Cách tính tốc độ và bước tiến cho máy tiện CNC
Máy tiện CNC là máy công cụ được tự động hóa để xoay một phôi cụ thể, cắt nó bằng một số công cụ chính xác. Bạn có thể sử dụng chúng để gia công hiện đại khi tạo ra các bộ phận chất lượng cao và chính xác và hiệu quả. Những tính năng này là cần thiết để đạt được tốc độ cao hơn, ít lỗi của con người hơn và khả năng lặp lại, điều này làm cho chúng trở nên quan trọng đối với các ngành sản xuất, ô tô và hàng không vũ trụ.
Những điều cơ bản là gì?
Cắt nhanh
Đây là tốc độ di chuyển của dụng cụ cắt so với phôi. Đơn vị đo tốc độ cắt là mét trên phút. Tốc độ cắt là một thông số quan trọng ảnh hưởng đến độ hoàn thiện bề mặt và tuổi thọ của dụng cụ. Điều kiện gia công, loại vật liệu và loại dụng cụ quyết định tốc độ cắt.
Tỷ lệ thức ăn
Tham số này đo khoảng cách mà dụng cụ cắt tiến triển ở mỗi vòng quay của phôi. Đo tốc độ ăn dao là inch trên một vòng quay (IPR) hoặc milimét trên một vòng quay (mm/vòng). Tốc độ ăn dao ảnh hưởng đến thời gian gia công và độ mịn của bề mặt hoàn thiện. Bạn nên chọn tốc độ ăn dao phù hợp để có kết quả gia công hoàn hảo.
Công thức tính tốc độ và tốc độ nạp liệu là gì?
Trong quá trình gia công, điều quan trọng là phải xác định chính xác tốc độ và tốc độ ăn dao để đảm bảo bề mặt hoàn thiện có chất lượng cao, tuổi thọ của dụng cụ và hiệu quả. Với các phép tính chính xác, bạn có thể tối ưu hóa hiệu quả cắt, cũng như ngăn ngừa hư hỏng vật liệu hoặc mài mòn dụng cụ. Sau đây là một số công thức quan trọng giúp tính toán tốc độ trục chính cũng như tốc độ ăn dao của toàn bộ quá trình gia công.
Tính toán tốc độ trục chính
Phép đo thông thường cho tốc độ trục chính là RPM (vòng quay mỗi phút) và điều này cho biết phôi hoặc dụng cụ cắt quay nhanh như thế nào khi gia công đang diễn ra. Điều này phụ thuộc vào tốc độ cắt của vật liệu cũng như đường kính của dụng cụ. Công thức tốc độ trục chính được đưa ra như sau:
Vòng/phút = (VX 1000) / π×D
- RPM cho biết tốc độ của trục chính tính bằng vòng quay mỗi phút
- D biểu thị đường kính của dụng cụ cắt hoặc phôi tính bằng inch (in) hoặc milimét (mm)
- V biểu thị tốc độ cắt theo m/phút (mét trên phút) hoặc theo SFM (feet bề mặt trên phút)
- số π xấp xỉ là 3,14
Tuy nhiên, khi xử lý các phép tính số liệu, công thức này trở thành:
Vòng/phút = (V x 1000) / π×D
Trong khi đối với đơn vị đo lường Anh thì: Vòng/phút = (12 x V) / π×D
Ví dụ, nếu tốc độ cắt của phôi là 200 m/phút và đường kính của dụng cụ được ký hiệu là D là 40 mm, thì RPM được tính như sau:
Vòng quay mỗi phút = (1000 x 200) / π × 40
Vòng quay mỗi phút = 200000 / 125,68 = 1591,34
Tính toán tốc độ nạp liệu
Với tốc độ nạp liệu, bạn có thể xác định tốc độ của dụng cụ cắt khi nó di chuyển dọc theo phôi gia công của bạn trong khi quá trình gia công đang diễn ra. Điều này ảnh hưởng đến quá trình hình thành phoi, độ mòn của dụng cụ và độ hoàn thiện bề mặt. Công thức tốc độ nạp liệu có thể thay đổi tùy thuộc vào quy trình gia công mà bạn đang thực hiện – phay hoặc tiện.
Công thức tính tốc độ cấp liệu tiện
Trong quá trình tiện, bạn có thể tính toán tốc độ cấp liệu bằng cách sau:
F = vòng tua máy xf
Đây:
- F biểu thị tốc độ cấp liệu được đo bằng mm/phút (milimét trên phút hoặc IPM (inch trên phút)
- RPM biểu thị tốc độ của trục chính tính bằng vòng quay mỗi phút
- f biểu thị tốc độ cấp liệu trên mỗi vòng quay (in/vòng hoặc mm/vòng)
Ví dụ, nếu tốc độ trục chính là 635 vòng/phút và bước tiến cho mỗi vòng quay là 0,5 mm cho mỗi vòng quay, thì:
F = 635 x 0,5
F = 317,5 mm/phút
Do đó, bạn nên đặt tốc độ nạp liệu là 317,5 mm/phút
Công thức tính tốc độ cấp liệu phay
Khi xử lý các hoạt động phay, tốc độ nạp liệu liên quan đến số răng hoặc cạnh cắt có trên dụng cụ. Công thức là:
F = Vòng/phút x fz x Z
Theo đó:
- F có nghĩa là tốc độ nạp liệu (được đo bằng in/phút hoặc mm/phút)
- f_z là tốc độ ăn dao trên mỗi răng (được đo bằng in/răng hoặc mm/răng)
- RPM là tốc độ của trục chính
- Z là số rãnh hoặc răng trên dao phay của bạn.
Ví dụ, nếu tốc độ của trục chính là 700 vòng/phút và tốc độ tiến dao trên mỗi răng là 0,2 mm/răng, trong khi dao cắt có 4 răng, điều này có nghĩa là:
F = 700 x 0,2 x 4
F = 560 mm/phút
Do đó, bạn nên đặt tốc độ cấp liệu phay ở mức 320 mm/phút
Các công thức này rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất gia công cũng như đạt được độ chính xác trong quá trình sản xuất.
Có những loại vật liệu dụng cụ nào và chúng ảnh hưởng thế nào đến phép tính của bạn?
Dụng cụ cắt có nhiều loại vật liệu khác nhau. Vật liệu của dụng cụ sẽ quyết định các yếu tố như tốc độ trục chính và tốc độ cắt. Ví dụ:
Bạn có thể làm việc với tốc độ cao hơn khi sử dụng các công cụ carbide cho nhôm. Các công cụ này cho phép bạn làm việc ở tốc độ trên 300m/phút vì chúng có khả năng chịu nhiệt.
Vì thép tốc độ cao (HSS) công cụ, bạn sẽ cần phải làm việc ở tốc độ thấp hơn cho nhôm. Tốc độ có thể thấp tới 80m/phút để tránh mài mòn.
Dụng cụ gốm có thể hoạt động với tốc độ cao hơn so với cacbua. Tuy nhiên, dụng cụ gốm giòn.
Nếu bạn sử dụng dụng cụ HSS, bạn sẽ cần điều chỉnh tốc độ cắt, tốc độ cấp liệu và RPM thấp hơn. Do đó, điều quan trọng là bạn phải chọn vật liệu dụng cụ phù hợp để đạt được hiệu quả.
Cách sử dụng phần mềm và máy tính CNC
Để đạt được hiệu suất tuyệt vời và chất lượng bề mặt hoàn thiện trong Cơ khí CNC, bạn cần tích hợp các phép tính tốc độ và tốc độ nạp chính xác. Với sự trợ giúp của phần mềm CNC và Máy tính, các phép tính này dễ thực hiện.
Phần mềm CNC và máy tính trực tuyến là gì?
Người vận hành máy có thể lập trình tốc độ tiến dao, độ sâu cắt, tốc độ trục chính và các thông số khác phù hợp với sự trợ giúp của phần mềm CNC và máy tính gia công trực tuyến.
Phần mềm CNC như Fusion 360 giúp bạn nhập loại vật liệu bạn đang gia công, thông số kỹ thuật của dụng cụ và điều kiện gia công để cung cấp các thông số cắt phù hợp.
Các máy tính trực tuyến như FSWizard và Sandvik Coromant cung cấp tốc độ và tốc độ nạp liệu chính xác theo loại dụng cụ và vật liệu. Các máy tính này tiết kiệm thời gian và loại bỏ nguy cơ lỗi từ các tính toán thủ công
Tại sao sử dụng các thông số gia công được lập trình sẵn
Các thông số gia công được lập trình sẵn mang lại nhiều lợi ích cho thợ máy. Các thông số này giúp đạt được hiệu quả và tính nhất quán trong suốt quá trình.
- Tuổi thọ dụng cụ được cải thiện: Tốc độ trục chính và tốc độ tiến dao được tối ưu hóa giúp cải thiện tuổi thọ của dụng cụ.
- Độ chính xác: Với các thông số này, bạn có thể đạt được độ chính xác cao. Ngoài ra, nguy cơ lỗi giảm vì không cần tính toán thủ công.
- Tiết kiệm thời gian: Các thông số được lập trình sẵn giúp tiết kiệm thời gian và tăng năng suất về lâu dài.
- Điều chỉnh tự động: Các chương trình này đảm bảo điều chỉnh tự động cho các loại vật liệu khác nhau.
Phần mềm CNC và máy tính trực tuyến đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được độ chính xác và hiệu quả trong quá trình gia công. Ngoài ra, các công cụ này còn giảm nguy cơ lỗi và tăng năng suất. Chúng đã giúp thợ máy đạt được sự nhất quán theo thời gian.
Phần kết luận
Gia công CNC là một quá trình quan trọng đòi hỏi sự tích hợp của nguồn cấp dữ liệu chính xác, tốc độ và các thông số khác để đạt được độ chính xác. Máy tính trực tuyến và phần mềm CNC tạo ra nguồn cấp dữ liệu và tốc độ tối ưu cho các loại vật liệu và công cụ khác nhau. Bạn nên luôn chọn vật liệu công cụ phù hợp và các điều kiện cắt được chỉ định để nâng cao hiệu quả.
