Att beräkna skärhastigheten i CNC -fräsning är en avgörande aspekt som direkt påverkar effektiviteten, kvaliteten och kostnaden - effektiviteten i bearbetningsprocessen. Som en väl etablerad CNC -fräsningsleverantör har jag bevittnat första hand hur rätt skärhastighet kan göra en betydande skillnad i slutprodukten. I den här bloggen kommer jag att dela med sig av djup kunskap om hur man beräknar skärhastigheten i CNC -fräsning, tillsammans med praktiska insikter och överväganden.
Förstå skärningshastighet
Skärhastighet, ofta betecknad som (v_c), avser hastigheten med vilken skärkanten på verktyget rör sig relativt arbetsstyckets yta. Det mäts vanligtvis i meter per minut (m/min) eller fot per minut (ft/min). En korrekt skärhastighet säkerställer effektivt materialavlägsnande, minskar verktygsslitage och förbättrar ytan på den bearbetade delen.
Faktorer som påverkar skärhastigheten
Innan du dyker in i beräkningen är det viktigt att förstå de faktorer som påverkar skärhastigheten:
- Arbetsstycke: Olika material har olika egenskaper, såsom hårdhet, seghet och värmeledningsförmåga. Till exempel är aluminium ett relativt mjukt material och tål högre skärhastigheter jämfört med härdat stål. När man hanterarCNC -fräsning av aluminiumdelar, skärhastigheten kan justeras för att dra fördel av aluminiumens bearbetbarhet.
- Verktygsmaterial: Materialet i skärverktyget spelar också en viktig roll. Verktyg med hög hastighet stål (HSS) är mindre värme - resistenta än karbidverktyg. Karbidverktyg kan i allmänhet arbeta med högre skärhastigheter på grund av deras överlägsna hårdhet och värmebeständighet.
- Verktygsgeometri: Formen, antalet tänder och rakvinkel på skärverktyget påverkar skärhastigheten. Verktyg med fler tänder kan ta bort material snabbare, men de kan kräva en lägre matningshastighet per tand för att undvika överbelastning av verktyget.
- Maskinkraft och styvhet: Kraften hos CNC -fräsningsmaskinen och dess styvhet bestämmer den maximala skärhastigheten den kan hantera. En kraftfullare och styv maskin kan stödja högre skärhastigheter utan att orsaka överdrivna vibrationer eller verktygsbrott.
Beräkningshastighet
Den grundläggande formeln för beräkning av skärhastighet är:
[V_c = \ pi dn/1000]
där:
- (V_C) är skärhastigheten i meter per minut (m/min).
- (D) är diametern för skärverktyget i millimeter (mm).
- (N) är spindelhastigheten i varv per minut (rpm).
Om du föredrar att använda imperialistiska enheter blir formeln:
[V_c = \ pi dn/12]
där (v_c) är i fot per minut (ft/min), (d) är i tum, och (n) är i varvtal.
Låt oss ta ett exempel. Anta att vi använder en karbidändkvarn med en diameter (d = 20) mm för att malna ett aluminiumarbetsstycke. Från bearbetning av handböcker eller erfarenhet vet vi att för aluminium kan en lämplig skärhastighet (V_C) vara cirka 300 m/min. Vi kan ordna om formeln för att hitta den nödvändiga spindelhastigheten (n):
[N = \ frac {1000v_c} {\ pi d}]
Ersätta (v_c = 300) m/min och (d = 20) mm i formeln:
[N = \ frac {1000 \ times300} {\ pi \ times20} \ ca 4775] rpm
Justera skärhastigheten i praktiken
I verkliga CNC -fräsoperationer är den beräknade skärhastigheten ofta justerad baserat på den faktiska situationen:
- Initialinställning: Börja med en konservativ skärhastighet, särskilt när du använder ett nytt verktyg eller bearbetar ett nytt material. Detta gör att du kan observera skärningsprocessen och göra justeringar efter behov.
- Verktygslitage: När skärverktyget bär kan skärhastigheten behöva minskas för att bibehålla kvaliteten på den bearbetade ytan och förhindra för tidigt verktygsfel.
- Ytbehandlingskrav: Om en högkvalitativ yta krävs kan en lägre skärhastighet vara nödvändig. En lägre skärhastighet minskar chansen att prata och producerar en jämnare yta.
- Produktionsvolym: För produktion av hög volym kan ökning av skärhastigheten inom ett rimligt intervall förbättra produktiviteten. Detta måste dock vara balanserat med verktygslivslängd och kvalitetskrav.
Fallstudier
Låt oss överväga två fallstudier för att illustrera vikten av att beräkna och justera skärhastigheten:
Fallstudie 1:5 Axis CNC Milling Dels tillverkare
En tillverkare producerar komplexa 5 -axel CNC -fräsdelar från titanlegering. Den initiala skärhastigheten sattes för hög, vilket resulterade i överdrivet verktygsslitage och dålig ytfinish. Genom att omberäkna skärhastigheten baserat på egenskaperna hos titanlegeringen och kapaciteten hos skärverktyget kunde tillverkaren sänka verktygskostnaderna med 30% och förbättra ytfinishen på delarna.
Fallstudie 2:CNC vändande delar, aluminium
Ett företag producerade aluminiumvridande delar. De använde initialt en låg skärhastighet, vilket ledde till långa bearbetningstider. Efter att ha ökat skärhastigheten enligt de rekommenderade värdena för aluminium kunde de öka produktiviteten med 40% utan att offra kvaliteten på delarna.
Slutsats
Att beräkna skärhastigheten i CNC -fräsning är en komplex men väsentlig uppgift. Som en CNC -fräsningsleverantör förstår vi att varje bearbetningsjobb är unikt, och skärhastigheten måste beräknas och justeras noggrant baserat på olika faktorer. Genom att följa de principer och riktlinjer som anges i den här bloggen kan du optimera din CNC -fräsoperation, förbättra produktkvaliteten och minska kostnaderna.
Om du är intresserad av våra CNC -fräsningstjänster eller har några frågor om beräkning av skärhastighet och bearbetningsparametrar, inbjuder vi dig att kontakta oss för en detaljerad diskussion. Vårt team av experter är redo att hjälpa dig att uppnå de bästa resultaten för dina projekt.
Referenser
- Kalpakjian, S., & Schmid, Sr (2009). Tillverkningsteknik och teknik. Pearson Prentice Hall.
- Amerikansk maskinists handbok. Industrial Press Inc.