פרמטרי חיתוך ואסטרטגיות תכנות חשובות

לגבי שיפור יעילות ייצור הסדנאות, הוא למעשה מורכב משני חלקים:

הכנה לייצור

זמן ייצור

הכנת הייצור אחראית לזמן הייצור הרב ביותר, במיוחד עיבוד וייצור של אצוות קטנות וריבוי זנים (כגון הכנה ותחלופת חומרים, כלים, מתקנים וכו'). זה בעיקר עניין של רמת ניהול, וזה בוחן את יכולת ניהול הסדנאות!

זמן הייצור מתחלק לשני מצבים:

זמן המתנה בזמן השבתה

זמן חיתוך

זמן ההמתנה בזמן ההשבתה, כגון טעינה ופריקה של חלקי עבודה, החלפת כלי הידוק וכדומה, גוזל זמן גם הוא. זמן החיתוך, כלומר זמן הפעלת התוכנית, תופס רק חלק קטן מזמן הייצור, כפי שמוצג באיור למטה:

לחץ פעמיים על התמונה כדי להגדיל אותה

ניהול ייצור הוא הליבה של שיפור היעילות. זה עניין ברמת הניהול. כעובדים רגילים, איך להשתמש בכלי החיתוך בצורה טובה ואיך להגדיר את פרמטרי החיתוך בצורה סבירה זה מה שמעניין אותנו!

במאמר של היום אציג בפניכם מספר פרמטרי עיבוד חשובים בכרסום מנקודת המבט של פרמטרי חיתוך:

תְמוּנָה

הנוסחה הראשונה היא: נוסחת קצב הסרת מתכות (Q=F x ap x ae)

קצב הסרת המתכות הוא פרופורציונלי ל-F, ap ו-ae. כלומר, הגדלת אחד משלושת הפרמטרים הללו יכולה להגביר את קצב הסרת המתכות.

זו הסיבה שהגדלת המהירות בתוכנית אינה משפרת ישירות את יעילות העיבוד.

(זה מתייחס לעובדה שלא ניתן לשפר ישירות את יעילות העיבוד)

שפר את יעילות העיבוד על ידי הגדלת פרמטרי חיתוך. כאמור, זמן החיתוך תופס רק חלק קטן מיעילות הייצור כולה. לכן, אתמקד בעניין הזה. הגדלת פרמטרי חיתוך פשוט וגס עשויה לייקר את עלות האבזור בסדנה ולהשפיע על איכות החלקים. לַחֲכוֹת.

לדוגמה, קל מאוד להתאים את ההזנה F בתוכנית. אם תגדיל את ההזנה F, קצב הסרת המתכות יגדל. איזו השפעה תהיה לשינוי כה קטן על הכלי והחלקים?

באופן ספציפי, תסתכל על הנוסחה השנייה: נוסחת הזנה (F= n xZn x fz)

בהנחה ששני הפרמטרים האחרים נשארים ללא שינוי:

1. ככל ש-n גדל, כלומר, מגבירים את המהירות S בתוכנית. האפקט הזה ברור. אם n הופך גדול יותר, המהירות הליניארית Vc צריכה להיות גדולה יותר (ראה את הנוסחה השלישית לקשר בין Vc ל-n: n=Vc/3.14*Dc).

מהירות הקו תגדל, ולמהירות הקו יש את הקשר הישיר ביותר עם חיי הכלי.

קהילת הכלים: נעשתה עבודה רבה על ההשפעות של עומק החיתוך ap, הזנה F ומהירות ליניארית Vc על חיי הכלי.

כפי שמוצג באיור למעלה: הציר האופקי מייצג את כמות השחיקה של הכלי, והציר האנכי T מייצג את חיי הכלי.

ב:

1. עומק החיתוך Ap גדל ב-50% והבלאי של הלהב גדל ב-20%;

2. הזנת הכלים F גדלה ב-20% והבלאי של הלהב גדל ב-20%;

3. כאשר מהירות החיתוך עולה ב-20%, בלאי הלהב גדל ב-50%;

כלומר, ככל שמהירות החיתוך עולה, חיי הכלי יתקצרו בחדות. לכן, כאשר חיי הכלי קצרים מדי או שהכלי נשחק מהר מאוד במהלך תהליך החיתוך, ניתן להפחית את מהירות החיתוך. זה יבוא לידי ביטוי בתוכנית וניתן להפחית את מהירות הסיבוב S בתוכנית;

2. ככל ש-z נעשה גדול יותר, כלומר, מספר השיניים גדל. בדרך זו, כרסום חלקים עם מרווחים צרים עלול לגרום לבעיות בהסרת שבבים. יחד עם זאת, ככל להבים רבים שיתחברו לחומר העבודה בו זמנית, כוח החיתוך יגדל, מה שאומר שבמהלך תהליך החיתוך נטיית הרטט תגדל.

תְמוּנָה

אם יש רטט במהלך העיבוד, ניתן לפתור זאת על ידי הפחתת מספר שיני הכלי. כמובן שרטט קשור לגורמים רבים כמו: מספר שיניים של הכלי, הזווית המובילה של הכלי, עומק התלייה של הכלי, הידוק חלקים, תכנות, מכונות וכו'. מטעמי מקום, אשתמש בתרשים מחזור כדי להסביר את הקשרים של סיבה ותוצאה והפתרונות המתאימים בהמשך.

3. ככל ש-fz הופך גדול יותר, כלומר, כמות ההזנה לכל שן גדולה יותר. כאשר כמות ההזנה לכל שן גדולה יותר, ההשפעה הישירה ביותר היא שכוח החיתוך הופך גדול יותר.

ככל שכוח החיתוך גדל, גם דרישות החוזק לקצה החיתוך של הכלי הופכות גבוהות יותר. לדוגמה, קצה החיתוך מוצג באיור שלהלן:

תְמוּנָה

לאחר מכן, במהלך תהליך החיתוך, אם הלהב נוטה לקפוץ

תְמוּנָה

ישנן צורות רבות של בלאי להב, והלהב הקפיצה הוא רק אחת מהן. (8 צורות לבוש נפוצות, העקרונות מנותחים וניתנים הפתרונות המתאימים, אשר ישותפו בהמשך)

אם הלהב נוטה לקפוץ, בחרו להב רך יותר (אחד עם דרגה גבוהה יותר, עיין במאמר הקודם שלי על סיווג חומרי הכלים לפרטים). להב רך יהיה עמיד בפני פגיעות ובאופן טבעי פחות סיכוי להישבר.

שיתפתי טיפים לתכנות, וכאן אתן לך פתרון מנקודת מבט של תכנות.

דָגֵשׁ:

כרסום הוא תהליך מחזורי שבו קצה החיתוך של הכלי נכנס לחומר העבודה - חותך - יוצא מחומר העבודה (למעט הזנה צירית, כגון קידוח וכרסום שקע).

נתיב כלי תהליך מחזור זה כולל לעתים קרובות שתי צורות:

כרסום למטה

למעלה כרסום

מאסטרים רבים שהיו במגע עם מרכזי עיבוד עשויים לדעת: כרסום טיפוס, כרסום למעלה;

אבל מה הקשר בין שני נתיבי הכלים הללו לבין קצה החיתוך של הכלי?

למעשה, כרסום למטה ולמעלה הוא רק תופעה שטחית. מאחורי זה עומדת כמות מתח הלחיצה ומתח המתיחה שהכלי יכול לעמוד בהם.

קדימה, הסתכלו בשתי התמונות הבאות כדי להסביר את עקרון הכוח של קצה החיתוך של הכלי:

תמונה זו היא של כרסום מטה: כאשר הכלי חותך לתוך חומר העבודה, עובי החיתוך הוא הגדול ביותר, וכשהוא יוצא מחומר העבודה, עובי החיתוך הוא הקטן ביותר.

תְמוּנָה

לאחר מכן, באמצעות כרסום טיפוס, ברגע שהכלי חותך לתוך חומר העבודה, עובי שבבי הברזל הוא הגדול ביותר, וכוח הפגיעה על קצה החיתוך של הכלי גדול (כלומר, ניתן לחץ גדול לחיתוך קָצֶה); כאשר הכלי יוצא מחומר העבודה, עובי השבב הוא הקטן ביותר. בהתאם לכוח כוח הפעולה וכוח התגובה של קצה החיתוך של הכלי קטנים יותר.

תְמוּנָה

התמונה למטה מציגה כרסום הפוך: כאשר הכלי חותך לתוך חומר העבודה, עובי החיתוך הוא הקטן ביותר, וכשהוא יוצא מחומר העבודה, עובי החיתוך הוא הגדול ביותר.

תְמוּנָה

לאחר מכן, באמצעות כרסום למעלה, ברגע שהכלי חותך לתוך חומר העבודה, עובי החיתוך הוא הקטן ביותר, וההשפעה על הכלי קטנה; (כלומר, לחץ קטן ניתן לקצה החיתוך של הכלי); ברגע שהוא יוצא מחומר העבודה, עובי שבבי הברזל הוא הגדול ביותר, ואז הלחץ המרבי שסובל הכלי משתחרר לפתע. על פי כוח הפעולה וכוח התגובה של הכוח, קצה החיתוך של הכלי נתון למתח המתיחה הגדול ביותר.

כפי שמוצג להלן:

תְמוּנָה

אוקיי, אני מבין את עקרון הכוח של קצה החיתוך של הכלי במהלך תהליך הכרסום. אנא ספק הסבר נוסף. כיצד לשפוט את כרסום למטה ואת כרסום למעלה במהלך התכנות?

תְמוּנָה

פעם אמרתי שהכל מתחלק לשתי מדינות כמו למעלה ולמטה, שמאל וימין, מזרח ומערב, זכר ונקבה... שתי המדינות הללו הולידו עולם עשיר וצבעוני. לא משנה כמה מורכבים החלקים, יש להם שתי צורות בהתאם למאפייני חומר העבודה, או חיצוני (צורה) או פנימי (צורה), ובכך יוצרים חלקים בצורות שונות.

אז לכרסום "צורה"

חיתוך בכיוון השעון נקרא כרסום למטה, וחיתוך נגד כיוון השעון נקרא כרסום הפוך. (כפי שמוצג להלן :)

תְמוּנָה

אז לכרסום "צורה פנימית"

תנועת הכלי בכיוון השעון היא כרסום הפוך, ותנועת הכלי נגד כיוון השעון היא כרסום למטה.

כפי שמוצג להלן:

תְמוּנָה

אוקיי, תסתכל על התמונה למעלה בזהירות, זה מאוד שימושי. זכור, אתה תעשה שיקול דעת.

אוקיי, בוא ננתח תחילה את התיאוריות הכרוכות בכרסום למטה ובחיתוך למעלה. איזה שימוש יש לתיאוריות הללו בתכנות שלנו בפועל?

לדוגמה: (כפי שמוצג להלן), נדרש לטחון את המטוס

תְמוּנָה

לפני כתיבת תוכנית זו, אנו בוחרים תחילה את הכלי. בדרך כלל יש שתי אפשרויות:

1. קוטר הכלי קטן מגודל המטוס של החלק

2. קוטר הכלי גדול מגודל המטוס של החלק

בשני המקרים לעיל, אני מאמין שכל אחד יבחר בקוטר כלי גדול מעט יותר מגודל המישור של החלק, כך שיעילות העיבוד תהיה גבוהה.

לאחר מכן, קוטר הכלי גדול מגודל המישור של החלק, ויש שלוש דרכים להזיז את הכלי. זו ג'ון, אצייר עבורך שלוש דיאגרמות נתיב כלים.

תְמוּנָה

1. (כפי שמוצג משמאל) כאשר מרכז הכלי ומרכז החלק חופפים, עובי החיתוך תמיד זהה בעת חיתוך לחומר העבודה ויציאה מחומר העבודה.

2. (כפי שמוצג בתמונה האמצעית) מרכז הכלי נמצא משמאל למרכז החלק. עובי החיתוך הוא העבה ביותר בעת חיתוך חומר העבודה, ועובי החיתוך הוא הדק ביותר בעת חיתוך חומר העבודה.

3. (כפי שמוצג בתמונה האמצעית) מרכז הכלי נמצא מימין למרכז החלק. עובי החיתוך הוא הדק ביותר בעת חיתוך חומר העבודה, ועובי החיתוך הוא העבה ביותר בעת חיתוך חומר העבודה.

אוקיי, בואו נחזור על הדברים החשובים שוב (מוטב לקרוא את זה שלוש פעמים בו-זמנית), דרך שלושת שבילי הסכינים לעיל:

המצב הראשון: מרכז הכלי ומרכז החלק חופפים, או שניתן להבין שכאשר כרסום חומר העבודה נעשה שימוש בחיתוך מלא, ועובי החיתוך של הכלי בעת חיתוך ויציאה מחומר העבודה זהה.

תְמוּנָה

המצב השני: מרכז הכלי נמצא משמאל למרכז החלק, או שאפשר להבין אותו ככרסומת קו המתאר החיצוני של חומר העבודה (תנועה בכיוון השעון), כפי שמוצג באיור, כלומר, באמצעות כרסום טיפוס , עובי החיתוך הוא העבה ביותר כאשר הכלי חותך לתוך חומר העבודה, ועובי החיתוך הוא העבה ביותר. עובי החיתוך של חומר העבודה הוא הדק ביותר.

תְמוּנָה

המצב השלישי: מרכז הכלי נמצא מימין למרכז החלק, או שאפשר להבין אותו ככרסום את קו המתאר החיצוני של חומר העבודה (תנועת כלי נגד כיוון השעון), כפי שמוצג באיור למטה, כלומר הפוך נעשה שימוש בכרסום. כאשר חותכים לתוך חומר העבודה, עובי החיתוך הוא הדק ביותר, ועובי החיתוך הוא הדק ביותר. עובי החיתוך של חומר העבודה הוא העבה ביותר.

תְמוּנָה

לאחר ניתוח הדוגמה, (למעט הזנה צירית וכרסום צלילה), בין אם זה עיבוד מישור, עיבוד מתאר או חללים, מיקום הכלי ביחס לחלק במהלך התכנות הוא לא יותר מהשלושה לעיל. (שוב, למרות שכרסום מישור משמש כדוגמה, ניתן לחשוב גם על כרסום קווי מתאר, כיסים וכו')

אז, המצב הראשון שווה ערך לחיתוך מלא. לדוגמה, חריץ הוא כרסום באמצע צלחת. לדוגמה, אם חומר עבודה מוצק נטחן לתוך חלל, החיתוך הראשון הוא חיתוך מלא. מצב זה אינו מבחין בין כרסום למטה לכרסום. . (כמובן, מלבד כמה אסטרטגיות תכנות לכרסום במהירות גבוהה, אדבר על אסטרטגיות התכנות לכרסום במהירות גבוהה בהמשך).

בשני המקרים האחרים, מיקום הכלי וכיוון ההזנה קובעים את הכרסום למטה ולמעלה.

אז בהתבסס על ההסבר לעיל, כיצד ליישם כרסום עם כיוון השעון והיפוך במהלך התכנות? אתמקד במתן ניתוח קצר מנקודת המבט של הכלים.

ישנם סוגים רבים של כלי חיתוך, והם גם עשויים מחומרים שונים, כגון פלדה מהירה, קרביד צמנט, קרמיקה, CBN, יהלום וכו'. באופן כללי, מנקודת המבט של חומרי כלי חיתוך, יש לפחות שני אינדיקטורים חשובים: קשיות וקשיחות.

תְמוּנָה

הציר האופקי מייצג קשיחות, (כפי שמוצג באיור למעלה). לחומר הכלי המתאים לצד הימני יש קשיחות טובה יותר, כלומר לכלים העשויים מפלדה מהירה יש קשיחות טובה, ולכלים העשויים מיהלום יש קשיחות ירודה.

הציר האנכי מייצג קשיות (כפי שמוצג באיור למעלה). ככל שחומר הכלי עולה גבוה יותר, כך הקשיות גבוהה יותר. כלומר, לחומר הכלי העשוי מיהלום יש קשיות גבוהה, ולחומר הכלי העשוי מפלדה מהירה יש קשיות נמוכה.

כלים בעלי קשיחות טובה עמידים בפני פגיעות, אך אינם עמידים בפני שחיקה; כלים בעלי קשיות גבוהה עמידים בפני שחיקה, אך אינם עמידים בפני פגיעות.

בשילוב אסטרטגיית התכנות של כרסום למטה ולמעלה עם שני המאפיינים של קשיחות וקשיחות הכלים, הוא מחולק לארבעה סוגים:

תְמוּנָה

1. כלים בעלי קשיות גבוהה מתוכנתים באמצעות כרסום טיפוס.

2. כלים בעלי קשיות גבוהה מתוכנתים באמצעות כרסום הפוך.

3. כלים בעלי קשיחות טובה מתוכנתים באמצעות כרסום טיפוס.

4. כלים בעלי קשיחות טובה מתוכנתים באמצעות כרסום הפוך.

איזה מהם אתה בוחר בעת התכנות?

לדוגמה, אתה משתמש כעת בכלי בעל קשיות גבוהה יחסית (כגון כלי CBN בורון ניטריד מעוקב)

השיטה המומלצת היא להשתמש בשיטה הראשונה: להשתמש בכלים בעלי קשיות גבוהה לתכנות ולהשתמש בכרסום טיפוס.

תְמוּנָה

כרסום טיפוס, חיתוך לתוך חומר העבודה, למרות שהשבבים החתוכים הם העבים ביותר והכלי נושא את הלחץ הלחיצה הגדול ביותר, בשל התמיכה של גוף החותך (משטח המיקום), השבבים הם הדקים ביותר בעת חיתוך חומר העבודה, וכן הכלי נושא את מתח המתיחה הנמוך ביותר, כך שלא קל לקפוץ לקצה, חיי הכלי ישתפרו משמעותית.

להיפך, אם כלי בעל קשיות גבוהה מתוכנת באמצעות כרסום למעלה, השבבים יהיו העבים ביותר בעת חיתוך חומר העבודה, ומתח הלחיצה המקסימלי שחווה הכלי ישתחרר לפתע (בהתאם לכוח הפעולה וכוח התגובה של הכלי כוח), וקצה החיתוך של הכלי יהיה נתון למתח המתיחה הגדול ביותר. קצה החיתוך נסחף בקלות על ידי שבבי ברזל, מה שגורם לחתיכות גדולות מקצה החיתוך של הכלי ליפול.

אוקיי, הרשו לי לנתח את זה בקצרה מנקודת המבט של חומר הכלי. כמובן, ניתן לשקול את אסטרטגיית הטחינה עם כיוון השעון וההפוכה גם מנקודות מבט אחרות במהלך התכנות, כגון תנאי עיבוד, חיספוס וגימור וכו'.

לדוגמה, ניקח כדוגמה עיבוד חיספוס וגימור, הרשו לי לנתח בקצרה את Zou Jun:

בחזרה לתחילת המאמר, הנוסחה הראשונה שהוזכרה: קצב הסרת מתכות (Q=F x ap x ae)

כן, עיבוד גס הוא להגביר את קצב הסרת המתכות, אז נסו לקבל עומק ורוחב חיתוך גדולים ככל האפשר.

תְמוּנָה

עומק החיתוך הגדול ורוחב החיתוך במהלך תהליך הכרסום פירושם שלקצה החיתוך של הכלי יש יותר מגע עם חומר העבודה. אם נעשה שימוש בכרסום למטה, הכלי יחתוך לתוך חומר העבודה וחתוך עבה, מה שיגרום להשפעה גדולה יותר (על כוח הכלי המכונה, החלקים יש גם דרישות לקשיחות ההידוק וכו') קל לגרום לזה רטט במהלך תהליך החיתוך ואפילו קצה הקפיצה של הכלי. להיפך, כרסום למעלה הוא חיתוך דק פנימה ועבה החוצה, מה שיכול לפתור ביעילות את הבעיה של עומק חיתוך גדול בעיבוד גס, הגורם בקלות לרטט.

אוקיי, ניתן לנתח את אסטרטגיית הכרסום למטה ולמעלה בתכנות CNC ממספר ממדים כגון כלי מכונות, מתקנים, חומרי עבודה וכו', אשר יוסבר בהמשך.

בקיצור, [תכנות CNC] מניתוח השרטוטים → קביעת מסלול התהליך → הידוק המוצר → בחירת כלי → תכנות → עיבוד CNC, הקישור הסופי חייב לבוא לידי ביטוי בתכנית ה-CNC! שֵׁרוּת.