CNC精(jīng)密零件加工如何優化主軸轉速、進給(gěi)速率以及切(qiē)削負荷,提高加工效率和質量(liàng)
轉速是指主軸的旋轉速度,以rpm(每分鍾轉(zhuǎn)數)表示
確定正確的轉(zhuǎn)速主要是為了確定刀具在切削時能夠以多快的速度旋轉而不會過熱
進給是指進給速率,即機床(chuáng)的線速度,通(tōng)常以毫米/分鍾為單位
優化進給速率的關鍵在於最大化單位(wèi)時間內的切削量,通常情況下,進給速率越快越好
因此,選擇正確的進給和速度,簡單來說就是(shì)找到一個最佳點,讓刀具以相對於其在(zài)材料內部移動速度的完美速度旋轉
這個最佳點可能意味著不同的事情,具體取決於您的目標:實現最佳(jiā)表麵(miàn)光潔度、以最快的(de)速(sù)度加工(gōng)零件,還是最大程度地延長刀具壽命
有兩個不良情(qíng)況需要避免
第一個不良情況發生在主軸轉速相對於進給速率降低過多時
這(zhè)樣做會迫使立銑刀的刀槽切削過多的材料,從而導致不必要的(de)振動,甚至更糟的是,導(dǎo)致刀(dāo)具斷裂
反之,如果進給速(sù)度相對(duì)於主軸轉速降低過多,立銑(xǐ)刀(dāo)的刀槽會開始摩擦材料,而不是切出良好的切屑
這(zhè)會導致刀具過熱(rè),從而軟化
鋒利的刀刃會變鈍,如果繼續用鈍刃切削,材料的表麵光(guāng)潔度會(huì)開始下降
一個好的經驗法則是永遠(yuǎn)記(jì)住你需(xū)要製(zhì)造碎片,而不是灰塵
現在(zài)的問題(tí)是:我們如何找(zhǎo)到給定材料的最佳點?
芯片負載是什麽意思?
連(lián)接這(zhè)些概念並(bìng)被(bèi)廣泛用作確定最(zuì)佳進給和(hé)速度的標準指標的參數稱為切屑負(fù)荷
切屑負荷,也稱為(wéi)“每齒進給(gěi)量”,是指切屑穿過工件材料時送入每個切削刃的材料厚度(dù)
切屑負荷以(yǐ)毫米/齒表示,可使(shǐ)用以下公式(shì)計算得(dé)出:
進給率=N x切(qiē)屑負荷x轉速
其中N是立銑刀的刃數,Rpm是主軸的轉(zhuǎn)速
讓我們來解釋(shì)一下這個概念,假設你想用一把6毫米兩刃立銑刀切割(gē)膠合(hé)板在我們的例子中,膠(jiāo)合板的推(tuī)薦切屑負荷約為每(měi)齒0.1毫米
假設任意(yì)進給速(sù)度為2,000 mm/min利用前麵的公式,我們發現主軸(zhóu)必須以10,000 rpm的(de)轉速旋轉才能達到合適的切屑負載:
2 000=2 x 0.1 x 10 000
基(jī)於這種數學關係,我們觀察到(dào),如果我們想增加進給速度以更(gèng)快(kuài)地切割膠合板,我們還必須增加主軸轉(zhuǎn)速以保持恒定(dìng)的(de)切屑負荷:
4 000=2 x 0.1 x 20 000
現在假(jiǎ)設你的主軸轉速不能超過10,000rpm我們仍然可(kě)以使用三刃立銑刀來提高進給速(sù)度,並保持恒定的切屑負荷:
3 000=3 x 0.1 x 10 000
基於這些知識,我們(men)現在可以使用表格來計算進給和速度,並為任何給定的材料實現最佳的切屑負載
如何(hé)計算(suàn)進給和速度
在深入研究數字和值之前,您需要意識到以下變量將嚴重(chóng)影響切割質量和(hé)同一台機器上可實(shí)現的切屑負載
工件夾緊
務必以最佳方式夾緊工(gōng)件鬆動的工件在切(qiē)割(gē)時會產生振動,導致表麵光潔度不佳
如(rú)果您不確定夾緊方式,可以使用木螺釘將工(gōng)件在多個點固定在擾流板上這雖然不是(shì)世界上最精致(zhì)的(de)夾具,但快速高(gāo)效
材料硬度
工(gōng)件(jiàn)越硬,立銑刀承受的撓度(dù)就越大這會導致顫動和振動銑削(xuē)硬材料時要耐心,並(bìng)使用較小的步進或降低進給率
立銑刀(dāo)刃磨
立(lì)銑刀(dāo)是一種切削(xuē)刀具,隨著時間的推移,它最終會變鈍
當它磨損時,您需要降低進給速(sù)度,以保持良好的表麵光潔度您也可以直接更換或重新磨銳它
切削深度
根據(jù)您希望立銑刀進入材料內部(bù)的深度,您必須調整進給率以節省空間
一般經驗法則是,走刀深度約為銑刀直徑的一半但請記住,如上所述:一(yī)些更複雜或更堅硬的材料需要較小的切削深度(典型的例子是鋁和(hé)有機玻璃……)
但對於大多數材料來說(shuō):
深(shēn)度<½x刀具直徑
刀具齧合
在某些銑削操作中,超(chāo)過四分之一的刀具周長(zhǎng)在銑削過程中“接觸”材料因此,立銑刀無法正常冷卻,容易過熱
因此,對於這些較重的銑削操作,您將需要使用較(jiào)低的進給率以使銑刀保持冷卻,或者隻是減少切削深度
起動器的切屑負載值
進給率是使用本文檔前麵給出的公式得出的,但Fusion360嵌入了一個非常方便的切屑(xiè)負載計算器,可以給出給定進給和速度下的銑刀切屑負載
CNC精密零(líng)件加工如何優(yōu)化主軸轉速、進給速率以及切削負(fù)荷,提高加(jiā)工效率(lǜ)和質量
05-06-2025
