การคำนวณความเร็วในการตัดในการกัด CNC เป็นสิ่งสำคัญที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพคุณภาพและค่าใช้จ่าย - ประสิทธิผลของกระบวนการตัดเฉือน ในฐานะที่เป็นผู้จัดหาโรงสีซีเอ็นซีที่จัดตั้งขึ้นฉันได้เห็นโดยตรงว่าความเร็วในการตัดที่เหมาะสมสามารถสร้างความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้อย่างไร ในบล็อกนี้ฉันจะแบ่งปันความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับวิธีการคำนวณความเร็วในการตัดใน CNC Milling พร้อมกับข้อมูลเชิงลึกและการพิจารณาในทางปฏิบัติ
ทำความเข้าใจกับความเร็วในการตัด
ความเร็วในการตัดมักแสดงว่า (V_C) หมายถึงความเร็วที่ขอบตัดของเครื่องมือเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับพื้นผิวชิ้นงาน โดยทั่วไปจะวัดเป็นเมตรต่อนาที (m/นาที) หรือฟุตต่อนาที (ft/min) ความเร็วในการตัดที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ว่าการกำจัดวัสดุที่มีประสิทธิภาพจะช่วยลดการสึกหรอของเครื่องมือและเพิ่มผิวผิวของชิ้นส่วนกลึง
ปัจจัยที่มีผลต่อความเร็วในการตัด
ก่อนที่จะดำน้ำในการคำนวณจำเป็นต้องเข้าใจปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความเร็วในการตัด:
- วัสดุชิ้นงาน: วัสดุที่แตกต่างกันมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันเช่นความแข็งความเหนียวและการนำความร้อน ตัวอย่างเช่นอลูมิเนียมเป็นวัสดุที่ค่อนข้างอ่อนและสามารถทนต่อความเร็วในการตัดที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับเหล็กแข็ง เมื่อต้องรับมือกับชิ้นส่วนอลูมิเนียมมิลลิ่งซีเอ็นซีความเร็วในการตัดสามารถปรับได้เพื่อใช้ประโยชน์จากความสามารถในการกลั่นแกล้งของอลูมิเนียม
- วัสดุเครื่องมือ: วัสดุของเครื่องมือตัดยังมีบทบาทสำคัญ เครื่องมือเหล็กสูง - ความเร็ว (HSS) มีความร้อนน้อยกว่า - ทนต่อเครื่องมือคาร์ไบด์ โดยทั่วไปแล้วเครื่องมือของคาร์ไบด์สามารถทำงานได้ด้วยความเร็วในการตัดที่สูงขึ้นเนื่องจากความแข็งและความต้านทานความร้อนที่เหนือกว่า
- เรขาคณิตเครื่องมือ: รูปร่างจำนวนฟันและมุมคราดของเครื่องมือตัดส่งผลกระทบต่อความเร็วในการตัด เครื่องมือที่มีฟันมากขึ้นสามารถกำจัดวัสดุได้เร็วขึ้น แต่อาจต้องใช้อัตราการป้อนที่ต่ำกว่าต่อฟันเพื่อหลีกเลี่ยงการใช้เครื่องมือมากเกินไป
- พลังงานและความแข็งแกร่งของเครื่องจักร: พลังของเครื่องกัดซีเอ็นซีและความแข็งแกร่งของมันจะกำหนดความเร็วในการตัดสูงสุดที่สามารถจัดการได้ เครื่องที่ทรงพลังและแข็งมากขึ้นสามารถรองรับความเร็วในการตัดที่สูงขึ้นโดยไม่ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนมากเกินไปหรือการแตกของเครื่องมือ
การคำนวณความเร็วในการตัด
สูตรพื้นฐานสำหรับการคำนวณความเร็วในการตัดคือ:
[v_c = \ pi dn/1000]
ที่ไหน:
- (V_C) คือความเร็วในการตัดเป็นเมตรต่อนาที (m/นาที)
- (d) คือเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือตัดเป็นมิลลิเมตร (มม.)
- (n) คือความเร็วแกนหมุนในการปฏิวัติต่อนาที (รอบต่อนาที)
หากคุณต้องการใช้หน่วยอิมพีเรียลสูตรจะกลายเป็น:
[v_c = \ pi dn/12]
โดยที่ (v_c) อยู่ในฟุตต่อนาที (ft/min), (d) เป็นนิ้วและ (n) อยู่ในรอบต่อนาที
ลองมาเป็นตัวอย่าง สมมติว่าเรากำลังใช้โรงสีคาร์ไบด์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง (d = 20) มม. เพื่อโรงสีชิ้นงานอลูมิเนียม จากคู่มือการตัดเฉือนหรือประสบการณ์เรารู้ว่าสำหรับอลูมิเนียมความเร็วในการตัดที่เหมาะสม (V_C) อาจประมาณ 300 m/นาที เราสามารถจัดเรียงสูตรใหม่เพื่อค้นหาความเร็วแกนหมุนที่ต้องการ (n):
[n = \ frac {1000v_c} {\ pi d}]
การแทนที่ (V_C = 300) M/นาทีและ (d = 20) มม. ลงในสูตร:
[n = \ frac {1000 \ times300} {\ pi \ times20} \ ประมาณ 4775] rpm
การปรับความเร็วในการตัดในทางปฏิบัติ
ในการดำเนินการมิลลิ่ง CNC ของโลกจริงความเร็วในการตัดที่คำนวณได้มักจะถูกปรับตามสถานการณ์จริง:
- การตั้งค่าเริ่มต้น: เริ่มต้นด้วยความเร็วในการตัดแบบอนุรักษ์นิยมโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้เครื่องมือใหม่หรือการตัดเฉือนวัสดุใหม่ สิ่งนี้ช่วยให้คุณสามารถสังเกตกระบวนการตัดและทำการปรับเปลี่ยนได้ตามต้องการ
- การสึกหรอของเครื่องมือ: เมื่อเครื่องมือตัดสึกหรอความเร็วในการตัดอาจจำเป็นต้องลดลงเพื่อรักษาคุณภาพของพื้นผิวกลึงและป้องกันความล้มเหลวของเครื่องมือก่อนวัยอันควร
- ข้อกำหนดด้านพื้นผิวเสร็จสิ้น: หากจำเป็นต้องมีพื้นผิวที่มีคุณภาพสูง - อาจจำเป็นต้องใช้ความเร็วในการตัดที่ต่ำกว่า ความเร็วในการตัดที่ต่ำกว่าช่วยลดโอกาสในการพูดพล่อยและสร้างพื้นผิวที่นุ่มนวลขึ้น
- ปริมาณการผลิต: สำหรับการผลิตระดับเสียงสูงการเพิ่มความเร็วในการตัดภายในช่วงที่เหมาะสมสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต อย่างไรก็ตามสิ่งนี้จะต้องมีความสมดุลกับความต้องการอายุการใช้งานและคุณภาพของเครื่องมือ
กรณีศึกษา
ลองพิจารณากรณีศึกษาสองกรณีเพื่อแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของการคำนวณและปรับความเร็วในการตัด:
กรณีศึกษา 1:ผู้ผลิตชิ้นส่วนมิลลิ่ง CNC 5 แกน
ผู้ผลิตกำลังผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อน 5 - แกน CNC Milling จากโลหะผสมไทเทเนียม ความเร็วในการตัดเริ่มต้นสูงเกินไปส่งผลให้การสึกหรอของเครื่องมือมากเกินไปและพื้นผิวที่ไม่ดี โดยการคำนวณความเร็วในการตัดตามคุณสมบัติของโลหะผสมไทเทเนียมและความสามารถของเครื่องมือตัดผู้ผลิตสามารถลดต้นทุนเครื่องมือได้ 30% และปรับปรุงพื้นผิวของชิ้นส่วน
กรณีศึกษา 2:CNC เปลี่ยนชิ้นส่วนอลูมิเนียม
บริษัท กำลังผลิตชิ้นส่วนที่เปลี่ยนเป็นอลูมิเนียม ตอนแรกพวกเขาใช้ความเร็วในการตัดต่ำซึ่งนำไปสู่เวลาการตัดเฉือนยาว หลังจากเพิ่มความเร็วในการตัดตามค่าที่แนะนำสำหรับอลูมิเนียมพวกเขาสามารถเพิ่มผลผลิตได้ 40% โดยไม่ต้องเสียสละคุณภาพของชิ้นส่วน
บทสรุป
การคำนวณความเร็วในการตัดในการกัด CNC เป็นงานที่ซับซ้อน แต่จำเป็น ในฐานะซัพพลายเออร์มิลลิ่ง CNC เราเข้าใจว่าทุกงานการตัดเฉือนนั้นไม่เหมือนใครและความเร็วในการตัดจะต้องมีการคำนวณและปรับอย่างระมัดระวังตามปัจจัยต่าง ๆ โดยทำตามหลักการและแนวทางที่ระบุไว้ในบล็อกนี้คุณสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานการกัด CNC ของคุณปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์และลดต้นทุน
หากคุณมีความสนใจในบริการมิลลิ่ง CNC ของเราหรือมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับการคำนวณความเร็วในการตัดและพารามิเตอร์การตัดเฉือนเราขอเชิญคุณติดต่อเราสำหรับการสนทนาโดยละเอียด ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในการบรรลุผลลัพธ์ที่ดีที่สุดสำหรับโครงการของคุณ
การอ้างอิง
- Kalpakjian, S. , & Schmid, Sr (2009) วิศวกรรมการผลิตและเทคโนโลยี Pearson Prentice Hall
- คู่มือของช่างเครื่องชาวอเมริกัน Industrial Press Inc.