วิธีการคำนวณความเร็วและฟีดสำหรับเครื่องกลึง CNC

เครื่องกลึง CNC เป็นเครื่องมือกลที่ทำงานอัตโนมัติเพื่อหมุนชิ้นงานเฉพาะเพื่อตัดโดยใช้เครื่องมือที่มีความแม่นยำ คุณสามารถใช้เครื่องกลึง CNC สำหรับงานตัดเฉือนสมัยใหม่เพื่อสร้างชิ้นส่วนที่มีคุณภาพสูงและแม่นยำและมีประสิทธิภาพ คุณสมบัติเหล่านี้จำเป็นสำหรับการผลิตด้วยความเร็วที่สูงขึ้น ข้อผิดพลาดของมนุษย์น้อยลง และความสามารถในการทำซ้ำได้ ซึ่งทำให้เครื่องกลึง CNC มีความสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมการผลิต ยานยนต์ และอวกาศ

หลักพื้นฐานมีอะไรบ้าง?

ความเร็วในการตัด

นี่คืออัตราการเคลื่อนไหวของเครื่องมือตัดที่สัมพันธ์กับชิ้นงาน หน่วยวัดความเร็วการตัดคือเมตรต่อนาที ความเร็วการตัดเป็นพารามิเตอร์สำคัญที่ส่งผลต่อการตกแต่งพื้นผิวและอายุการใช้งานของเครื่องมือ สภาวะการตัด ประเภทของวัสดุ และประเภทของเครื่องมือจะกำหนดความเร็วการตัด

อัตราการป้อน

พารามิเตอร์นี้วัดระยะทางที่เครื่องมือตัดเคลื่อนที่ในแต่ละรอบของชิ้นงาน การวัดอัตราป้อนคือ นิ้วต่อรอบ (IPR) หรือมิลลิเมตรต่อรอบ (mm/rev) อัตราป้อนมีผลต่อเวลาการตัดและความเรียบของผิวสำเร็จ คุณควรเลือกอัตราป้อนที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ผลลัพธ์การตัดที่สมบูรณ์แบบ

สูตรคำนวณความเร็วและฟีดมีอะไรบ้าง?

ระหว่างการกลึง การกำหนดอัตราป้อนและความเร็วให้แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ เพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวที่ได้จะมีคุณภาพสูง เครื่องมือจะมีอายุการใช้งานยาวนานและมีประสิทธิภาพ ด้วยการคำนวณที่แม่นยำ คุณสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการตัดได้ รวมถึงป้องกันความเสียหายของวัสดุหรือการสึกหรอของเครื่องมือ ต่อไปนี้คือสูตรสำคัญบางส่วนที่ช่วยในการคำนวณความเร็วของแกนหมุนและอัตราป้อนของกระบวนการกลึงทั้งหมด

การคำนวณความเร็วของแกนหมุน

การวัดความเร็วของแกนหมุนโดยทั่วไปจะใช้หน่วย RPM (รอบต่อนาที) ซึ่งจะบอกว่าชิ้นงานหรือเครื่องมือตัดหมุนเร็วแค่ไหนเมื่อกำลังตัดเฉือนอยู่ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเร็วในการตัดของวัสดุและเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือ สูตรของความเร็วของแกนหมุนมีดังนี้

รอบต่อนาที = (VX1000) / π×D

• RPM หมายถึงความเร็วของแกนหมุนเป็นรอบต่อนาที
• D หมายถึงเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือตัดหรือชิ้นงานเป็นนิ้ว (in) หรือมิลลิเมตร (mm)
• V หมายถึงความเร็วในการตัดเป็น m/min (เมตรต่อนาที) หรือเป็น SFM (ฟุตพื้นผิวต่อนาที)
• π คือประมาณ 3.14

อย่างไรก็ตาม เมื่อจัดการกับการคำนวณเมตริก สูตรนี้จะกลายเป็น:

รอบต่อนาที = (V x 1000) / π×D

ส่วนสำหรับหน่วยจักรวรรดิจะเป็นดังนี้: รอบต่อนาที = (12 x V) / π×D

ตัวอย่างเช่น หากความเร็วในการตัดชิ้นงานอยู่ที่ 200 ม./นาที และเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือที่แสดงเป็น D อยู่ที่ 40 มม. RPM จะถูกคำนวณดังนี้:

รอบต่อนาที = (1000 x 200) / π × 40

รอบต่อนาที = 200000 / 125.68 = 1591.34

การคำนวณอัตราป้อน

ด้วยอัตราป้อน คุณสามารถกำหนดความเร็วของเครื่องมือตัดในขณะที่มันเคลื่อนที่ไปตามชิ้นงานของคุณในขณะที่กำลังตัดเฉือนอยู่ ซึ่งจะส่งผลต่อการก่อตัวของเศษวัสดุ การสึกหรอของเครื่องมือ และการตกแต่งพื้นผิว สูตรอัตราป้อนอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับกระบวนการตัดเฉือนที่คุณกำลังดำเนินการอยู่ ซึ่งอาจเป็นกระบวนการกัดหรือการกลึง

สูตรคำนวณอัตราป้อนในการกลึง

ในระหว่างการดำเนินการกลึง คุณสามารถคำนวณอัตราป้อนโดยใช้สิ่งต่อไปนี้:

F = รอบต่อนาที xf

ที่นี่:

• F หมายถึงอัตราป้อนที่วัดเป็นมิลลิเมตรต่อนาที (มิลลิเมตรต่อนาที หรือ IPM)
• RPM หมายถึงความเร็วของแกนหมุนเป็นรอบต่อนาที
• f หมายถึงอัตราป้อนต่อรอบ (นิ้ว/รอบ หรือ มม./รอบ)

ตัวอย่างเช่น หากความเร็วของแกนหมุนอยู่ที่ 635 รอบต่อนาที และอัตราป้อนสำหรับการหมุน 1 รอบคือ 0.5 มม. ต่อ 1 รอบ ดังนั้น:

เอฟ = 635 x 0.5

F = 317.5 มม./นาที

ดังนั้นคุณควรตั้งอัตราป้อนเป็น 317.5 มม./นาที

สูตรคำนวณอัตราป้อนอาหาร

เมื่อดำเนินการงานกัด อัตราป้อนจะสัมพันธ์กับจำนวนฟันหรือขอบตัดที่มีอยู่บนเครื่องมือ สูตรคือ:

F = รอบต่อนาที x fz x Z

โดยที่:

• F หมายถึงอัตราป้อน (วัดเป็นนิ้ว/นาที หรือ มม./นาที)
• f_z คืออัตราป้อนต่อฟัน (วัดเป็นนิ้ว/ฟัน หรือ มม./ฟัน)
• RPM คือความเร็วของแกนหมุน
• Z คือจำนวนร่องหรือฟันบนเครื่องกัดของคุณ

ตัวอย่างเช่น หากความเร็วของแกนหมุนอยู่ที่ 700 รอบต่อนาที และอัตราป้อนต่อฟันคือ 0.2 มม. ต่อฟัน ในขณะที่เครื่องตัดมีฟัน 4 ซี่ นั่นหมายความว่า:

เอฟ = 700 x 0.2 x 4

F = 560 มม./นาที

ดังนั้นคุณควรตั้งอัตราป้อนการกัดที่ 320 มม./นาที

สูตรเหล่านี้มีความสำคัญต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักร รวมถึงการบรรลุความแม่นยำในระหว่างการผลิต

มีวัสดุเครื่องมืออะไรบ้างและจะส่งผลต่อการคำนวณของคุณอย่างไร?

เครื่องมือตัดมีวัสดุให้เลือกหลากหลาย วัสดุของเครื่องมือจะกำหนดปัจจัยต่างๆ เช่น ความเร็วของแกนหมุนและความเร็วในการตัด ตัวอย่างเช่น:

คุณสามารถทำงานด้วยความเร็วที่สูงขึ้นได้เมื่อใช้เครื่องมือคาร์ไบด์สำหรับอลูมิเนียม เครื่องมือเหล่านี้ช่วยให้คุณทำงานด้วยความเร็วมากกว่า 300 ม./นาที เนื่องจากเครื่องมือเหล่านี้ทนทานต่อความร้อน

สำหรับ เหล็กกล้าความเร็วสูง เครื่องมือ (HSS) คุณจะต้องทำงานด้วยความเร็วต่ำสำหรับอลูมิเนียม ความเร็วอาจต่ำถึง 80 ม./นาที เพื่อป้องกันการสึกหรอ

เครื่องมือเซรามิกสามารถทำงานได้ด้วยความเร็วที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับคาร์ไบด์ อย่างไรก็ตาม เครื่องมือเซรามิกมีความเปราะบาง

หากคุณใช้เครื่องมือ HSS คุณจะต้องปรับความเร็วการตัด อัตราป้อน และรอบต่อนาทีให้ต่ำลง ดังนั้น การเลือกวัสดุเครื่องมือที่เหมาะสมจึงเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มีประสิทธิภาพ

วิธีใช้ซอฟต์แวร์และเครื่องคำนวณ CNC

เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพและคุณภาพพื้นผิวที่ดีเยี่ยมในระหว่าง เครื่องจักรกลซีเอ็นซีคุณต้องรวมการคำนวณความเร็วและการป้อนที่แม่นยำเข้าด้วยกัน ด้วยความช่วยเหลือของซอฟต์แวร์ CNC และเครื่องคำนวณ การคำนวณเหล่านี้จึงทำได้ง่าย

ซอฟต์แวร์ CNC และเครื่องคำนวณออนไลน์คืออะไร

ผู้ปฏิบัติงานเครื่องจักรสามารถตั้งโปรแกรมอัตราป้อน ความลึกของการตัด ความเร็วแกนหมุน และพารามิเตอร์อื่นๆ ที่เหมาะสมได้ด้วยความช่วยเหลือของซอฟต์แวร์ CNC และเครื่องคำนวณการตัดแบบออนไลน์

ซอฟต์แวร์ CNC เช่น Fusion 360 ช่วยให้คุณป้อนประเภทวัสดุที่คุณกำลังตัด ข้อมูลจำเพาะของเครื่องมือ และสภาวะการตัดเพื่อให้ได้พารามิเตอร์การตัดที่เหมาะสม

เครื่องคำนวณออนไลน์ เช่น FSWizard และ Sandvik Coromant ให้ความเร็วและอัตราป้อนที่แม่นยำตามประเภทของเครื่องมือและวัสดุ เครื่องคำนวณเหล่านี้ช่วยประหยัดเวลาและขจัดความเสี่ยงของข้อผิดพลาดจากการคำนวณด้วยมือ

เหตุใดจึงต้องใช้พารามิเตอร์การตัดเฉือนที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า

พารามิเตอร์การกลึงที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้ามีประโยชน์มากมายสำหรับช่างกลึง พารามิเตอร์เหล่านี้ช่วยให้บรรลุประสิทธิภาพและความสม่ำเสมอตลอดกระบวนการ

• อายุการใช้งานเครื่องมือที่เพิ่มขึ้น: ความเร็วของแกนหมุนและอัตราป้อนที่เหมาะสมช่วยปรับปรุงอายุการใช้งานของเครื่องมือของคุณ
• ความแม่นยำ: ด้วยพารามิเตอร์เหล่านี้ คุณสามารถบรรลุความแม่นยำสูงได้ นอกจากนี้ ความเสี่ยงของข้อผิดพลาดยังลดลงเนื่องจากไม่จำเป็นต้องคำนวณด้วยตนเอง
• ประหยัดเวลา: พารามิเตอร์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าช่วยประหยัดเวลาและเพิ่มผลผลิตในระยะยาว
• การปรับอัตโนมัติ: โปรแกรมเหล่านี้รับประกันการปรับอัตโนมัติสำหรับประเภทวัสดุที่แตกต่างกัน

ซอฟต์แวร์ CNC และเครื่องคำนวณออนไลน์มีความสำคัญอย่างยิ่งในการบรรลุความแม่นยำและประสิทธิภาพระหว่างกระบวนการตัดเฉือน นอกจากนี้ เครื่องมือเหล่านี้ยังช่วยลดความเสี่ยงของข้อผิดพลาดและเพิ่มผลผลิต ช่วยให้ช่างเครื่องบรรลุความสม่ำเสมอตลอดเวลา

บทสรุป

การตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC เป็นกระบวนการสำคัญที่ต้องมีการผสานรวมค่าป้อนที่แม่นยำ ความเร็ว และพารามิเตอร์อื่นๆ เพื่อให้ได้ความแม่นยำ เครื่องคิดเลขออนไลน์และซอฟต์แวร์ CNC จะสร้างค่าป้อนและความเร็วที่เหมาะสมที่สุดสำหรับวัสดุและเครื่องมือประเภทต่างๆ คุณควรเลือกวัสดุเครื่องมือที่เหมาะสมและเงื่อนไขการตัดที่กำหนดเสมอเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ