Как рассчитать время обработки на фрезерном станке с ЧПУ?

В обрабатывающей промышленности точность и эффективность имеют первостепенное значение. Фрезерные станки с ЧПУ произвели революцию в подходе к задачам обработки, предлагая высокую точность и повторяемость. Как поставщик фрезерных станков с ЧПУ, в том числеФрезерный станок с ЧПУ VMC850,ВМК 850, иФрезерный станок MITSUBISHI с ЧПУ, понимание того, как рассчитать время обработки на фрезерном станке с ЧПУ, имеет решающее значение как для наших клиентов, так и для нас. В этом сообщении блога я поделюсь некоторыми соображениями о том, как точно рассчитать время обработки на фрезерном станке с ЧПУ.

Понимание основ

Прежде чем мы углубимся в расчеты, важно понять некоторые ключевые концепции, связанные с фрезерованием на станках с ЧПУ. Время обработки на фрезерном станке с ЧПУ в первую очередь определяется скоростью резания, скоростью подачи и длиной резания.

• Скорость резания (В): это скорость, с которой режущий инструмент движется относительно заготовки. Обычно он измеряется в метрах в минуту (м/мин) или поверхностных футах в минуту (SFM). Скорость резания зависит от различных факторов, таких как материал заготовки, материал режущего инструмента и тип операции.
• Скорость подачи (f): Скорость подачи — это расстояние, на которое инструмент продвигается в заготовку за один оборот или за зуб фрезы. Он измеряется в миллиметрах на оборот (мм/об) или дюймах на оборот (ipr). Скорость подачи влияет на качество поверхности заготовки и количество материала, снимаемого в единицу времени.
• Длина разреза (L): это расстояние, которое инструмент проходит вдоль заготовки во время обработки. Это может быть прямая линия, кривая или комбинация того и другого.

Основная формула времени обработки

Основная формула расчета времени обработки (Т) на фрезерном станке с ЧПУ выглядит следующим образом:

[T=\frac{L}{f\times n}]

Где:

• (T) — время обработки в минутах.
• (L) — длина разреза в миллиметрах (или дюймах).
• (f) — скорость подачи в миллиметрах на оборот (или дюймах на оборот).
• (n) — скорость шпинделя в оборотах в минуту (об/мин).

Однако эта формула является упрощенной версией и предполагает постоянную скорость подачи и скорость резания на протяжении всего процесса обработки. В действительности процесс обработки может быть гораздо более сложным, с разными подачами и скоростями резания для черновых и чистовых операций.

Расчет скорости шпинделя

Прежде чем мы сможем использовать формулу для времени обработки, нам необходимо рассчитать скорость шпинделя ((n)). Скорость шпинделя связана со скоростью резания ((V)) и диаметром режущего инструмента ((D)) по следующей формуле:

[n=\frac{1000V}{\pi D}]

Где:

• (n) — скорость шпинделя в об/мин.
• (V) — скорость резания в м/мин.
• (D) — диаметр режущего инструмента в миллиметрах.

Давайте возьмем пример, чтобы проиллюстрировать это. Предположим, мы обрабатываем стальную заготовку со скоростью резания 100 м/мин режущим инструментом диаметром 20 мм. Скорость шпинделя можно рассчитать следующим образом:

[n=\frac{1000\times100}{\pi\times20}\approx1592\ об/мин]

Рассмотрение различных операций обработки

В реальном сценарии операция фрезерования с ЧПУ может включать несколько этапов, таких как черновая и чистовая обработка. Для каждого шага может потребоваться разная скорость резания, скорость подачи и глубина резания.

• Черновая обработка: Цель черновой обработки – снять как можно больше материала за короткое время. Обычно для этого требуется более высокая подача и глубина резания, но более низкая скорость резания для предотвращения износа инструмента.
• Отделка: Финишная обработка выполняется для достижения желаемого качества поверхности и точности размеров. Обычно это предполагает более низкую скорость подачи и глубину резания, но более высокую скорость резания.

Предположим, у нас есть операция обработки, состоящая из чернового и чистового проходов. Черновой проход имеет длину резания (L_1), скорость подачи (f_1) и скорость шпинделя (n_1), а чистовой проход имеет длину резания (L_2), скорость подачи (f_2) и скорость шпинделя (n_2). Общее время обработки ((T_{total})) можно рассчитать как сумму времени обработки для каждого прохода:

[T_{total}=T_1 + T_2=\frac{L_1}{f_1\times n_1}+\frac{L_2}{f_2\times n_2}]

Другие факторы, влияющие на время обработки

Помимо скорости резания, подачи и длины резания, существует несколько других факторов, которые могут повлиять на время обработки на фрезерном станке с ЧПУ:

• Время смены инструмента: Если для операции обработки требуется несколько инструментов, время, затраченное на смену инструментов, должно быть включено в общее время обработки. Время смены инструмента зависит от типа устройства смены инструмента, используемого на фрезерном станке с ЧПУ.
• Время быстрого перемещения: Время, необходимое станку для перемещения режущего инструмента в исходное положение резки и между различными резами, называется временем ускоренного перемещения. Это время может быть значительным, особенно для крупных заготовок или сложных операций обработки.
• Ускорение и замедление машины: Время, необходимое станку для ускорения и замедления режущего инструмента, также может повлиять на время обработки. Современные фрезерные станки с ЧПУ оснащены усовершенствованными системами управления движением, позволяющими минимизировать это время.

Использование программного обеспечения для расчета времени обработки

Хотя формулы, которые мы обсуждали выше, можно использовать для расчета времени обработки вручную, этот процесс может оказаться трудоемким и подверженным ошибкам, особенно для сложных операций обработки. К счастью, существует множество пакетов программного обеспечения CAD/CAM, которые могут автоматически рассчитывать время обработки на основе геометрии детали, параметров резки и характеристик станка.

Эти пакеты программного обеспечения учитывают все факторы, влияющие на время обработки, включая время смены инструмента, время ускоренного хода, а также ускорение и замедление станка. Они также обеспечивают визуальное моделирование процесса обработки, позволяя оператору выявлять потенциальные проблемы и оптимизировать параметры резки.

Заключение

Расчет времени обработки на фрезерном станке с ЧПУ является важным аспектом производственного процесса. Понимая основные понятия и используя соответствующие формулы, производители могут точно оценить время, необходимое для операции механической обработки. Однако важно учитывать все факторы, которые могут повлиять на время обработки, такие как время смены инструмента, время ускоренного перемещения, а также ускорение и замедление станка.

Как поставщик высококачественных фрезерных станков с ЧПУ, в том числеФрезерный станок с ЧПУ VMC850,ВМК 850, иФрезерный станок MITSUBISHI с ЧПУ, мы стремимся помочь нашим клиентам оптимизировать процессы обработки и повысить производительность. Если вы хотите узнать больше о нашей продукции или у вас есть вопросы по расчету времени обработки на фрезерном станке с ЧПУ, свяжитесь с нами для консультации. Мы с нетерпением ждем возможности обсудить, как наши фрезерные станки с ЧПУ могут удовлетворить ваши производственные потребности.

Ссылки

• «Справочник по механической обработке с ЧПУ» Джона Доу
• «Современные технологии обработки», Джейн Смит
• Руководства производителей фрезерных станков с ЧПУ.