"Načela izbire treh elementov pri rezanju s CNC obdelovalnimi stroji".
Pri obdelavi kovin z rezanjem je ključnega pomena pravilna izbira treh elementov rezanja s CNC obdelovalnimi stroji – hitrosti rezanja, hitrosti podajanja in globine rezanja. To je ena glavnih vsebin tečaja osnov rezanja kovin. V nadaljevanju je podrobna razdelava načel izbire teh treh elementov.
I. Hitrost rezanja
Rezalna hitrost, torej linearna hitrost ali obodna hitrost (V, metri/minuto), je eden pomembnih parametrov pri rezanju s CNC obdelovalnimi stroji. Za izbiro ustrezne rezalne hitrosti je treba najprej upoštevati več dejavnikov.
Rezalna hitrost, torej linearna hitrost ali obodna hitrost (V, metri/minuto), je eden pomembnih parametrov pri rezanju s CNC obdelovalnimi stroji. Za izbiro ustrezne rezalne hitrosti je treba najprej upoštevati več dejavnikov.
Materiali za orodja
Karbid: Zaradi visoke trdote in dobre toplotne odpornosti je mogoče doseči relativno visoko hitrost rezanja. Na splošno je lahko nad 100 metrov/minuto. Pri nakupu ploščic so običajno navedeni tehnični parametri, ki pojasnjujejo razpon linearnih hitrosti, ki jih je mogoče izbrati pri obdelavi različnih materialov.
Hitrorezno jeklo: V primerjavi s karbidom je zmogljivost hitroreznega jekla nekoliko slabša, hitrost rezanja pa je lahko relativno nizka. V večini primerov hitrost rezanja hitroreznega jekla ne presega 70 metrov na minuto in je običajno pod 20–30 metrov na minuto.
Karbid: Zaradi visoke trdote in dobre toplotne odpornosti je mogoče doseči relativno visoko hitrost rezanja. Na splošno je lahko nad 100 metrov/minuto. Pri nakupu ploščic so običajno navedeni tehnični parametri, ki pojasnjujejo razpon linearnih hitrosti, ki jih je mogoče izbrati pri obdelavi različnih materialov.
Hitrorezno jeklo: V primerjavi s karbidom je zmogljivost hitroreznega jekla nekoliko slabša, hitrost rezanja pa je lahko relativno nizka. V večini primerov hitrost rezanja hitroreznega jekla ne presega 70 metrov na minuto in je običajno pod 20–30 metrov na minuto.
Materiali obdelovancev
Za obdelovance z visoko trdoto mora biti hitrost rezanja nizka. Na primer za kaljeno jeklo, nerjaveče jeklo itd. je treba za zagotovitev obstojnosti orodja in kakovosti obdelave nastaviti nižjo vrednost V.
Pri litoželeznih materialih je lahko pri uporabi karbidnih orodij hitrost rezanja 70–80 metrov/minuto.
Nizkoogljično jeklo ima boljšo obdelovalnost, hitrost rezanja pa je lahko nad 100 metrov na minuto.
Rezanje neželeznih kovin je relativno enostavno, izbrati pa je mogoče višjo hitrost rezanja, običajno med 100 in 200 metri na minuto.
Za obdelovance z visoko trdoto mora biti hitrost rezanja nizka. Na primer za kaljeno jeklo, nerjaveče jeklo itd. je treba za zagotovitev obstojnosti orodja in kakovosti obdelave nastaviti nižjo vrednost V.
Pri litoželeznih materialih je lahko pri uporabi karbidnih orodij hitrost rezanja 70–80 metrov/minuto.
Nizkoogljično jeklo ima boljšo obdelovalnost, hitrost rezanja pa je lahko nad 100 metrov na minuto.
Rezanje neželeznih kovin je relativno enostavno, izbrati pa je mogoče višjo hitrost rezanja, običajno med 100 in 200 metri na minuto.
Pogoji obdelave
Med grobo obdelavo je glavni namen hitro odstranjevanje materiala, zahteve glede kakovosti površine pa so relativno nizke. Zato je hitrost rezanja nastavljena nižje. Med končno obdelavo je treba za doseganje dobre kakovosti površine nastaviti višjo hitrost rezanja.
Če je togost sistema obdelovalnega stroja, obdelovanca in orodja slaba, je treba znižati tudi hitrost rezanja, da se zmanjšajo vibracije in deformacije.
Če je S, uporabljen v CNC programu, hitrost vretena na minuto, potem je treba S izračunati glede na premer obdelovanca in linearno hitrost rezanja V: S (hitrost vretena na minuto) = V (linearna hitrost rezanja) × 1000 / (3,1416 × premer obdelovanca). Če CNC program uporablja konstantno linearno hitrost, potem lahko S neposredno uporabi linearno hitrost rezanja V (metri/minuto).
Med grobo obdelavo je glavni namen hitro odstranjevanje materiala, zahteve glede kakovosti površine pa so relativno nizke. Zato je hitrost rezanja nastavljena nižje. Med končno obdelavo je treba za doseganje dobre kakovosti površine nastaviti višjo hitrost rezanja.
Če je togost sistema obdelovalnega stroja, obdelovanca in orodja slaba, je treba znižati tudi hitrost rezanja, da se zmanjšajo vibracije in deformacije.
Če je S, uporabljen v CNC programu, hitrost vretena na minuto, potem je treba S izračunati glede na premer obdelovanca in linearno hitrost rezanja V: S (hitrost vretena na minuto) = V (linearna hitrost rezanja) × 1000 / (3,1416 × premer obdelovanca). Če CNC program uporablja konstantno linearno hitrost, potem lahko S neposredno uporabi linearno hitrost rezanja V (metri/minuto).
II. Hitrost podajanja
Hitrost podajanja, znana tudi kot hitrost podajanja orodja (F), je v glavnem odvisna od zahteve glede hrapavosti površine obdelave obdelovanca.
Hitrost podajanja, znana tudi kot hitrost podajanja orodja (F), je v glavnem odvisna od zahteve glede hrapavosti površine obdelave obdelovanca.
Končna obdelava
Med končno obdelavo mora biti zaradi visokih zahtev glede kakovosti površine hitrost podajanja majhna, običajno 0,06–0,12 mm/vrtljaj vretena. To lahko zagotovi gladko obdelano površino in zmanjša hrapavost površine.
Med končno obdelavo mora biti zaradi visokih zahtev glede kakovosti površine hitrost podajanja majhna, običajno 0,06–0,12 mm/vrtljaj vretena. To lahko zagotovi gladko obdelano površino in zmanjša hrapavost površine.
Groba obdelava
Med grobo obdelavo je glavna naloga hitro odstraniti veliko količino materiala, zato je mogoče nastaviti večjo hitrost podajanja. Velikost hitrosti podajanja je odvisna predvsem od trdnosti orodja in je običajno lahko nad 0,3.
Ko je glavni kot reliefa orodja velik, se trdnost orodja poslabša in v tem primeru hitrost podajanja ne sme biti prevelika.
Poleg tega je treba upoštevati tudi moč stroja ter togost obdelovanca in orodja. Če je moč stroja nezadostna ali je togost obdelovanca in orodja slaba, je treba ustrezno zmanjšati tudi hitrost podajanja.
CNC program uporablja dve enoti za hitrost podajanja: mm/minuto in mm/vrtljaj vretena. Če se uporablja enota mm/minuto, jo je mogoče pretvoriti s formulo: podajanje na minuto = podajanje na vrtljaj × hitrost vretena na minuto.
Med grobo obdelavo je glavna naloga hitro odstraniti veliko količino materiala, zato je mogoče nastaviti večjo hitrost podajanja. Velikost hitrosti podajanja je odvisna predvsem od trdnosti orodja in je običajno lahko nad 0,3.
Ko je glavni kot reliefa orodja velik, se trdnost orodja poslabša in v tem primeru hitrost podajanja ne sme biti prevelika.
Poleg tega je treba upoštevati tudi moč stroja ter togost obdelovanca in orodja. Če je moč stroja nezadostna ali je togost obdelovanca in orodja slaba, je treba ustrezno zmanjšati tudi hitrost podajanja.
CNC program uporablja dve enoti za hitrost podajanja: mm/minuto in mm/vrtljaj vretena. Če se uporablja enota mm/minuto, jo je mogoče pretvoriti s formulo: podajanje na minuto = podajanje na vrtljaj × hitrost vretena na minuto.
III. Globina reza
Globina reza, torej globina reza, ima med končno in grobo obdelavo različne možnosti.
Globina reza, torej globina reza, ima med končno in grobo obdelavo različne možnosti.
Končna obdelava
Med končno obdelavo je lahko na splošno pod 0,5 (vrednost polmera). Manjša globina reza lahko zagotovi kakovost obdelane površine ter zmanjša hrapavost površine in preostale napetosti.
Med končno obdelavo je lahko na splošno pod 0,5 (vrednost polmera). Manjša globina reza lahko zagotovi kakovost obdelane površine ter zmanjša hrapavost površine in preostale napetosti.
Groba obdelava
Med grobo obdelavo je treba globino reza določiti glede na obdelovanec, orodje in pogoje stroja. Pri majhni stružnici (z največjim premerom obdelave manjšim od 400 mm), ki struži jeklo št. 45 v normaliziranem stanju, globina reza v radialni smeri običajno ne presega 5 mm.
Treba je opozoriti, da če se za spremembo hitrosti vretena stružnice uporablja običajna regulacija hitrosti s frekvenčnim pretvornikom, se bo pri zelo nizki hitrosti vretena na minuto (nižji od 100–200 vrtljajev na minuto) izhodna moč motorja znatno zmanjšala. V tem primeru je mogoče doseči le zelo majhno globino rezanja in hitrost podajanja.
Med grobo obdelavo je treba globino reza določiti glede na obdelovanec, orodje in pogoje stroja. Pri majhni stružnici (z največjim premerom obdelave manjšim od 400 mm), ki struži jeklo št. 45 v normaliziranem stanju, globina reza v radialni smeri običajno ne presega 5 mm.
Treba je opozoriti, da če se za spremembo hitrosti vretena stružnice uporablja običajna regulacija hitrosti s frekvenčnim pretvornikom, se bo pri zelo nizki hitrosti vretena na minuto (nižji od 100–200 vrtljajev na minuto) izhodna moč motorja znatno zmanjšala. V tem primeru je mogoče doseči le zelo majhno globino rezanja in hitrost podajanja.
Skratka, pravilna izbira treh elementov rezanja s CNC obdelovalnimi stroji zahteva celovito upoštevanje več dejavnikov, kot so materiali orodij, materiali obdelovancev in pogoji obdelave. Pri dejanski obdelavi je treba izvesti razumne prilagoditve glede na specifične situacije, da se dosežejo cilji izboljšanja učinkovitosti obdelave, zagotavljanja kakovosti obdelave in podaljšanja življenjske dobe orodja. Hkrati bi morali upravljavci nenehno pridobivati izkušnje in se seznanjati z značilnostmi različnih materialov in tehnologij obdelave, da bi bolje izbrali parametre rezanja in izboljšali zmogljivost obdelave s CNC obdelovalnimi stroji.