Các quy tắc để lựa chọn máy công cụ CNC
Tuổi thọ của dụng cụ có liên quan chặt chẽ đến khối lượng cắt. Khi xây dựng các thông số cắt, trước tiên nên chọn tuổi thọ của dụng cụ hợp lý và tuổi thọ của dụng cụ hợp lý nên được xác định theo mục tiêu tối ưu hóa. Nói chung được chia thành 2 loại: tuổi thọ của dụng cụ có năng suất cao nhất và tuổi thọ của dụng cụ có chi phí thấp nhất. Loại trước được xác định theo mục tiêu là ít giờ lao động đơn lẻ nhất và loại sau được xác định theo mục tiêu là chi phí quy trình thấp nhất.
Có thể cân nhắc các điểm sau khi lựa chọn tuổi thọ dụng cụ theo độ phức tạp của dụng cụ, chi phí sản xuất và mài. Tuổi thọ của các dụng cụ phức tạp và có độ chính xác cao phải cao hơn tuổi thọ của các dụng cụ một cạnh. Đối với các dụng cụ lập chỉ mục được kẹp bằng máy, do thời gian thay dụng cụ ngắn, để phát huy hết hiệu suất cắt và cải thiện hiệu quả sản xuất, tuổi thọ của dụng cụ có thể được chọn thấp hơn, thường là 15-30 phút. Đối với các máy công cụ đa năng, máy công cụ mô-đun và các công cụ gia công tự động, nơi lắp đặt dụng cụ, thay đổi dụng cụ và điều chỉnh dụng cụ phức tạp hơn, tuổi thọ của dụng cụ phải cao hơn và độ tin cậy của dụng cụ phải được đảm bảo. Khi năng suất của một quy trình nhất định trong xưởng hạn chế việc tăng năng suất của toàn bộ xưởng, thì tuổi thọ của dụng cụ của quy trình đó phải được chọn thấp hơn. Khi chi phí của toàn bộ nhà máy trên một đơn vị thời gian của một quy trình nhất định tương đối lớn, thì tuổi thọ của dụng cụ cũng phải được chọn Thấp hơn. Khi hoàn thiện các chi tiết lớn, để đảm bảo hoàn thành ít nhất một lần cắt và tránh thay đổi dụng cụ giữa chừng khi cắt, tuổi thọ dụng cụ phải được xác định theo độ chính xác của chi tiết và độ nhám bề mặt. So với các phương pháp gia công máy công cụ thông thường, Cơ khí CNC đưa ra yêu cầu cao hơn đối với dụng cụ cắt. Nó không chỉ yêu cầu chất lượng tốt, độ chính xác cao mà còn yêu cầu độ ổn định về kích thước, độ bền cao và dễ lắp đặt và điều chỉnh. Đáp ứng yêu cầu hiệu suất cao của máy công cụ CNC. Các dụng cụ được chọn trên máy công cụ CNC thường sử dụng vật liệu dụng cụ phù hợp để cắt tốc độ cao (như thép tốc độ cao, cacbua hạt siêu mịn) và sử dụng chèn có thể lập chỉ mục.
Máy công cụ CNC để tiện
Các loại dụng cụ tiện CNC thông dụng thường được chia thành 3 loại: dụng cụ tiện định hình, dụng cụ tiện nhọn, dụng cụ tiện cung và 3 loại. Dụng cụ tiện định hình còn được gọi là dụng cụ tiện nguyên mẫu. Hình dạng đường viền của các chi tiết gia công hoàn toàn được xác định bởi hình dạng và kích thước của lưỡi dụng cụ tiện. Trong gia công tiện CNC, dụng cụ tiện định hình phổ biến bao gồm dụng cụ tiện cung bán kính nhỏ, dụng cụ tiện không phải hình chữ nhật và dụng cụ ren. Trong gia công CNC, dụng cụ tiện định hình nên được sử dụng càng ít càng tốt hoặc không. Dụng cụ tiện nhọn là dụng cụ tiện được đặc trưng bởi một lưỡi cắt thẳng. Đầu dụng cụ của loại dụng cụ tiện này bao gồm các cạnh cắt chính và phụ tuyến tính, chẳng hạn như dụng cụ tiện trong và ngoài 900, dụng cụ tiện mặt trái và mặt phải, dụng cụ tiện rãnh (cắt) và nhiều cạnh cắt ngoài và trong khác nhau có đầu dụng cụ nhỏ. Dụng cụ tiện lỗ. Phương pháp lựa chọn các thông số hình học của dụng cụ tiện nhọn (chủ yếu là góc hình học) về cơ bản giống với phương pháp tiện thông thường, nhưng cần cân nhắc đầy đủ các đặc điểm của gia công CNC (như lộ trình gia công, độ nhiễu gia công, v.v.) và cần cân nhắc đến độ bền của bản thân đầu dụng cụ.
Thứ 2 là dụng cụ tiện hình vòng cung. Dụng cụ tiện hình vòng cung là dụng cụ tiện có đặc điểm là lưỡi cắt hình vòng cung có sai số nhỏ về độ tròn hoặc biên dạng tuyến tính. Mỗi điểm của cạnh vòng cung của dụng cụ tiện là đầu của dụng cụ tiện hình vòng cung. Theo đó, điểm vị trí dụng cụ không nằm trên vòng cung mà nằm ở tâm vòng cung. Dụng cụ tiện hình vòng cung có thể dùng để tiện các bề mặt bên trong và bên ngoài, đặc biệt thích hợp để tiện các bề mặt tạo hình kết nối trơn (lõm). Khi lựa chọn bán kính vòng cung của dụng cụ tiện, cần lưu ý rằng bán kính vòng cung của lưỡi cắt của dụng cụ tiện 2 điểm phải nhỏ hơn hoặc bằng bán kính độ cong tối thiểu trên đường viền lõm của chi tiết, để tránh tình trạng gia công khô. Bán kính không được quá nhỏ, nếu không sẽ không chỉ khó chế tạo mà dụng cụ tiện còn có thể bị hỏng do độ bền đầu yếu hoặc khả năng tản nhiệt kém của thân dụng cụ.
Máy công cụ CNC để phay
Trong gia công CNC, dao phay đầu phẳng thường được sử dụng để phay các đường viền bên trong và bên ngoài của các bộ phận phẳng và mặt phẳng phay. Dữ liệu thực nghiệm của các thông số liên quan của công cụ như sau: Đầu tiên, bán kính của dao phay RD phải nhỏ hơn bán kính cong tối thiểu Rmin của bề mặt đường viền bên trong của bộ phận, thường là RD = (0.8-0.9) Rmin. Thứ 2 là h8 gia công của bộ phận H < (1/4-1/6) RD để đảm bảo dao có đủ độ cứng. Thứ ba, khi phay đáy rãnh trong bằng dao phay đầu phẳng, vì 2 đường đi của đáy rãnh cần phải chồng lên nhau, và bán kính của cạnh dưới của dụng cụ là Re=Rr, tức là đường kính là d=2Re=2(Rr). Lấy bán kính dụng cụ là Re=0.95 (Rr). Đối với việc gia công một số biên dạng và đường viền 3 chiều có góc vát thay đổi, thường sử dụng dao phay cầu, dao phay vòng, dao phay trống, dao phay côn và dao phay đĩa.
Hầu hết các máy công cụ CNC đều sử dụng các công cụ được tuần tự hóa và chuẩn hóa. Đối với giá đỡ công cụ và đầu công cụ như công cụ tiện ngoài kẹp máy có thể lập chỉ mục và công cụ tiện mặt, có các tiêu chuẩn quốc gia và các mẫu được tuần tự hóa. Đối với các trung tâm gia công và bộ thay đổi công cụ tự động Các máy công cụ và giá đỡ công cụ đã được tuần tự hóa và chuẩn hóa. Ví dụ, mã tiêu chuẩn của hệ thống công cụ côn là TSG-JT và mã tiêu chuẩn của hệ thống công cụ thẳng là DSG-JZ. Ngoài ra, đối với công cụ đã chọn, Trước khi sử dụng, kích thước công cụ cần được đo nghiêm ngặt để có được dữ liệu chính xác và người vận hành nhập các dữ liệu này vào hệ thống dữ liệu và hoàn tất quy trình xử lý thông qua lệnh gọi chương trình, do đó xử lý các phôi đủ tiêu chuẩn.
Điểm của công cụ
Từ vị trí nào công cụ bắt đầu di chuyển đến vị trí đã chỉ định? Vì vậy, khi bắt đầu thực hiện chương trình, vị trí mà công cụ bắt đầu di chuyển trong hệ tọa độ phôi phải được xác định. Vị trí này là điểm bắt đầu của công cụ so với phôi khi chương trình được thực hiện. Vì vậy, nó được gọi là điểm bắt đầu chương trình hoặc điểm bắt đầu. Điểm bắt đầu này thường được xác định bằng cách thiết lập công cụ, vì vậy điểm này cũng được gọi là điểm thiết lập công cụ. Khi biên dịch chương trình, hãy chọn đúng vị trí của điểm thiết lập công cụ. Nguyên tắc thiết lập điểm thiết lập công cụ là để tạo điều kiện xử lý số và đơn giản hóa lập trình. Dễ dàng căn chỉnh và kiểm tra trong quá trình xử lý; lỗi xử lý gây ra là nhỏ. Điểm thiết lập công cụ có thể được đặt trên chi tiết gia công, trên đồ gá hoặc trên máy công cụ. Để cải thiện độ chính xác gia công của chi tiết, điểm thiết lập công cụ nên được đặt càng xa càng tốt trên cơ sở thiết kế hoặc cơ sở quy trình của chi tiết. Trong quá trình vận hành thực tế của máy công cụ, điểm vị trí dụng cụ của dụng cụ có thể được đặt trên điểm cài đặt dụng cụ bằng thao tác cài đặt dụng cụ thủ công, tức là sự trùng hợp của "điểm vị trí dụng cụ" và "điểm cài đặt dụng cụ". Cái gọi là "điểm vị trí dụng cụ" đề cập đến điểm chuẩn định vị của dụng cụ. Điểm vị trí dụng cụ của dụng cụ tiện là đầu dụng cụ hoặc tâm của cung đầu dụng cụ. Máy phay đầu phẳng là giao điểm của trục dụng cụ và đáy dụng cụ; máy phay đầu bi là tâm của bi và mũi khoan là điểm. Thao tác cài đặt dụng cụ thủ công có độ chính xác thấp và hiệu quả thấp. Một số nhà máy sử dụng gương cài đặt dụng cụ quang học, dụng cụ cài đặt dụng cụ, thiết bị cài đặt dụng cụ tự động, v.v. để giảm thời gian cài đặt dụng cụ và cải thiện độ chính xác cài đặt dụng cụ. Khi cần thay đổi dụng cụ trong quá trình gia công, cần chỉ định điểm thay đổi dụng cụ. Cái gọi là "điểm thay đổi dụng cụ" đề cập đến vị trí của trụ dụng cụ khi nó quay để thay đổi dụng cụ. Điểm thay đổi dụng cụ phải nằm ngoài phôi hoặc đồ gá, và không được chạm vào phôi và các bộ phận khác trong quá trình thay đổi dụng cụ.
Dữ liệu gia công
Trong lập trình NC, lập trình viên phải xác định dữ liệu gia công cho từng quy trình và ghi vào chương trình dưới dạng hướng dẫn. Các thông số cắt bao gồm tốc độ trục chính, dữ liệu gia công ngược và tốc độ nạp liệu. Đối với các phương pháp gia công khác nhau, cần phải lựa chọn các thông số cắt khác nhau. Nguyên tắc lựa chọn dữ liệu gia công là để đảm bảo độ chính xác gia công và độ nhám bề mặt của các bộ phận, phát huy hết hiệu suất cắt của dụng cụ, đảm bảo độ bền hợp lý của dụng cụ và phát huy hết hiệu suất của máy công cụ để tối đa hóa năng suất và giảm chi phí.
1. Xác định tốc độ trục chính.
Tốc độ trục chính phải được lựa chọn theo tốc độ cắt cho phép và đường kính của phôi (hoặc dụng cụ). Công thức tính toán là: n = 1000 v/7 1D trong đó: V là tốc độ cắt, đơn vị là chuyển động m/m, được xác định bởi độ bền của dụng cụ; N là tốc độ trục chính, đơn vị là vòng/phút và D là đường kính phôi hoặc Đường kính dụng cụ tính bằng mm. Đối với tốc độ trục chính được tính toán N, cuối cùng phải lựa chọn tốc độ mà máy công cụ có hoặc gần bằng.
2. Xác định tốc độ cấp liệu.
Tốc độ nạp liệu là một thông số quan trọng trong các thông số cắt của máy công cụ CNC, chủ yếu được lựa chọn theo độ chính xác gia công và yêu cầu về độ nhám bề mặt của các bộ phận và tính chất vật liệu của dụng cụ và phôi. Tốc độ nạp liệu tối đa bị giới hạn bởi độ cứng của máy công cụ và hiệu suất của hệ thống nạp liệu. Nguyên tắc xác định tốc độ nạp liệu: Khi chất lượng của phôi có thể được đảm bảo, để nâng cao hiệu quả sản xuất, có thể lựa chọn tốc độ nạp liệu cao hơn. Nói chung được lựa chọn trong phạm vi 100-200mm/phút; khi cắt, gia công lỗ sâu hoặc gia công bằng dụng cụ thép tốc độ cao, nên chọn tốc độ nạp liệu thấp hơn, thường trong khoảng 20-50mm/phút; khi độ chính xác gia công, bề mặt Khi yêu cầu độ nhám cao, tốc độ nạp liệu nên được chọn nhỏ hơn, thường trong khoảng 20-50mm/phút; khi dụng cụ rỗng, đặc biệt là khi khoảng cách xa "trở về 0", bạn có thể cài đặt cài đặt hệ thống CNC của máy Tốc độ tiến dao tối đa.
3. Xác định độ sâu của vết cắt.
Độ sâu cắt được xác định bởi độ cứng của máy công cụ, phôi và dụng cụ cắt. Khi độ cứng cho phép, độ sâu cắt phải bằng với độ dư gia công của phôi càng nhiều càng tốt, có thể giảm số lần cắt và nâng cao hiệu quả sản xuất. Để đảm bảo chất lượng bề mặt gia công, có thể để lại một lượng nhỏ độ dư hoàn thiện, thường là 0.2-0.5mmTóm lại, giá trị cụ thể của dữ liệu gia công phải được xác định bằng phương pháp tương tự dựa trên hiệu suất máy, các hướng dẫn liên quan và kinh nghiệm thực tế.
Đồng thời, tốc độ trục chính, độ sâu cắt và tốc độ tiến dao có thể được điều chỉnh phù hợp với nhau để tạo ra các thông số cắt tốt nhất.
Dữ liệu gia công không chỉ là thông số quan trọng phải xác định trước khi điều chỉnh máy công cụ, mà giá trị của nó có hợp lý hay không cũng có ảnh hưởng rất quan trọng đến chất lượng gia công, hiệu quả gia công và chi phí sản xuất. Cái gọi là dữ liệu gia công "hợp lý" là dữ liệu gia công tận dụng tối đa hiệu suất cắt của dụng cụ và hiệu suất động của máy công cụ (công suất, mô-men xoắn) để đạt được năng suất cao và chi phí gia công thấp dưới tiền đề đảm bảo chất lượng.
