na celu ułatwienie przetwarzania numerycznego i uproszczenie programowania. Łatwo jest go wyrównać i sprawdzić podczas przetwarzania; spowodowany błąd przetwarzania jest niewielki. Punkt ustawienia narzędzia można ustawić na obrabianej części, na przyrządzie lub na obrabiarce. Aby poprawić dokładność obróbki części, punkt ustawienia narzędzia powinien być ustawiony w miarę możliwości na podstawie projektu części lub bazy procesu. W rzeczywistej pracy obrabiarki punkt położenia narzędzia może zostać umieszczony w punkcie ustawienia narzędzia poprzez ręczną operację ustawiania narzędzia, to znaczy przez zbieżność „punktu położenia narzędzia” i „punktu ustawienia narzędzia”. Tak zwany „punkt położenia narzędzia” odnosi się do punktu odniesienia pozycjonowania narzędzia. Punkt położenia narzędzia tokarskiego to końcówka narzędzia lub środek łuku końcówki narzędzia. Frez czołowy o płaskim dnie to przecięcie osi narzędzia i spodu narzędzia; frez czołowy kulisty to środek kuli, a wiertło to punkt. Ręczna operacja ustawiania narzędzia ma niską precyzję i niską wydajność. Niektóre fabryki używają optycznych luster do ustawiania narzędzi, przyrządów do ustawiania narzędzi, automatycznych urządzeń do ustawiania narzędzi itp. w celu skrócenia czasu ustawiania narzędzi i zwiększenia dokładności ustawiania narzędzi. Gdy narzędzie musi zostać wymienione podczas obróbki, należy określić punkt zmiany narzędzia. Tak zwany „punkt zmiany narzędzia” odnosi się do położenia uchwytu narzędzia, gdy obraca się on w celu zmiany narzędzia. Miejsce wymiany narzędzia powinno znajdować się na zewnątrz przedmiotu obrabianego lub przyrządu. Podczas wymiany narzędzia nie wolno dotykać przedmiotu obrabianego ani innych części.
Dane dotyczące obróbki
W programowaniu NC programista musi określić dane obróbki dla każdego procesu i zapisać je w programie w formie instrukcji. Parametry obróbki obejmują prędkość wrzeciona, dane obróbki wstecznej i prędkość posuwu. W przypadku różnych metod obróbki należy wybrać różne parametry obróbki. Zasada doboru danych obróbki polega na zapewnieniu dokładności obróbki i chropowatości powierzchni części, pełnym wykorzystaniu wydajności skrawania narzędzia, zapewnieniu rozsądnej trwałości narzędzia i pełnym wykorzystaniu wydajności obrabiarki w celu maksymalizacji wydajności i obniżenia kosztów.
1. Określ prędkość wrzeciona.
Prędkość wrzeciona powinna być dobrana zgodnie z dopuszczalną prędkością skrawania i średnicą przedmiotu obrabianego (lub narzędzia). Wzór obliczeniowy jest następujący: n=1000 v/7 1D gdzie: V to prędkość skrawania, jednostką jest ruch m/m, który jest określany przez trwałość narzędzia; N to prędkość wrzeciona, jednostką jest obr./min, a D to średnica przedmiotu obrabianego lub średnica narzędzia w mm. Dla obliczonej prędkości wrzeciona N, prędkość, którą ma obrabiarka lub do której jest zbliżona, powinna być wybrana na końcu.
2. Określ prędkość posuwu.
Prędkość posuwu jest ważnym parametrem w parametrach skrawania obrabiarek CNC, który jest głównie wybierany zgodnie z dokładnością obróbki i wymaganiami chropowatości powierzchni części oraz właściwościami materiałowymi narzędzi i przedmiotów obrabianych. Maksymalna prędkość posuwu jest ograniczona przez sztywność obrabiarki i wydajność układu posuwu. Zasada określania prędkości posuwu: Gdy jakość przedmiotu obrabianego może być zagwarantowana, w celu zwiększenia wydajności produkcji można wybrać wyższą prędkość posuwu. Zazwyczaj wybiera się w zakresie 100-200mm/min; podczas cięcia, obróbki głębokich otworów lub obróbki narzędziami ze stali szybkotnącej należy wybrać niższą prędkość posuwu, zwykle w zakresie 20-50mm/min; gdy wymagana jest dokładność obróbki, powierzchnia Gdy wymagania dotyczące chropowatości są wysokie, prędkość posuwu powinna być wybrana mniejsza, zwykle w zakresie 20-50mm/min; gdy narzędzie jest puste, zwłaszcza gdy na długim dystansie „wraca do zera”, można ustawić ustawienia systemu CNC maszyny Maksymalną prędkość posuwu.
3. Określ głębokość cięcia.
Głębokość skrawania jest określana przez sztywność obrabiarki, przedmiotu obrabianego i narzędzia tnącego. Gdy sztywność na to pozwala, głębokość skrawania powinna być równa naddatkowi obróbki przedmiotu obrabianego, tak bardzo jak to możliwe, co może zmniejszyć liczbę przejść i poprawić wydajność produkcji. Aby zapewnić jakość obrabianej powierzchni, można pozostawić niewielki naddatek na wykończenie, zwykle 0.2-0.5mmKrótko mówiąc, konkretna wartość danych dotyczących obróbki powinna zostać ustalona na podstawie analogii, w oparciu o wydajność maszyny, powiązane instrukcje i rzeczywiste doświadczenie.
Jednocześnie prędkość wrzeciona, głębokość skrawania i prędkość posuwu można dostosować do siebie, aby uzyskać najlepsze parametry skrawania.
Dane dotyczące obróbki są nie tylko ważnym parametrem, który należy określić przed regulacją narzędzia obrabiarki, ale również to, czy jego wartość jest rozsądna, czy nie, ma bardzo istotny wpływ na jakość obróbki, wydajność obróbki i koszty produkcji. Tak zwane „rozsądne” dane dotyczące obróbki odnoszą się do danych dotyczących obróbki, które w pełni wykorzystują wydajność skrawania narzędzia i dynamiczną wydajność narzędzia obrabiarki (moc, moment obrotowy), aby uzyskać wysoką wydajność i niskie koszty obróbki przy założeniu zapewnienia jakości.
