При механической обработке достижение желаемого качества и эффективности в значительной степени зависит от двух важных параметров: скорости подачи и резания. Оба параметра играют важную роль в обеспечении чистоты поверхности, стойкости инструмента и общей производительности процесса обработки. Понимание и оптимизация этих параметров имеет решающее значение для механиков и инженеров для достижения точности и эффективности операций обработки с ЧПУ и вручную.
В чем разница между скоростью резания и скоростью подачи при механической обработке?
Скорость резания — это скорость, с которой режущий инструмент входит в контакт с материалом, обычно измеряемая в футах поверхности в минуту (SFM). С другой стороны, скорость подачи — это скорость, с которой заготовка перемещается относительно режущего инструмента, обычно измеряемая в дюймах в минуту (IPM). Хотя скорость резания определяет скорость вращения инструмента, скорость подачи может влиять на глубину резания и количество удаляемого материала. Эти два фактора, взаимодействуя, определяют эффективность обработки.
Какова скорость подачи при механической обработке?
Скорость подачи — это скорость, с которой режущий инструмент или заготовка перемещаются по обрабатываемому материалу. Обычно она измеряется в дюймах в минуту (IPM) или миллиметрах в минуту (мм/мин). При обработке с ЧПУ скорость подачи обычно регулируется автоматически, в то время как при ручной обработке она регулируется машинистом.
Ключевые факторы, влияющие на скорость подачи
Тип материала: Для более твердых материалов требуется меньшая скорость подачи, чтобы предотвратить износ инструмента, в то время как более мягкие материалы могут выдерживать более высокую скорость подачи.
Материал инструмента: Материал режущего инструмента также влияет на оптимальную скорость подачи. Например, твердосплавные инструменты могут выдерживать более высокие скорости подачи по сравнению с инструментами из быстрорежущей стали.
Геометрия инструмента: количество канавок, углы резания и диаметр инструмента влияют на скорость подачи. Чем больше канавок и диаметров, тем выше скорость подачи.
Требуемая чистота поверхности: Более высокая скорость подачи может привести к появлению на поверхности более заметных следов от инструмента, что может повлиять на качество обработки. Более низкая скорость подачи приводит к более гладкой отделке.
Глубина и ширина резания: Для более глубоких и широких пропилов обычно требуется меньшая скорость подачи, чтобы предотвратить поломку инструмента или деформацию материала.
Что такое скорость резания при механической обработке?
Скорость резания — это скорость, с которой режущая кромка инструмента перемещается относительно поверхности обрабатываемой детали. Обычно она измеряется в футах поверхности в минуту (SFM) или метрах в минуту (м/мин). Скорость резания является важным фактором, поскольку она напрямую влияет на тепловыделение и износ инструмента.
Ключевые факторы, влияющие на скорость резания
Твердость материала: Для более твердых материалов требуется меньшая скорость резания, чтобы избежать чрезмерного нагрева и износа инструмента. С другой стороны, более мягкие материалы обеспечивают более высокую скорость резания.
Материал инструмента: Например, инструменты, изготовленные из твердосплава, могут выдерживать более высокие скорости резания по сравнению с инструментами, изготовленными из быстрорежущей стали (HSS).
Срок службы инструмента: Более высокие скорости резания могут снизить срок службы инструмента из-за повышенного нагрева и трения. Для увеличения срока службы инструмента обычно используются более низкие скорости резания.
Требования к чистоте поверхности: Более низкие скорости резания могут улучшить чистоту поверхности за счет уменьшения вибрации и следов от инструмента.
Использование охлаждающей жидкости: Использование охлаждающей жидкости может помочь рассеять тепло, что позволяет немного увеличить скорость резания, не оказывая столь серьезного влияния на износ инструмента.
Важность балансировки скорости подачи и резания
Балансировка скорости подачи и резания необходима для достижения правильного сочетания скорости съема материала, качества поверхности и стойкости инструмента. Вот как настройка этих параметров может повлиять на обработку:
Скорость съема материала (MRR): Более высокие скорости подачи и резания увеличивают MRR, ускоряя процесс, но потенциально снижая срок службы инструмента.
Износ инструмента: Чрезмерная скорость резания или подачи приводит к быстрому износу инструмента. Выбор правильных значений, основанных на свойствах инструмента и материала, помогает увеличить срок службы инструмента.
Обработка поверхности: Более высокая скорость подачи или резания может привести к более грубой обработке поверхности из-за вибрации или чрезмерного количества следов от инструмента.
Управление нагревом: При более высоких скоростях резания выделяется больше тепла, что может привести к термическому повреждению как инструмента, так и заготовки. Такие методы охлаждения, как воздушное или жидкое охлаждение, помогают уменьшить это.
каковы распр остран енныеоши бкипри настро йкеск орости подачи ире зан ия?
Ниже приведены распространенные ошибки при настройке скорости подачи и резания и их влияние на процесс обработки:
Слишком высокая скорость резания:
Слишком высокая скорость резания может привести к ускоренному износу инструмента и потенциальному термическому повреждению инструмента и заготовки.
Низкая скорость подачи:
Приводит к чрезмерному нагреванию, сокращает срок службы инструмента и замедляет производственный процесс.
Игнорировать тип материала:
Для различных материалов требуются определенные скорости и способы подачи. Например, для нержавеющей стали скорость подачи меньше, чем для алюминия.
Пренебрежение износом инструмента:
Изношенные режущие инструменты могут снижать точность. Регулярный осмотр режущих инструментов имеет решающее значение для поддержания стабильной производительности резания.
Неправильное зацепление инструмента:
Использование неправильной скорости подачи в процессе первоначального зацепления инструмента может привести к дребезжанию и повреждению поверхности.
Недостаточное внимание к гладкости поверхности:
Высокая скорость подачи может привести к образованию более крупной стружки, что приведет к шероховатости поверхности.
Не регулируется частота вращения шпинделя:
Несоответствие между частотой вращения шпинделя и диаметром инструмента может привести к снижению производительности обработки, особенно при фрезеровании с ЧПУ.
Пренебрежение производительностью машины:
Не все станки с ЧПУ могут работать с высокими скоростями подачи или резания, что может привести к нестабильности работы станка.
Пренебрежение выделением тепла:
Неправильные настройки могут привести к перегреву, что отрицательно скажется на сроке службы инструмента и качестве детали.
Пропуск рутинных настроек:
Производственный процесс часто претерпевает изменения, и отсутствие соответствующей регулировки скорости и подачи может привести к снижению эффективности работы.
Практические советы по настройке скорости подачи и резания
Ознакомьтесь с рекомендациями производителя инструмента: Большинство производителей инструментов предоставляют рекомендуемые значения скорости подачи и резания для своих изделий, специфичные для различных материалов.
Выполнение пробных распилов: Выполнение пробных распилов может помочь скорректировать и оптимизировать эти параметры для конкретной установки или материала.
Используйте надлежащую охлаждающую жидкость: достаточное охлаждение снижает нагрев, обеспечивая более высокие скорости и скорость подачи без повреждения инструмента или заготовки.
Настройка в зависимости от возможностей машины: у каждой машины есть ограничения. Например, старые машины могут работать на высоких скоростях, поэтому отрегулируйте параметры в зависимости от возможностей машины.
Контроль износа инструмента: Регулярный контроль износа инструмента позволяет своевременно вносить коррективы для предотвращения некачественной отделки или поломки инструмента.
Вывод
Скорость подачи и резания являются основными переменными в процессе обработки, которые оказывают существенное влияние на эффективность, стойкость инструмента, чистоту поверхности и производственные затраты. Понимая и оптимизируя эти параметры, производители могут повысить производительность, снизить износ инструмента и улучшить общее качество обрабатываемых деталей. Выбор правильной скорости подачи и резания требует учета таких факторов, как тип материала, свойства инструмента, возможности станка и желаемые результаты. Для достижения оптимальных результатов машинисты должны уделять время экспериментам, мониторингу и уточнению этих параметров, обеспечивая баланс между эффективностью и качеством.