Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit des vertikalen CNC-Bearbeitungszentrums:
1: Spindeldrehzahl=1000Vc/πD
2: Die maximale Schnittgeschwindigkeit (Vc) von allgemeinen Werkzeugen: Schnellarbeitsstahl 50 m/min; superharte Objekte 150 m/min; Beschichtungswerkzeuge 250 m/min; Keramik- und Diamantwerkzeuge 1000 m/min 3 Brinellhärte von legiertem Stahl =275-325, Schnellarbeitsstahlwerkzeug Vc=18m/min; Hartmetallwerkzeug Vc=70m/min (Schnittmenge=3mm; Vorschub f=0,3mm/U)
Es gibt zwei Berechnungsmethoden für die Spindeldrehzahl. Die folgenden Beispiele veranschaulichen: ① Spindeldrehzahl: Eine davon ist G97 S1000, die angibt, dass die Spindel 1000 Umdrehungen pro Minute dreht, was allgemein als konstante Drehzahl bezeichnet wird. Die andere ist, dass G96 S80 eine konstante Lineargeschwindigkeit ist, die die Spindelgeschwindigkeit ist, die durch das Aussehen des Werkstücks bestimmt wird.
Es gibt auch zwei Vorschubgeschwindigkeiten. G94 und F100 geben an, dass der Schnittabstand in einer Minute 100 mm beträgt. Das andere ist G95 F0.1, was angibt, dass die Werkzeugvorschubskala für jede Umdrehung der Spindel 0,1 mm beträgt. Auswahl der Zerspanungswerkzeuge und Bestimmung der Zerspanungsmenge in der CNC-Bearbeitung
Die Auswahl von Werkzeugen und die Ermittlung von Schnittparametern sind wichtige Inhalte im CNC-Bearbeitungsprozess. Sie wirkt sich nicht nur auf die Bearbeitungsleistung des CNC-Vertikal-Bearbeitungszentrums aus, sondern wirkt sich auch direkt auf die Bearbeitungsqualität aus. Der Aufbau von CAD/CAM-Kompetenzen ermöglicht die direkte Nutzung von CAD-Planungsdaten im CNC-Vertikal-Bearbeitungszentrum, insbesondere die Verbindung zwischen Mikrocomputer und CNC-Werkzeugmaschine, sodass der gesamte Prozess der Planung, Prozessplanung und Programmierung am der Computer, in der Regel nicht eine spezielle Prozessdatei ausgeben müssen.
Viele CAD/CAM-Softwarepakete bieten heute aktive Programmierfunktionen. Diese Softwares fordern in der Regel verwandte Themen der Prozessplanung in der Programmieroberfläche, wie z. B. Werkzeugauswahl, Bearbeitungswegplanung, Schnittmengeneinstellung etc., und der Programmierer muss nur noch einstellen Die relevanten Parameter können aktiv generiert und an die CNC übertragen werden Werkzeugmaschine zur Bearbeitung. Daher werden die Werkzeugauswahl und die Bestimmung der Schnittmenge bei der CNC-Bearbeitung im Zustand der Mensch-Computer-Interaktion abgeschlossen, was einen klaren Gegensatz zur allgemeinen Werkzeugmaschinenbearbeitung darstellt. Gleichzeitig müssen Programmierer die grundlegenden Kriterien für die Werkzeugauswahl und die Schnittmengenbestimmung beherrschen. Berücksichtigen Sie bei der Programmierung die Besonderheiten der CNC-Bearbeitung. Dieser Artikel behandelt die Fragen der Werkzeugauswahl und der Schnittparameter, die bei der NC-Programmierung beachtet werden müssen, gibt einige Richtlinien und Vorschläge und diskutiert die Punkte, die beachtet werden sollten.
1. Arten und Eigenschaften häufig verwendeter Werkzeuge für die CNC-Bearbeitung
CNC-Bearbeitungswerkzeuge haben die Eigenschaft, dass sie sich an die hohe Geschwindigkeit, die hohe Effizienz und den hohen Automatisierungsgrad von CNC-Werkzeugmaschinen anpassen müssen. Im Allgemeinen sollten sie Universalwerkzeuge, Universal-Verbindungswerkzeughalter und eine kleine Anzahl von Spezialwerkzeughaltern umfassen. Der Werkzeughalter muss mit dem Werkzeug verbunden und am Antriebskopf der Werkzeugmaschine montiert werden, damit er nach und nach standardisiert und serialisiert wird. Es gibt viele Möglichkeiten, CNC-Werkzeuge zu klassifizieren.
Je nach Werkzeugstruktur kann es unterteilt werden in: ①Integraltyp; ②Eingelegter Typ, Schweiß- oder Maschinenklemmverbindung, Maschinenklemmtyp kann in zwei Typen unterteilt werden: nicht indexierbar und indexierbar; ③Sondertypen, wie z. B. Verbundwerkzeuge, reduzieren Vibrationsmesser usw. Je nach den zur Herstellung der Werkzeuge verwendeten Materialien kann es unterteilt werden in: ① Schnellarbeitsstahlwerkzeuge; ② Hartmetallwerkzeuge; ③ Diamantwerkzeuge; ④ Werkzeuge aus anderen Materialien, wie Werkzeuge aus kubischem Bornitrid, Keramikwerkzeuge usw. Aus dem Schneidprozess kann er unterteilt werden in: ① Drehwerkzeuge, einschließlich Außenkreis, Innenloch, Gewinde, Schneidwerkzeuge usw.; ② Bohrwerkzeuge, einschließlich Bohrer, Reibahlen, Gewindebohrer usw.; ③ Bohrwerkzeuge; ④ Fräswerkzeuge Warten. Um den Anforderungen von CNC-Werkzeugmaschinen an Werkzeughaltbarkeit, Stabilität, einfache Einstellung und Austauschbarkeit gerecht zu werden, wurden in den letzten Jahren weit verbreitet maschinengespannte Wendeschneidwerkzeuge eingesetzt, die 30 bis 40 % der gesamten CNC-Werkzeuge erreichen. Metallabtrag Die Menge macht 80 bis 90 % der Gesamtmenge aus.
Im Vergleich zu Werkzeugen allgemeiner Werkzeugmaschinen stellen CNC-Werkzeuge viele unterschiedliche Anforderungen, hauptsächlich mit folgenden Eigenschaften:
⑴ Gute Steifigkeit (insbesondere für Grobbearbeitungswerkzeuge), hohe Präzision, geringe Vibrationsfestigkeit und thermische Verformung;
⑵Gute Austauschbarkeit, bequem für schnellen Werkzeugwechsel;
⑶ Hohe Lebensdauer, stabile und zuverlässige Schnittleistung;
⑷Die Skala des Werkzeugs ist einfach einzustellen, um die Zeit für die Einstellung des Werkzeugwechsels zu verkürzen;
⑸ Das Werkzeug sollte in der Lage sein, Späne zuverlässig zu brechen oder abzurollen, um die Späneabfuhr zu erleichtern;
⑹Serialisierung und Standardisierung zur Erleichterung der Programmierung und Werkzeugverwaltung.
Zweitens die Auswahl an CNC-Werkzeugen für vertikale Bearbeitungszentren
Die Auswahl des Werkzeugs erfolgt im Mensch-Computer-Interaktionszustand der CNC-Programmierung. Die richtige Auswahl von Werkzeugen und Werkzeughaltern sollte sich an den Bearbeitungsmöglichkeiten der Werkzeugmaschine, der Leistungsfähigkeit der Werkstückdaten, den Bearbeitungsabläufen, der Schnittmenge und anderen damit zusammenhängenden Faktoren orientieren. Die allgemeinen Kriterien für die Werkzeugauswahl sind: einfache Installation und Einstellung, gute Steifigkeit, hohe Lebensdauer und Präzision. Unter der Prämisse, die Bearbeitungsanforderungen zu erfüllen, versuchen Sie, einen kürzeren Werkzeughalter zu wählen, um die Steifigkeit der Werkzeugbearbeitung zu verbessern.
Bei der Werkzeugauswahl müssen die Abmessungen des Werkzeugs an die Außenmaße des zu bearbeitenden Werkstücks angepasst werden. In der Produktion werden häufig Schaftfräser zur allgemeinen Bearbeitung von Flachteilen verwendet; beim Fräsen von Hobeln sollten Hartmetallmesserfräser gewählt werden; bei der Bearbeitung von Naben und Nuten sollten Hochgeschwindigkeitsstahl-Schaftfräser ausgewählt werden; die raue Oberfläche oder grobe Bearbeitung Beim Bohren von Löchern können Sie Maisfräser mit Hartmetall-Wendeschneidplatten wählen; für die Bearbeitung einiger dreidimensionaler Profile und allgemeiner Konturen mit variablen Fasenwinkeln werden häufig Kugelkopffräser, Ringfräser, Kegelfräser und Scheibenfräser verwendet.
Bei der Freiformoberflächenbearbeitung ist der Schnittlinienabstand im Allgemeinen sehr dicht, da die Endschnittgeschwindigkeit des Kugelkopfwerkzeugs Null ist, um die Bearbeitungsgenauigkeit zu gewährleisten, sodass der Kugelkopf häufig zur Oberflächenbearbeitung verwendet wird . Das Flachwerkzeug ist dem Kugelkopfwerkzeug hinsichtlich Oberflächenbearbeitungsqualität und Schnittleistung überlegen. Solange sichergestellt ist, dass es nicht schneidet, egal ob beim Schruppen oder Schlichten von gekrümmten Oberflächen, sollten daher zuerst Flachwerkzeuge ausgewählt werden. Darüber hinaus hängen die Haltbarkeit und Genauigkeit des Werkzeugs stark mit dem Preis des Werkzeugs zusammen. Zu beachten ist, dass in den meisten Fällen das gewählte Werkzeug die Werkzeugkosten erhöht, aber die daraus resultierende Bearbeitungsqualität und Bearbeitungsleistung. Der Fortschritt hiervon kann die Gesamtbearbeitungskosten stark reduzieren.
Auf dem Bearbeitungszentrum sind verschiedene Werkzeuge im Werkzeugmagazin installiert und die Werkzeugauswahl und Werkzeugwechselaktionen werden jederzeit gemäß Programmvorschrift durchgeführt. Daher ist es notwendig, Standard-Werkzeughalter auszuwählen, damit die beim Bohren, Bohren, Aufweiten, Fräsen und anderen Prozessen verwendeten Standardwerkzeuge schnell und genau an der Spindel oder dem Werkzeugmagazin der Werkzeugmaschine montiert werden können. Der Programmierer sollte die Baumaße, Einstellmethoden und Einstellskalen der an der Werkzeugmaschine verwendeten Werkzeugaufnahmen verstehen, um bei der Programmierung die radialen und axialen Abmessungen des Werkzeugs zu ermitteln. Derzeit verwendet das Bearbeitungszentrum meines Landes' das TSG Ost-West-System, und seine Werkzeughalter haben zwei Arten: Zylinderschaft (drei Standards) und Kegelschaft (vier Standards), einschließlich insgesamt 16 Werkzeugen Halter für verschiedene Zwecke.
Da bei der wirtschaftlichen CNC-Bearbeitung das Schärfen, Messen und Wechseln der Werkzeuge meist manuell erfolgt, ist die Nebenzeit länger. Daher ist es notwendig, die Reihenfolge der Werkzeuge sinnvoll zu gestalten. Im Allgemeinen sollten die folgenden Richtlinien befolgt werden: ①Minimieren Sie die Anzahl der Werkzeuge; ②Nach dem Spannen eines Werkzeugs sollten alle Bearbeitungsteile, die fertig gestellt werden können, abgeschlossen sein; ③Schrupp- und Schlichtwerkzeuge sollten getrennt verwendet werden, auch wenn es sich um Werkzeuge desselben Standards handelt; ④ Zuerst Fräsen, dann Bohren; ⑤ Zuerst Oberflächenveredelung, dann zweidimensionale allgemeine Veredelung; ⑥ Wenn möglich, sollte die aktive Werkzeugwechselfunktion von CNC-Werkzeugmaschinen so weit wie möglich genutzt werden, um die Produktionsleistung zu verbessern.
Drittens die Bestimmung von Schnittparametern für die CNC-Bearbeitung
Das Kriterium für eine sinnvolle Auswahl der Schnittparameter ist, dass bei der Schruppbearbeitung der Hauptzweck die Steigerung der Ausbeute, aber auch die Wirtschaftlichkeit und die Bearbeitungskosten sind; Vorschlichten und Schlichten sollten die Schnittleistung unter der Prämisse berücksichtigen, die Qualität der Bearbeitung sicherzustellen. , Wirtschaftlichkeit und Verarbeitungskosten. Der detaillierte Wert sollte anhand des Werkzeugmaschinenhandbuchs, des Schnittparameterhandbuchs ermittelt und mit Erfahrung kombiniert werden.
⑴Schnitttiefe t. Wenn die Steifigkeit von Werkzeugmaschine, Werkstück und Werkzeug übereinstimmt, ist t gleich der Bearbeitungszugabe, was eine nützliche Methode zur Verbesserung der Produktionsrate ist. Um die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenrauheit der Teile zu gewährleisten, sollte generell ein gewisser Spielraum zum Schlichten gelassen werden. Das Schlichtaufmaß von CNC-Werkzeugmaschinen kann etwas kleiner sein als das von allgemeinen Werkzeugmaschinen.
⑵Schnittbreite L. Im Allgemeinen ist L proportional zum Werkzeugdurchmesser d und umgekehrt proportional zur Schnitttiefe. Bei der wirtschaftlichen CNC-Bearbeitung ist die allgemeine Werteskala von L: L=(0,6～0,9)d.
⑶Schnittgeschwindigkeit v. Die Verbesserung von v ist auch ein Weg zur Steigerung der Produktivität, aber v steht in engerem Zusammenhang mit der Werkzeughaltbarkeit. Mit der Erhöhung von v nimmt die Werkzeugstandzeit stark ab, sodass die Wahl von v hauptsächlich von der Werkzeugstandzeit abhängt. Darüber hinaus hängt auch die Schnittgeschwindigkeit eng mit den Bearbeitungsdaten zusammen. Beim Fräsen von legiertem Stahl 30CrNi2MoVA mit einem Schaftfräser kann v etwa 8 m/min betragen; beim Fräsen einer Aluminiumlegierung mit demselben Schaftfräser kann v 200 m/min betragen. obenstehendes.
⑷ Spindeldrehzahl n (U/min). Die Spindeldrehzahl wird im Allgemeinen nach der Schnittgeschwindigkeit v gewählt. Die Berechnungsformel lautet:
In der Formel ist d der Durchmesser des Werkzeugs oder Werkstücks (mm).
Das Bedienfeld des CNC-Vertikal-Bearbeitungszentrums ist in der Regel mit einem Schalter zur Spindeldrehzahleinstellung (Vergrößerung) ausgestattet, mit dem die Spindeldrehzahl während des Bearbeitungsprozesses in ganzzahligen Vielfachen eingestellt werden kann.
⑸ Vorschubgeschwindigkeit vF
vF sollte basierend auf den Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenrauheit der Teile sowie den Werkzeug- und Werkstückinformationen ausgewählt werden. Die Erhöhung von vF kann auch die Produktionsleistung erhöhen. Bei geringer Rauhigkeit der Bearbeitungsfläche kann vF größer gewählt werden. Während des Bearbeitungsprozesses kann vF auch manuell über den Einstellschalter auf der Maschinensteuertafel verstellt werden, jedoch ist der maximale Vorschub abhängig von der Steifigkeit der Anlage und der Leistung des Vorschubsystems.
