„Princípy výberu troch prvkov pri obrábaní CNC obrábacími strojmi“.
Pri obrábaní kovov trieskovým obrábaním je kľúčový správny výber troch prvkov obrábania CNC obrábacími strojmi – reznej rýchlosti, posuvu a hĺbky rezu. Toto je jeden z hlavných obsahov kurzu princípov obrábania kovov. Nasleduje podrobný rozbor princípov výberu týchto troch prvkov.
I. Rýchlosť rezania
Rezná rýchlosť, teda lineárna rýchlosť alebo obvodová rýchlosť (V, metre/minútu), je jedným z dôležitých parametrov pri obrábaní CNC obrábacími strojmi. Pri výbere vhodnej reznej rýchlosti je potrebné najprv zvážiť viacero faktorov.
Rezná rýchlosť, teda lineárna rýchlosť alebo obvodová rýchlosť (V, metre/minútu), je jedným z dôležitých parametrov pri obrábaní CNC obrábacími strojmi. Pri výbere vhodnej reznej rýchlosti je potrebné najprv zvážiť viacero faktorov.
Materiály nástrojov
Karbid: Vďaka vysokej tvrdosti a dobrej tepelnej odolnosti je možné dosiahnuť relatívne vysokú rýchlosť rezania. Vo všeobecnosti môže byť nad 100 metrov/minútu. Pri kúpe rezných doštičiek sa zvyčajne uvádzajú technické parametre, ktoré objasňujú rozsah lineárnych rýchlostí, ktoré je možné zvoliť pri spracovaní rôznych materiálov.
Rýchlorezná oceľ: V porovnaní s karbidom je výkon rýchloreznej ocele mierne horší a rýchlosť rezania môže byť len relatívne nízka. Vo väčšine prípadov rýchlosť rezania rýchloreznej ocele nepresahuje 70 metrov za minútu a vo všeobecnosti je pod 20 – 30 metrov za minútu.
Karbid: Vďaka vysokej tvrdosti a dobrej tepelnej odolnosti je možné dosiahnuť relatívne vysokú rýchlosť rezania. Vo všeobecnosti môže byť nad 100 metrov/minútu. Pri kúpe rezných doštičiek sa zvyčajne uvádzajú technické parametre, ktoré objasňujú rozsah lineárnych rýchlostí, ktoré je možné zvoliť pri spracovaní rôznych materiálov.
Rýchlorezná oceľ: V porovnaní s karbidom je výkon rýchloreznej ocele mierne horší a rýchlosť rezania môže byť len relatívne nízka. Vo väčšine prípadov rýchlosť rezania rýchloreznej ocele nepresahuje 70 metrov za minútu a vo všeobecnosti je pod 20 – 30 metrov za minútu.
Materiály obrobkov
Pri obrobkoch s vysokou tvrdosťou by mala byť rezná rýchlosť nízka. Napríklad pri kalenej oceli, nehrdzavejúcej oceli atď. by sa mala hodnota V nastaviť nižšie, aby sa zabezpečila životnosť nástroja a kvalita spracovania.
Pri liatinových materiáloch môže byť pri použití karbidových nástrojov rýchlosť rezania 70 – 80 metrov/minútu.
Nízkouhlíková oceľ má lepšiu obrobiteľnosť a rýchlosť rezania môže byť vyššia ako 100 metrov za minútu.
Rezanie neželezných kovov je relatívne jednoduché a je možné zvoliť vyššiu rýchlosť rezania, zvyčajne medzi 100 – 200 metrami/minútu.
Pri obrobkoch s vysokou tvrdosťou by mala byť rezná rýchlosť nízka. Napríklad pri kalenej oceli, nehrdzavejúcej oceli atď. by sa mala hodnota V nastaviť nižšie, aby sa zabezpečila životnosť nástroja a kvalita spracovania.
Pri liatinových materiáloch môže byť pri použití karbidových nástrojov rýchlosť rezania 70 – 80 metrov/minútu.
Nízkouhlíková oceľ má lepšiu obrobiteľnosť a rýchlosť rezania môže byť vyššia ako 100 metrov za minútu.
Rezanie neželezných kovov je relatívne jednoduché a je možné zvoliť vyššiu rýchlosť rezania, zvyčajne medzi 100 – 200 metrami/minútu.
Podmienky spracovania
Pri hrubom obrábaní je hlavným cieľom rýchle odstránenie materiálu a požiadavka na kvalitu povrchu je relatívne nízka. Preto sa rezná rýchlosť nastavuje nižšia. Pri dokončovacom obrábaní, aby sa dosiahla dobrá kvalita povrchu, by sa rezná rýchlosť mala nastaviť vyššia.
Ak je systém tuhosti obrábacieho stroja, obrobku a nástroja nedostatočný, mala by sa znížiť aj rezná rýchlosť, aby sa znížili vibrácie a deformácie.
Ak je S použitá v CNC programe rýchlosť vretena za minútu, potom by sa S malo vypočítať podľa priemeru obrobku a lineárnej rýchlosti rezania V: S (rýchlosť vretena za minútu) = V (lineárna rýchlosť rezania) × 1000 / (3,1416 × priemer obrobku). Ak CNC program používa konštantnú lineárnu rýchlosť, potom S môže priamo použiť lineárnu rýchlosť rezania V (metre/minútu).
Pri hrubom obrábaní je hlavným cieľom rýchle odstránenie materiálu a požiadavka na kvalitu povrchu je relatívne nízka. Preto sa rezná rýchlosť nastavuje nižšia. Pri dokončovacom obrábaní, aby sa dosiahla dobrá kvalita povrchu, by sa rezná rýchlosť mala nastaviť vyššia.
Ak je systém tuhosti obrábacieho stroja, obrobku a nástroja nedostatočný, mala by sa znížiť aj rezná rýchlosť, aby sa znížili vibrácie a deformácie.
Ak je S použitá v CNC programe rýchlosť vretena za minútu, potom by sa S malo vypočítať podľa priemeru obrobku a lineárnej rýchlosti rezania V: S (rýchlosť vretena za minútu) = V (lineárna rýchlosť rezania) × 1000 / (3,1416 × priemer obrobku). Ak CNC program používa konštantnú lineárnu rýchlosť, potom S môže priamo použiť lineárnu rýchlosť rezania V (metre/minútu).
II. Rýchlosť posuvu
Rýchlosť posuvu, známa aj ako rýchlosť posuvu nástroja (F), závisí hlavne od požiadavky na drsnosť povrchu obrobku.
Rýchlosť posuvu, známa aj ako rýchlosť posuvu nástroja (F), závisí hlavne od požiadavky na drsnosť povrchu obrobku.
Dokončovacie obrábanie
Počas dokončovacieho obrábania by mala byť rýchlosť posuvu malá, vzhľadom na vysoké požiadavky na kvalitu povrchu, zvyčajne 0,06 – 0,12 mm/otáčku vretena. To môže zabezpečiť hladký obrobený povrch a znížiť drsnosť povrchu.
Počas dokončovacieho obrábania by mala byť rýchlosť posuvu malá, vzhľadom na vysoké požiadavky na kvalitu povrchu, zvyčajne 0,06 – 0,12 mm/otáčku vretena. To môže zabezpečiť hladký obrobený povrch a znížiť drsnosť povrchu.
Hrubé obrábanie
Pri hrubom obrábaní je hlavnou úlohou rýchlo odstrániť veľké množstvo materiálu a rýchlosť posuvu je možné nastaviť väčšiu. Veľkosť rýchlosti posuvu závisí hlavne od pevnosti nástroja a vo všeobecnosti môže byť nad 0,3.
Keď je hlavný uhol podbrúsenia nástroja veľký, pevnosť nástroja sa zhorší a v tomto prípade nemôže byť rýchlosť posuvu príliš veľká.
Okrem toho by sa mal zvážiť aj výkon obrábacieho stroja a tuhosť obrobku a nástroja. Ak je výkon obrábacieho stroja nedostatočný alebo tuhosť obrobku a nástroja nízka, mala by sa primerane znížiť aj rýchlosť posuvu.
CNC program používa dve jednotky rýchlosti posuvu: mm/minútu a mm/otáčka vretena. Ak sa použije jednotka mm/minútu, možno ju previesť podľa vzorca: posuv za minútu = posuv na otáčku × otáčky vretena za minútu.
Pri hrubom obrábaní je hlavnou úlohou rýchlo odstrániť veľké množstvo materiálu a rýchlosť posuvu je možné nastaviť väčšiu. Veľkosť rýchlosti posuvu závisí hlavne od pevnosti nástroja a vo všeobecnosti môže byť nad 0,3.
Keď je hlavný uhol podbrúsenia nástroja veľký, pevnosť nástroja sa zhorší a v tomto prípade nemôže byť rýchlosť posuvu príliš veľká.
Okrem toho by sa mal zvážiť aj výkon obrábacieho stroja a tuhosť obrobku a nástroja. Ak je výkon obrábacieho stroja nedostatočný alebo tuhosť obrobku a nástroja nízka, mala by sa primerane znížiť aj rýchlosť posuvu.
CNC program používa dve jednotky rýchlosti posuvu: mm/minútu a mm/otáčka vretena. Ak sa použije jednotka mm/minútu, možno ju previesť podľa vzorca: posuv za minútu = posuv na otáčku × otáčky vretena za minútu.
III. Hĺbka rezu
Hĺbka rezu, teda hĺbka rezu, má rôzne možnosti počas dokončovacieho obrábania a hrubovacieho obrábania.
Hĺbka rezu, teda hĺbka rezu, má rôzne možnosti počas dokončovacieho obrábania a hrubovacieho obrábania.
Dokončovacie obrábanie
Počas dokončovacieho obrábania môže byť vo všeobecnosti pod 0,5 (hodnota polomeru). Menšia hĺbka rezu môže zabezpečiť kvalitu obrobeného povrchu a znížiť drsnosť povrchu a zvyškové napätie.
Počas dokončovacieho obrábania môže byť vo všeobecnosti pod 0,5 (hodnota polomeru). Menšia hĺbka rezu môže zabezpečiť kvalitu obrobeného povrchu a znížiť drsnosť povrchu a zvyškové napätie.
Hrubé obrábanie
Pri hrubom obrábaní by sa hĺbka rezu mala určiť podľa stavu obrobku, nástroja a obrábacieho stroja. Pri malom sústruhu (s maximálnym priemerom obrábania menším ako 400 mm), ktorý sústruží oceľ č. 45 v normalizačnom stave, hĺbka rezu v radiálnom smere zvyčajne nepresahuje 5 mm.
Treba poznamenať, že ak sa na zmenu otáčok vretena sústruhu používa bežná regulácia otáčok s frekvenčným meničom, potom pri veľmi nízkych otáčkach vretena za minútu (nižších ako 100 – 200 otáčok za minútu) sa výstupný výkon motora výrazne zníži. V tomto prípade je možné dosiahnuť iba veľmi malú hĺbku rezu a rýchlosť posuvu.
Pri hrubom obrábaní by sa hĺbka rezu mala určiť podľa stavu obrobku, nástroja a obrábacieho stroja. Pri malom sústruhu (s maximálnym priemerom obrábania menším ako 400 mm), ktorý sústruží oceľ č. 45 v normalizačnom stave, hĺbka rezu v radiálnom smere zvyčajne nepresahuje 5 mm.
Treba poznamenať, že ak sa na zmenu otáčok vretena sústruhu používa bežná regulácia otáčok s frekvenčným meničom, potom pri veľmi nízkych otáčkach vretena za minútu (nižších ako 100 – 200 otáčok za minútu) sa výstupný výkon motora výrazne zníži. V tomto prípade je možné dosiahnuť iba veľmi malú hĺbku rezu a rýchlosť posuvu.
Záverom možno povedať, že správny výber troch prvkov obrábania CNC obrábacích strojov si vyžaduje komplexné zváženie viacerých faktorov, ako sú materiály nástrojov, materiály obrobkov a podmienky spracovania. Pri skutočnom obrábaní by sa mali vykonať primerané úpravy podľa konkrétnych situácií, aby sa dosiahli ciele zlepšenia efektivity spracovania, zabezpečenia kvality spracovania a predĺženia životnosti nástroja. Zároveň by si obsluha mala neustále zhromažďovať skúsenosti a byť oboznámená s vlastnosťami rôznych materiálov a technológií spracovania, aby mohla lepšie voliť parametre rezania a zlepšovať výkon spracovania CNC obrábacích strojov.