Vitesse de coupe et taux d’avance du centre d’usinage vertical cnc:
1 : Vitesse de broche = 1000Vc/πD
2: La vitesse maximale de coupe (Vc) des outils généraux: acier rapide 50 m/min; objets super durs 150 m/min; outils de revêtement 250 m/min; outils en céramique et diamant 1000 m/min 3 Dureté Brinell en acier allié = 275-325, outil en acier à grande vitesse Vc = 18m/min; outil en carbure cémenté Vc= 70m/min (quantité de coupe = 3mm; quantité d’alimentation f = 0,3mm/ r)
Il existe deux méthodes de calcul pour la vitesse de broche. Les exemples suivants illustrent: (1) Vitesse de broche: L’un est G97 S1000, ce qui indique que la broche tourne 1000 tours par minute, ce qui est communément appelé vitesse constante. L’autre est que G96 S80 est une vitesse linéaire constante, qui est la vitesse de broche déterminée par l’apparence de la pièce.
Il existe également deux vitesses d’alimentation. G94 et F100 indiquent que la distance de coupe en une minute est de 100 mm. L’autre est G95 F0.1, qui indique que pour chaque tour de la broche, l’échelle d’avance de l’outil est de 0,1 mm. Sélection des outils de coupe et détermination de la quantité de coupe dans l’usinage CNC
La sélection des outils et la détermination des paramètres de coupe sont des contenus importants dans le processus d’usinage CNC. Cela affecte non seulement la puissance d’usinage du centre d’usinage vertical CNC, mais affecte également directement la qualité d’usinage. Le développement des compétences CAO / FAO permet d’utiliser directement les données de planification CAO dans le centre d’usinage vertical CNC, en particulier la connexion entre le micro-ordinateur et la machine-outil CNC, de sorte que l’ensemble du processus de planification, de planification des processus et de programmation est terminé sur l’ordinateur, généralement pas besoin de sortir un fichier de processus spécial.
De nos jours, de nombreux logiciels de CAO/FAO fournissent des fonctions de programmation actives. Ces logiciels soulèvent généralement des problèmes liés à la planification des processus dans l’interface de programmation, par exemple, la sélection des outils, la planification du chemin d’usinage, le réglage de la quantité de coupe, etc., et le programmeur n’a qu’à définir Les paramètres pertinents peuvent être activement générés et transférés à la machine-outil CNC pour le traitement. Par conséquent, la sélection de l’outil et la détermination de la quantité de coupe dans l’usinage CNC sont complétées sous l’état d’interaction homme-ordinateur, ce qui constitue un contraste clair avec le traitement général de la machine-outil. Dans le même temps, il exige également que les programmeurs maîtrisent les critères de base pour la sélection des outils et la détermination de la quantité de coupe. Tenez pleinement compte des caractéristiques de l’usinage CNC lors de la programmation. Cet article traite des problèmes de sélection des outils et des paramètres de coupe qui doivent être rencontrés dans la programmation CN, donne quelques instructions et propositions, et discute des problèmes qui doivent être considérés comme prioritaires.
1. Types et caractéristiques des outils couramment utilisés pour l’usinage CNC
Les outils d’usinage CNC ont les caractéristiques d’être nécessaires pour s’adapter à la vitesse élevée, à l’efficacité élevée et au haut degré d’automatisation des machines-outils CNC. En règle générale, ils devraient inclure des outils à usage général, des porte-outils de connexion à usage général et un petit nombre de porte-outils spéciaux. Le porte-outil doit être connecté à l’outil et monté sur la tête de puissance de la machine-outil, de sorte qu’il a été progressivement normalisé et sérialisé. Il existe de nombreuses façons de classer les outils CNC.
Selon la structure de l’outil, il peut être divisé en: (1) Type intégral; (2) Le type incrusté, le soudage ou la connexion de type pince de machine, le type de pince de machine peut être divisé en deux types: non indexable et indexable; (3) Types spéciaux, tels que les outils composites, réduire les couteaux vibrants, etc. Selon les matériaux utilisés pour fabriquer les outils, il peut être divisé en: (1) outils en acier à grande vitesse; 2° les outils en carbure cémenté; 3° les outils diamantaires; 4° les autres outils en matériaux, tels que les outils cubiques en nitrure de bore, les outils céramiques, etc. À partir du processus de coupe, il peut être divisé en: (1) outils de tournage, y compris le cercle externe, le trou intérieur, le fil, les outils de coupe, etc.; 2° les outils de forage, y compris les foreuses, les amener, les robinets, etc.; 3° les outils d’alésage; (4) Outils de fraisage Attendre. Afin de répondre aux exigences des machines-outils CNC pour la durabilité des outils, la stabilité, le réglage facile et l’échangeabilité, ces dernières années, les outils indexables serrés par machine ont été largement utilisés, atteignant 30% à 40% de l’ensemble des outils CNC. Enlèvement des métaux Le montant représente 80% à 90% du total.
Par rapport aux outils utilisés sur les machines-outils générales, les outils CNC ont de nombreuses exigences différentes, principalement avec les caractéristiques suivantes:
(1) Bonne rigidité (en particulier pour les outils d’usinage bruts), haute précision, faible résistance aux vibrations et déformation thermique;
(2)Bonne interchangeabilité, pratique pour un changement rapide d’outil;
(3) Durée de vie élevée, performances de coupe stables et fiables;
(4)L’échelle de l’outil est facile à ajuster pour réduire le temps de réglage du changement d’outil;
(5) L’outil devrait être capable de casser ou de rouler de manière fiable des copeaux pour faciliter l’enlèvement des copeaux;
(6)Sérialisation et normalisation pour faciliter la programmation et la gestion des outils.
Deuxièmement, la sélection d’outils de centre d’usinage vertical cnc
La sélection de l’outil est effectuée dans l’état d’interaction homme-ordinateur de la programmation CNC. La sélection correcte des outils et des porte-outils doit être basée sur les capacités de traitement de la machine-outil, les performances des données de la pièce, les procédures de traitement, la quantité de coupe et d’autres facteurs connexes. Les critères généraux de sélection des outils sont les suivants: installation et réglage faciles, bonne rigidité, durabilité et précision élevées. Sur la base de satisfaire aux exigences de traitement, essayez de choisir un porte-outil plus court pour améliorer la rigidité du traitement de l’outil.
Lors de la sélection d’un outil, les dimensions de l’outil doivent être adaptées aux dimensions externes de la pièce à traiter. Dans la production, les laminoirs finaux sont souvent utilisés pour le traitement général des pièces plates; lors du fraisage des plans, des fraises de fraisage à lames en carbure doivent être choisies; lors du traitement des bossages et des rainures, il faut choisir des aciéries à grande vitesse; la surface rugueuse ou l’usinage rugueux Lors du perçage de trous, vous pouvez choisir des fraises de maïs avec des inserts en carbure; pour le traitement de certains profilés tridimensionnels et contours généraux à angles de biseautage variables, des fraises à billes, des fraises à anneaux, des fraises coniques et des fraises à disque sont souvent utilisées.
Lors de l’exécution d’un traitement de surface de forme libre, car la vitesse de coupe d’extrémité de l’outil d’extrémité de bille est nulle, afin d’assurer la précision d’usinage, l’interligne de coupe est généralement très dense, de sorte que l’extrémité de bille est souvent utilisée pour la finition de surface. L’outil à extrémité plate est supérieur à l’outil à extrémité de bille en termes de qualité de traitement de surface et de puissance de coupe. Par conséquent, tant qu’il est garanti qu’il ne coupe pas, qu’il s’agisse d’ébauche ou de finition de surfaces courbes, les outils à extrémité plate doivent être sélectionnés en premier. De plus, la durabilité et la précision de l’outil sont grandement liées au prix de l’outil. Il est nécessaire de faire attention à cela, dans la plupart des cas, l’outil sélectionné augmente le coût de l’outil, mais la qualité de traitement et la puissance de traitement qui en résultent Les progrès de cela peuvent réduire considérablement le coût de traitement global.
Sur le centre d’usinage, divers outils sont installés dans le magasin d’outils, et la sélection d’outils et les actions de changement d’outil sont effectuées à tout moment conformément à la réglementation du programme. Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner des porte-outils standard afin que les outils standard utilisés dans le forage, l’alésage, l’expansion, le fraisage et d’autres processus puissent être installés rapidement et avec précision sur la broche ou le magasin d’outils de la machine-outil. Le programmeur doit comprendre les dimensions structurelles, les méthodes d’ajustement et les échelles de réglage des porte-outils utilisés sur la machine-outil afin de déterminer les dimensions radiales et axiales de l’outil pendant la programmation. À l’heure actuelle, le centre d’usinage de mon pays utilise le système TSG Est-Ouest, et ses porte-outils ont deux types: tige droite (trois normes) et tige conique (quatre normes), y compris un total de 16 porte-outils à des fins différentes.
Dans l’usinage CNC économique, parce que l’affûtage, la mesure et le remplacement des outils sont principalement effectués manuellement, le temps auxiliaire est plus long. Par conséquent, il est nécessaire d’organiser raisonnablement l’ordre des outils. En règle générale, les lignes directrices suivantes doivent être suivies : (1)Réduire au minimum le nombre d’outils; (2)Une fois qu’un outil est serré, toutes les pièces de traitement qui peuvent être complétées doivent être terminées; (3)Les outils rugueux et les outils de finition devraient être utilisés séparément, même s’il s’agit d’outils de même norme; (4) Fraisage d’abord, puis forage; (5) Finition de surface d’abord, puis finition générale bidimensionnelle; (6) Dans la mesure du possible, la fonction de changement d’outil actif des machines-outils CNC devrait être utilisée autant que possible pour améliorer la puissance de production.
Troisièmement, la détermination des paramètres de coupe pour l’usinage CNC
Le critère de sélection raisonnable des paramètres de coupe est que lors de l’usinage brut, l’objectif principal est d’augmenter le rendement, mais l’économie et les coûts de transformation doivent également être pris en compte; la semi-finition et la finition doivent tenir compte de la puissance de coupe sous le principe d’assurer la qualité de l’usinage. , l’économie et les coûts de traitement. La valeur détaillée doit être déterminée en fonction du manuel de la machine-outil, du manuel des paramètres de coupe et combinée à l’expérience.
(1)Profondeur de coupe t. Lorsque la rigidité de la machine-outil, de la pièce et de l’outil est d’accord, t est égal à la tolérance d’usinage, ce qui est un moyen utile d’améliorer le taux de production. Afin d’assurer la précision d’usinage et la rugosité de surface des pièces, une certaine marge doit généralement être laissée pour la finition. L’allocation de finition des machines-outils CNC peut être légèrement inférieure à celle des machines-outils générales.
(2)Largeur de coupe L. Généralement, L est proportionnel au diamètre de l’outil d et inversement proportionnel à la profondeur de coupe. Dans l’usinage CNC économique, l’échelle de valeur générale de L est: L = (0.6 ~ 0.9) d.
(3)Vitesse de coupe v. L’amélioration de v est également un moyen d’augmenter la productivité, mais v est plus étroitement liée à la durabilité de l’outil. Avec l’augmentation de v, la durabilité de l’outil diminue fortement, de sorte que le choix de v dépend principalement de la durabilité de l’outil. En outre, la vitesse de coupe est également étroitement liée aux données de traitement. Par exemple, lors du fraisage de l’acier allié 30CrNi2MoVA avec un broyeur d’extrémité, v peut être d’environ 8m / min; lors du fraisage d’alliage d’aluminium avec le même broyeur d’extrémité, v peut être de 200m / min. ce qui précède.
(4) Vitesse de broche n (r/min). La vitesse de broche est généralement choisie en fonction de la vitesse de coupe v. La formule comptable est la suivante :
Dans la formule, d est le diamètre de l’outil ou de la pièce (mm).
Le panneau de commande du centre d’usinage vertical cnc est généralement équipé d’un commutateur de réglage de la vitesse de broche (grossissement), qui peut ajuster la vitesse de broche en multiples entiers pendant le processus d’usinage.
(5) Vitesse d’alimentation vF
vF doit être sélectionné en fonction de la précision d’usinage et des exigences de rugosité de surface des pièces, ainsi que des informations sur l’outil et la pièce. L’augmentation de la vF peut également augmenter la puissance de production. Lorsque la rugosité de la surface de traitement est faible, le vF peut être sélectionné plus grand. Pendant le processus d’usinage, le vF peut également être réglé manuellement via l’interrupteur de réglage sur le panneau de commande de la machine, mais la vitesse d’avance maximale est soumise aux contraintes de la rigidité de l’équipement et des performances du système d’alimentation.
