CNC精密(mì)零件加工如何優化主軸轉(zhuǎn)速、進給速率以及切削負荷,提高加工效率和(hé)質量
轉速是指主軸(zhóu)的(de)旋轉(zhuǎn)速度,以rpm(每分鍾轉數)表示
確(què)定正確的轉速主要是為了確(què)定刀具在切(qiē)削時能夠以多快的速度旋轉而不會過熱(rè)
進給是指(zhǐ)進給速率,即機(jī)床的線速度,通常以(yǐ)毫米/分(fèn)鍾為單(dān)位
優化進(jìn)給速率的關鍵在於最大化單位時間內的切削量,通常情況下,進給速率越快越好
因此,選擇正確的進給和速度,簡單來說就是找到一(yī)個最佳點,讓刀具以(yǐ)相對於其在材料內部移動速度的完美速度旋轉
這(zhè)個最佳點可(kě)能意(yì)味著(zhe)不同的事情(qíng),具體取決於您的目標:實現最佳表麵(miàn)光(guāng)潔度、以最快的速(sù)度加工零件,還是最大程度地延長刀具壽(shòu)命
有兩個不良情況需要避免
第一個不良(liáng)情況發生在主軸轉速相對於進給速率降低過多時
這樣做會迫使(shǐ)立銑(xǐ)刀的刀槽切削過多的材料,從而導致不必要的振(zhèn)動,甚至更糟的是,導致刀具斷裂
反之(zhī),如果進給速度相對於主軸轉速降低過多,立銑刀的刀槽會開始(shǐ)摩擦(cā)材料(liào),而(ér)不是切出良好的切屑
這(zhè)會導致刀具過熱,從而軟化
鋒利的刀刃會變鈍,如果(guǒ)繼續用鈍刃(rèn)切削,材料的表麵光潔度會開始下降(jiàng)
一個好的經驗法則是永遠記(jì)住你需要製造碎片,而不是灰塵
現在的問題是:我們如何找(zhǎo)到(dào)給定材料的最佳點(diǎn)?
芯片(piàn)負載是什(shí)麽意思?
連接這(zhè)些概(gài)念並被廣泛用作確定最佳進給和速度的標(biāo)準指標的參數稱為切屑(xiè)負荷
切屑負荷,也稱為“每齒進給量”,是指切屑穿過工件材料時送入(rù)每個切削刃的材料厚度
切屑負荷以毫米/齒表示,可使用以下公式計算得出:
進給率=N x切屑負荷x轉速
其中N是立銑刀的刃數(shù),Rpm是主軸的轉速
讓我(wǒ)們來解釋一下這個概念,假設(shè)你想用一把6毫米兩刃立銑刀切割膠合板在我們的例(lì)子中,膠合板的推薦切(qiē)屑負荷約為每齒0.1毫米
假設任意(yì)進給速度為2,000 mm/min利用前麵的公式,我們發現主軸必(bì)須以10,000 rpm的轉速旋轉才能達到(dào)合適的切(qiē)屑負載:
2 000=2 x 0.1 x 10 000
基於這種數學關係,我們觀察到,如果我們(men)想增(zēng)加進給速度(dù)以更快地切割膠合板,我們還必須增加主軸轉速以保持恒定的切屑負荷:
4 000=2 x 0.1 x 20 000
現在假設你的主軸轉速不能超過(guò)10,000rpm我們仍然可以使用三刃立銑刀來提(tí)高(gāo)進給速度,並(bìng)保持恒定的切屑負荷:
3 000=3 x 0.1 x 10 000
基於這些知識,我們現在可以使用表格來計算進給和速度,並為任何給定的材料實現最佳的切屑負載
如何計(jì)算進給和速度
在深入研究(jiū)數(shù)字(zì)和值之前,您需要意識到以下變量將嚴重影響切割質量和同一台(tái)機器上可實現的切屑負載
工件夾緊
務必以最佳方式夾緊工件鬆動的工件在切割時會產生振動,導致表(biǎo)麵光潔度不佳
如果您不(bú)確定夾緊方式,可以使用(yòng)木螺釘將工件在多(duō)個點固定在擾流板上這雖然不是世界上最精致的夾具,但快速高效
材料硬度
工件越(yuè)硬(yìng),立銑刀承受的撓度就越大這會導致顫動(dòng)和振動(dòng)銑削硬材料時要耐心,並使用較小的步進或降低進給率(lǜ)
立銑刀刃(rèn)磨
立銑刀是一種切削刀具,隨著(zhe)時間的推移,它最終會變鈍
當它磨損時,您需要降低進給速度(dù),以保持良好的表麵光(guāng)潔度(dù)您(nín)也可以直接更換或重新磨銳它
切削深度
根據(jù)您希(xī)望立銑刀進入材料(liào)內部的深度,您必須調整進給率以(yǐ)節省空間
一般(bān)經驗法則(zé)是(shì),走刀深度約為銑刀直徑的一半但請記住,如上所述:一(yī)些更複雜或更堅硬的材料需要較小的切削深度(典型的例子是鋁和有機玻璃……)
但(dàn)對於大多數材料來說:
深度<½x刀具(jù)直徑
刀具齧合
在某(mǒu)些銑削操作中,超過四分之一的刀具周長在銑削過程中“接觸”材料因此(cǐ),立銑(xǐ)刀無法正常冷卻,容易過熱
因此,對於這些較重的銑削操作,您將需要使用較低的(de)進給率以使銑刀保持冷卻(què),或者(zhě)隻是(shì)減(jiǎn)少切削深度
起動器的(de)切屑(xiè)負載值
進給率是使用本文檔前麵給出的(de)公式得出的,但Fusion360嵌入了一個非常方便的切屑(xiè)負載計算器,可以給出給定進給和速度下(xià)的銑刀切屑負載(zǎi)
CNC精密零件加工如何優化主軸轉(zhuǎn)速(sù)、進給速率以(yǐ)及切(qiē)削負荷,提高加工效(xiào)率和質量
05-06-2025
