Как выбрать и рационально использовать станки с ЧПУ
Существует множество способов классификации инструментов с ЧПУ.
По конструкции режущего инструмента его можно разделить на: ① цельного типа; ② инкрустированного типа с использованием сварочного или машинного зажимного типа ударных ножей и т. д.
В зависимости от материалов, используемых для изготовления режущих инструментов, их можно разделить на: ① режущие инструменты из быстрорежущей стали; ② твердосплавные режущие инструменты; ④ режущие инструменты из других материалов, такие как режущие инструменты из кубического нитрида бора, керамические инструменты. инструменты и т. д.
По технологии резания его можно разделить на: ① токарные инструменты, в том числе цилиндрические, для внутреннего отверстия, резьбовые, режущие инструменты и т. д.; ② сверлильные инструменты, в том числе сверла, развертки, метчики и т. д. ③ расточные инструменты; инструменты и т. д. .
Чтобы удовлетворить требования станков с ЧПУ к инструментам, которые являются долговечными, стабильными, легко регулируемыми и заменяемыми, в последние годы широко используются индексируемые инструменты с машинным зажимом, составляющие от 30 до 40% всех инструментов с ЧПУ. объем съема металла составляет 80~90 от общего количества.
По сравнению с инструментами, используемыми на обычных станках, к инструментам с ЧПУ предъявляются различные требования, и в основном они имеют следующие характеристики: ① хорошая жесткость (особенно инструменты для черновой обработки), высокая точность, вибростойкость и небольшая термическая деформация ② хорошая взаимозаменяемость, простота в обработке; ③ Длительный срок службы, стабильная и надежная режущая способность; ④ Размер инструмента легко регулировать, чтобы сократить время регулировки смены инструмента. ⑤ Инструмент должен надежно разбивать или скатывать стружку, чтобы облегчить удаление стружки; Сериализация, стандартизация для облегчения программирования и управления инструментами.
Выбор инструментов осуществляется в режиме взаимодействия человека и компьютера при программировании ЧПУ. Инструменты и держатели инструментов следует выбирать правильно, исходя из возможностей обработки станка, характеристик материала заготовки, процедур обработки, количества резания и других сопутствующих факторов.
Общими принципами выбора инструмента являются: простота установки и настройки, хорошая жесткость, долговечность и высокая точность. Учитывая требования к обработке, попробуйте выбрать более короткий держатель инструмента, чтобы повысить жесткость обработки инструмента. При выборе инструмента следите за тем, чтобы размер инструмента соответствовал размеру поверхности обрабатываемой детали. Концевые фрезы часто применяют для обработки периферийных контуров плоских деталей в производстве; при фрезеровании плоских поверхностей следует выбирать твердосплавные лопастные фрезы, при обработке бобышек и пазов следует выбирать концевые фрезы из быстрорежущей стали или при обработке заготовок; грубая обработка отверстий. При обработке можно выбрать кукурузную фрезу с твердосплавным лезвием для обработки некоторых трехмерных поверхностей и изменяемых контуров фаски, часто используются фрезы со сферическим концом, кольцевые фрезы, конические фрезы и дисковые фрезы; использовал.
При обработке поверхностей произвольной формы (форм), поскольку скорость резания конца инструмента со сферической головкой равна нулю, для обеспечения точности обработки расстояние между линиями резки обычно соответствует верхнему близкому расстоянию, поэтому шаровой конец часто используется для отделки криволинейных поверхностей. Фреза с плоским концом превосходит фрезу со сферическим концом с точки зрения качества обработки поверхности и эффективности резания. Поэтому, пока обеспечивается рез, фрезе с плоским концом следует отдавать приоритет, будь то черновая обработка или чистовая обработка. изогнутые поверхности.
Кроме того, долговечность и точность инструмента тесно связаны с ценой инструмента. Следует отметить, что в большинстве случаев, хотя выбор хорошего инструмента увеличивает стоимость инструмента, в результате повышается качество обработки и эффективность обработки. Это может значительно снизить общую стоимость обработки.
На обрабатывающем центре в инструментальном магазине установлены соответственно различные инструменты, и действия по выбору и смене инструмента могут выполняться в любое время в соответствии с правилами программы. Поэтому необходимо использовать стандартные держатели инструментов, чтобы стандартные инструменты, используемые при сверлении, растачивании, расширении, фрезеровании и других процессах, можно было быстро и точно установить на шпиндель станка или в инструментальный магазин. Программисты должны понимать структурные размеры, методы регулировки и диапазон регулировки державок инструментов, используемых на станках, чтобы при программировании определять радиальные и осевые размеры инструмента. В настоящее время обрабатывающие центры моей страны используют систему инструментов TSG. Ее держатели инструментов имеют два типа: прямой хвостовик (3 спецификации) и конический хвостовик (4 спецификации), включая в общей сложности 16 типов держателей инструментов для разных целей.
В процессе обработки экономичных станков с ЧПУ, поскольку заточка, измерение и замена инструментов в основном выполняются вручную, что занимает много времени, расположение инструментов должно быть разумно организовано. Как правило, следует соблюдать следующие принципы: ① Минимизировать количество инструментов; ② После закрепления инструмента следует выполнить все этапы обработки, которые он может выполнять. ③ Инструменты для черновой и чистовой обработки следует использовать отдельно, даже если они являются инструментами; одинаковый размер; ④ сначала фрезерование, а затем сверление; ⑤ сначала чистовая обработка поверхности, затем двухмерная контурная обработка. ⑥ По возможности следует использовать функцию автоматической смены инструмента на станках с ЧПУ для повышения эффективности производства и т. д.
Принцип разумного выбора количества резания заключается в следующем: при черновой обработке основное внимание уделяется повышению производительности, но при получистовой и чистовой обработке также следует учитывать экономичность и затраты на обработку, эффективность резания, экономику и затраты на обработку; Конкретные значения следует определять на основе руководства к станку, руководства по использованию резки и опыта.
В частности, следует учитывать следующие факторы: ① Глубина резания t. Если жесткость станка, заготовки и инструмента позволяет, t равна припуску на обработку, что является эффективной мерой повышения производительности. Чтобы обеспечить точность обработки и шероховатость поверхности деталей, обычно следует оставлять определенный запас на чистовую обработку. Припуск на чистовую обработку станков с ЧПУ может быть немного меньше, чем у обычных станков. ② Ширина резания L. Как правило, L прямо пропорциональна диаметру инструмента d и обратно пропорциональна глубине резания. При обработке на экономичных станках с ЧПУ общий диапазон значений L составляет: L = (0,6 ~ 0,9) d ③ Скорость резания v. Увеличение v также является мерой повышения производительности, но v тесно связано с долговечностью инструмента. С увеличением v стойкость инструмента резко снижается, поэтому выбор v в основном зависит от стойкости инструмента. Кроме того, скорость резания также сильно зависит от обрабатываемого материала. Например, при использовании концевой фрезы для фрезерования сплава 30CrNi2MoVA v может составлять около 8 м/мин; при использовании той же концевой фрезы для фрезерования алюминиевого сплава v может составлять около 8 м/мин; должна быть выбрана более 200 м/мин. ④Скорость шпинделя n (об/мин). Скорость шпинделя обычно выбирается в зависимости от скорости резания v. Формула расчета: v=nd/1000. Панель управления станков с ЧПУ обычно оснащена переключателем изменения скорости шпинделя (увеличения), который может регулировать скорость шпинделя на целое кратное число в процессе обработки. ⑤Скорость подачи vF.vF следует выбирать в соответствии с требованиями к точности обработки и шероховатости поверхности детали, а также в зависимости от материала инструмента и заготовки. Увеличение vF также может повысить эффективность производства. Если требования к шероховатости обрабатываемой поверхности низкие, значение vF можно выбрать больше. В процессе обработки vF также можно регулировать вручную с помощью триммера на панели управления станком, но максимальная скорость подачи ограничена жесткостью оборудования и производительностью системы подачи.
