Как рассчитать скорость и подачу для токарного станка с ЧПУ

Токарные станки с ЧПУ — это станки, которые автоматизированы для вращения определенной заготовки, разрезая ее с помощью некоторых точных инструментов. Вы можете использовать их для современной обработки при создании высококачественных и точных деталей и эффективно. Эти функции необходимы для достижения более высокой скорости, уменьшения человеческих ошибок и повторяемости, что делает их важными для обрабатывающей промышленности, автомобилестроения и аэрокосмической промышленности.

Каковы основы?

Скорость резки

Это скорость движения режущего инструмента относительно заготовки. Единица измерения скорости резания — метры в минуту. Скорость резания — важный параметр, влияющий на качество поверхности и срок службы инструмента. Условия обработки, тип материала и тип инструмента определяют скорость резания.

Скорость подачи

Этот параметр измеряет расстояние, на которое продвигается режущий инструмент при каждом обороте заготовки. Скорость подачи измеряется в дюймах на оборот (IPR) или миллиметрах на оборот (мм/об). Скорость подачи влияет на время обработки и гладкость поверхности. Вам следует выбрать подходящую скорость подачи для идеального результата обработки.

Каковы формулы расчета скорости и подачи?

Во время обработки важно точно определить подачу и скорость, чтобы обеспечить высокое качество обработки поверхности, долговечность инструментов и эффективность. С помощью точных расчетов вы можете оптимизировать эффективность резки, а также предотвратить повреждение материала или износ инструментов. Вот несколько важных формул, которые помогают рассчитать скорость шпинделя, а также скорость подачи всего процесса обработки.

Расчет скорости вращения шпинделя

Обычно скорость шпинделя измеряется в об/мин (оборотах в минуту), и это говорит о том, насколько быстро вращается заготовка или режущий инструмент во время обработки. Это зависит от скорости резания материала, а также от диаметра инструмента. Формула скорости шпинделя имеет вид:

ОБ/МИН = (VX 1000) / π×D

• RPM указывает скорость вращения шпинделя в оборотах в минуту.
• D обозначает диаметр режущего инструмента или заготовки в дюймах (дюйм) или миллиметрах (мм).
• V указывает скорость резания в м/мин (метрах в минуту) или в SFM (футах поверхности в минуту)
• π приблизительно 3,14

Однако при обработке метрических расчетов эта формула принимает вид:

Обороты в минуту = (V x 1000) / π×D

В то время как для имперских единиц это: RPM = (12 x В) / π×D

Например, если скорость резания заготовки составляет 200 м/мин, а диаметр инструмента, обозначенный как D, составляет 40 мм, то число оборотов в минуту рассчитывается следующим образом:

Обороты в минуту = (1000 x 200) / π × 40

Обороты в минуту = 200000 / 125,68 = 1591,34

Расчет скорости подачи

С помощью скорости подачи вы можете определить скорость режущего инструмента, когда он движется вдоль вашей заготовки во время обработки. Это влияет на образование стружки, износ инструмента и качество поверхности. Формула скорости подачи может меняться в зависимости от процесса обработки, с которым вы работаете — фрезерование или точение.

Формула для скорости подачи при точении

При токарных работах скорость подачи можно рассчитать следующим образом:

F = об/мин xf

Здесь:

• F обозначает скорость подачи, измеряемую в мм/мин (миллиметрах в минуту) или в IPM (дюймах в минуту)
• RPM обозначает скорость вращения шпинделя в оборотах в минуту.
• f указывает подачу за оборот (дюйм/об или мм/об)

Например, если скорость вращения шпинделя составляет 635 об/мин, а подача за каждый оборот составляет 0,5 мм за оборот, то:

Ф = 635 х 0,5

F = 317,5 мм/мин

Поэтому следует установить скорость подачи 317,5 мм/мин.

Формула для скорости подачи фрезерования

При фрезеровании скорость подачи зависит от количества зубьев или режущих кромок на инструменте. Формула:

F = об/мин x fz x Z

При этом:

• F означает скорость подачи (измеряется в дюйм/мин или мм/мин)
• f_z — подача на зуб (измеряется в дюйм/зуб или мм/зуб)
• RPM — скорость вращения шпинделя.
• Z — это количество канавок или зубьев на вашей фрезе.

Например, если скорость вращения шпинделя составляет 700 об/мин, а подача на зуб — 0,2 мм/зуб, а фреза имеет 4 зуба, то это означает, что:

F = 700 х 0,2 х 4

F = 560 мм/мин

Поэтому следует установить скорость подачи фрезерования 320 мм/мин.

Формулы важны для оптимизации производительности обработки, а также для достижения точности в процессе производства.

Какие материалы для инструментов доступны и как они могут повлиять на ваши расчеты?

Режущие инструменты доступны из разных материалов. Материал вашего инструмента будет определять такие факторы, как скорость шпинделя и скорость резания. Например:

Вы можете работать с более высокими скоростями, используя твердосплавные инструменты для алюминия. Эти инструменты позволяют работать со скоростью более 300 м/мин, поскольку они устойчивы к теплу.

Для быстрорежущая сталь (HSS) инструменты, вам нужно будет работать на более низких скоростях для алюминия. Скорость может быть всего 80 м/мин, чтобы предотвратить износ.

Керамические инструменты могут работать с более высокими скоростями по сравнению с карбидными. Однако керамические инструменты хрупкие.

Если вы используете инструмент HSS, вам нужно будет настроиться на более низкую скорость резания, скорость подачи и число оборотов в минуту. Поэтому важно выбрать подходящий материал инструмента для достижения эффективности.

Как использовать программное обеспечение и калькуляторы для станков с ЧПУ

Для достижения высокой производительности и качества отделки поверхности во время Обработка на станках с ЧПУ, вам необходимо интегрировать точные расчеты скорости и подачи. С помощью программного обеспечения ЧПУ и калькуляторов эти расчеты легко выполнить.

Что такое программное обеспечение для ЧПУ и онлайн-калькуляторы?

Операторы станков могут программировать соответствующую скорость подачи, глубину резания, скорость шпинделя и другие параметры с помощью программного обеспечения ЧПУ и онлайн-калькуляторов обработки.

Программное обеспечение для ЧПУ, такое как Fusion 360, помогает вам вводить тип обрабатываемого материала, характеристики инструментов и условия обработки для обеспечения соответствующих параметров резки.

Онлайн-калькуляторы, такие как FSWizard и Sandvik Coromant, обеспечивают точную скорость и подачу в зависимости от типа инструмента и материала. Эти калькуляторы экономят время и исключают риск ошибок при ручных расчетах

Зачем использовать предварительно запрограммированные параметры обработки?

Запрограммированные параметры обработки предлагают множество преимуществ для станочников. Эти параметры помогают достичь эффективности и последовательности на протяжении всего процесса.

• Увеличенный срок службы инструмента: оптимизированная скорость вращения шпинделя и скорость подачи помогают увеличить срок службы вашего инструмента.
• Точность: С этими параметрами можно достичь высокой точности. Также снижается риск ошибок, так как нет необходимости в ручных вычислениях.
• Экономия времени: предварительно запрограммированные параметры экономят время и повышают производительность в долгосрочной перспективе.
• Автоматические настройки: эти программы обеспечивают автоматическую настройку для различных типов материалов.

Программное обеспечение ЧПУ и онлайн-калькуляторы имеют решающее значение для достижения точности и эффективности в процессе обработки. Кроме того, эти инструменты снижают риск ошибок и повышают производительность. Они помогли операторам достичь постоянства с течением времени.

Заключение

Обработка с ЧПУ — критически важный процесс, требующий интеграции точной подачи, скорости и других параметров для достижения точности. Онлайн-калькуляторы и программное обеспечение ЧПУ генерируют оптимальную подачу и скорость для различных типов материалов и инструментов. Всегда следует выбирать подходящий материал инструмента и заданные условия резания для повышения эффективности.