Что касается повышения эффективности производства цеха, то оно фактически состоит из двух частей:
подготовка производства
Срок изготовления
На подготовку производства приходится большая часть производственного времени, особенно на обработку и производство небольших партий и нескольких разновидностей (например, подготовка и оборот материалов, инструментов, приспособлений и т. д.). В основном это вопрос уровня управления, и он проверяет способность управления мастерской!
Время производства делится на две ситуации:
Время ожидания простоя
сокращение времени
Время простоя, например, при загрузке и разгрузке заготовок, замене зажимного инструмента и т. д., также занимает много времени. Время резки, то есть время работы программы, занимает лишь небольшую часть времени производства, как показано на рисунке ниже:
Дважды щелкните изображение, чтобы увеличить его
Управление производством является основой повышения эффективности. Это вопрос на уровне управления. Мы, рядовые сотрудники, заботимся о том, как правильно пользоваться режущим инструментом и разумно устанавливать параметры резки!
В сегодняшней статье я познакомлю вас с несколькими важными параметрами обработки при фрезеровании с точки зрения параметров резания:
картина
Первая формула: формула скорости съема металла (Q=F x ap x ae)
Скорость съема металла пропорциональна F, ap и ae. То есть увеличение одного из этих трех параметров может увеличить скорость съема металла.
Вот почему увеличение скорости работы программы напрямую не повышает эффективность обработки.
(Это относится к тому факту, что эффективность обработки не может быть повышена напрямую)
Повысьте эффективность обработки за счет увеличения параметров резания. Как упоминалось ранее, сокращение времени занимает лишь небольшую часть всей эффективности производства. Поэтому я сосредоточусь на этом. Простое и грубое увеличение параметров резания может увеличить стоимость оснастки в цехе и повлиять на качество деталей. ждать.
Например, подачу F в программе очень легко настроить. Если увеличить подачу F, скорость съема металла увеличится. Какое влияние окажет такое небольшое изменение на инструмент и детали?
В частности, обратите внимание на вторую формулу: формула подачи (F= n xZn x fz)
Предполагая, что два других параметра остаются неизменными:
1. По мере того, как n становится больше, то есть вы увеличиваете скорость S в программе. Этот эффект очевиден. Если n становится больше, линейная скорость Vc должна стать больше (см. третью формулу связи между Vc и n: n=Vc/3,14*Dc).
Скорость линии увеличится, а скорость линии имеет самую прямую связь со сроком службы инструмента.
Сообщество инструментов: Была проделана большая работа по изучению влияния глубины резания ap, подачи F и линейной скорости Vc на срок службы инструмента.
Как показано на рисунке выше: горизонтальная ось представляет степень износа инструмента, а вертикальная ось T представляет срок службы инструмента.
в:
1. Глубина резания Ар увеличивается на 50 % и износ полотна увеличивается на 20 %;
2. Подача инструмента F увеличивается на 20%, а износ лезвия увеличивается на 20%;
3. При увеличении скорости резания на 20% износ лезвия увеличивается на 50%;
Другими словами, по мере увеличения скорости резания срок службы инструмента резко сокращается. Поэтому, когда срок службы инструмента слишком мал или инструмент очень быстро изнашивается в процессе резки, скорость резания можно снизить. Это будет отражено в программе и скорость вращения S в программе можно уменьшить;
2. По мере того, как z становится больше, то есть увеличивается количество зубьев. Таким образом, фрезерование деталей с узкими промежутками может вызвать проблемы со снятием стружки. В то же время, поскольку многие лезвия одновременно взаимодействуют с заготовкой, сила резания станет больше, а это означает, что в процессе резки тенденция к вибрации увеличится.
картина
Если во время обработки возникает вибрация, ее можно решить, уменьшив количество зубьев инструмента. Конечно, вибрация связана со многими факторами, такими как: количество зубьев инструмента, ведущий угол инструмента, глубина вылета инструмента, зажим детали, программирование, станки и т. д. Из-за нехватки места, Позже я буду использовать циклическую диаграмму для объяснения причинно-следственных связей и соответствующих решений.
3. По мере увеличения fz, т. е. величина подачи на зуб увеличивается. Когда величина подачи на зуб больше, самым прямым следствием этого является увеличение силы резания.
По мере увеличения силы резания требования к прочности режущей кромки инструмента также становятся выше. Например, режущая кромка показана на рисунке ниже:
картина
Затем, в процессе резки, если лезвие склонно к подпрыгиванию
картина
Существует множество форм износа лезвия, и прыгающее лезвие — лишь один из них. (8 распространенных форм износа, проанализированы принципы и даны соответствующие решения, о которых будет рассказано позже)
Если лезвие склонно к прыжкам, выберите более мягкое лезвие (более высокого класса, подробности см. В моей предыдущей статье о классификации инструментальных материалов). Мягкое лезвие будет ударопрочным и, естественно, с меньшей вероятностью сломается.
Я делился советами по программированию, а здесь я дам вам решение с точки зрения программирования.
Акцент:
Фрезерование – это циклический процесс, при котором режущая кромка инструмента входит в заготовку – режет – выходит из заготовки (кроме осевой подачи, такой как сверление и врезное фрезерование).
Этот путь инструмента циклического процесса часто имеет две формы:
Попутное фрезерование
Вспомогательное фрезерование
Многие мастера, которые имели дело с обрабатывающими центрами, возможно, знают: Попутное фрезерование, встречное фрезерование;
Но какова связь между этими двумя траекториями инструмента и режущей кромкой инструмента?
На самом деле попутное и попутное фрезерование — это лишь поверхностное явление. За этим стоит величина сжимающего напряжения и растягивающего напряжения, которое может выдержать инструмент.
Давайте посмотрим на следующие две картинки, чтобы объяснить принцип действия силы режущей кромки инструмента:
Это картина попутного фрезерования: когда инструмент врезается в заготовку, толщина резания самая большая, а когда он выходит из заготовки, толщина резания наименьшая.
картина
Тогда при попутном фрезеровании в момент врезания инструмента в заготовку толщина железной стружки наибольшая, а сила удара по режущей кромке инструмента большая (т. е. на режущую кромку оказывается большое давление). край); когда инструмент выходит из заготовки, толщина стружки наименьшая. В зависимости от силы Сила действия и сила реакции режущей кромки инструмента меньше.
картина
На рисунке ниже показано обратное фрезерование: когда инструмент врезается в заготовку, толщина резания наименьшая, а при выходе из заготовки толщина резания наибольшая.
картина
Тогда при восходящем фрезеровании в момент врезания инструмента в заготовку толщина резания будет наименьшей, а воздействие на инструмент небольшим; (то есть на режущую кромку инструмента оказывается небольшое давление); В тот момент, когда он выходит из заготовки, толщина железной стружки становится наибольшей, тогда внезапно снижается максимальное давление, выдерживаемое инструментом. По силе действия и противодействия силы наибольшему растягивающему напряжению подвергается режущая кромка инструмента.
Как показано ниже:
картина
Хорошо, я понимаю принцип действия силы режущей кромки инструмента в процессе фрезерования. Пожалуйста, дайте дополнительные пояснения. Как оценить попутное и восходящее фрезерование во время программирования?
картина
Я когда-то сказал, что все разделено на два состояния, такие как верх и низ, лево и право, восток и запад, мужское и женское... Эти два состояния породили богатый и красочный мир. Какими бы сложными ни были детали, они имеют две формы в зависимости от особенностей заготовки: внешнюю (форму) или внутреннюю (форму), образуя таким образом детали различной формы.
Итак, для фрезерования «формы»
Резка по часовой стрелке называется попутным фрезерованием, а резка против часовой стрелки — обратным фрезерованием. (Как показано ниже:)
картина
Итак, для фрезерования «внутренней формы»
Движение инструмента по часовой стрелке — это обратное фрезерование, а движение инструмента против часовой стрелки — фрезерование по направлению вниз.
Как показано ниже:
картина
Хорошо, посмотрите внимательно на картинку выше, она очень полезна. Помните, вы вынесете приговор.
Хорошо, давайте сначала проанализируем теории, связанные с попутным и встречным фрезерованием. Какое применение эти теории имеют в нашем реальном программировании?
Например: (как показано ниже) необходимо фрезеровать плоскость
картина
Прежде чем писать эту программу, мы сначала выбираем инструмент. Обычно есть два варианта:
1. Диаметр инструмента меньше плоского размера детали.
2. Диаметр инструмента больше плоского размера детали.
Я считаю, что в двух вышеупомянутых случаях каждый выберет диаметр инструмента, немного превышающий размер плоскости детали, чтобы эффективность обработки была высокой.
Тогда диаметр инструмента больше плоского размера детали, и существует три способа перемещения инструмента. Цзоу Цзюнь, я нарисую для тебя три схемы траектории движения инструмента.
картина
1. (Как показано слева) Когда центр инструмента и центр детали совпадают, толщина резания всегда одинакова при врезании в заготовку и выходе из нее.
2. (Как показано на среднем рисунке) Центр инструмента находится слева от центра детали. Толщина резки является самой большой при резке заготовки, а толщина резки является самой тонкой при вырезании заготовки.
3. (Как показано на среднем рисунке) Центр инструмента находится справа от центра детали. Толщина резки является наименьшей при резке заготовки, а толщина резки - наибольшей при вырезании заготовки.
Хорошо, давайте еще раз повторим важное (лучше прочитать три раза одновременно), по трем вышеизложенным ножевым путям:
Первая ситуация: центр инструмента и центр детали совпадают, или можно понимать, что при фрезеровании заготовки используется полное резание, а толщина резания инструмента при врезании и выходе из заготовки одинакова.
картина
Вторая ситуация: центр инструмента находится левее центра детали, или под ней можно понимать фрезерование внешнего контура заготовки (движение по часовой стрелке), как показано на рисунке, то есть с использованием попутного фрезерования. Толщина резки является наибольшей, когда инструмент врезается в заготовку, а толщина резки является наибольшей. Толщина резки заготовки самая тонкая.
картина
Третья ситуация: центр инструмента находится справа от центра детали, или под ней можно понимать фрезерование внешнего контура заготовки (движение инструмента против часовой стрелки), как показано на рисунке ниже, то есть обратное используется фрезерование. При резке заготовки толщина резки самая тонкая, а толщина резки самая тонкая. Толщина резки заготовки самая толстая.
картина
После анализа примера (за исключением осевой подачи и врезного фрезерования), будь то плоская обработка, контурная обработка или обработка полостей, положение инструмента относительно детали во время программирования является не чем иным, как указанными выше тремя. (Опять же, хотя в качестве примера используется плоское фрезерование, вы также можете подумать о фрезеровании контуров, карманов и т. д.)
Итак, первая ситуация эквивалентна полноразмерной резке. Например, в середине пластины фрезеруется паз. Например, если твердая заготовка фрезеруется в полость, первый рез будет полным. В этой ситуации не делается различия между попутным фрезерованием и фрезерованием. . (Конечно, за исключением некоторых стратегий программирования для высокоскоростного фрезерования, о стратегиях программирования для высокоскоростного фрезерования я расскажу позже).
В двух других случаях положение инструмента и направление подачи определяют фрезерование по направлению вниз и вверх.
Итак, основываясь на приведенном выше объяснении, как применять фрезерование по часовой стрелке и обратное фрезерование во время программирования? Я сосредоточусь на кратком анализе с точки зрения инструментов.
Существует много типов режущих инструментов, и они также изготавливаются из разных материалов, таких как быстрорежущая сталь, твердый сплав, керамика, CBN, алмаз и т. д. Вообще говоря, с точки зрения материалов режущего инструмента существует как минимум два важных показателя: твердость и ударная вязкость.
картина
Горизонтальная ось представляет прочность (как показано на рисунке выше). Инструментальный материал, соответствующий правой стороне, имеет лучшую ударную вязкость, то есть инструменты из быстрорежущей стали имеют хорошую вязкость, а инструменты из алмаза — плохую.
Вертикальная ось представляет твердость (как показано на рисунке выше). Чем выше поднимается материал инструмента, тем выше твердость. То есть инструментальный материал из алмаза имеет высокую твердость, а инструментальный материал из быстрорежущей стали – низкую твердость.
Инструменты с хорошей прочностью устойчивы к ударам, но не износостойки; инструменты с высокой твердостью износостойки, но не устойчивы к ударам.
Сочетая стратегию программирования попутного и встречного фрезерования с двумя характеристиками прочности и твердости инструмента, она делится на четыре типа:
картина
1. Инструменты с высокой твердостью программируются попутным фрезерованием.
2. Инструменты с высокой твердостью программируются методом обратного фрезерования.
3. Инструменты с хорошей прочностью программируются с использованием попутного фрезерования.
4. Инструменты с хорошей прочностью программируются методом обратного фрезерования.
Какой из них вы выбираете при программировании?
Например, в настоящее время вы используете инструмент с относительно высокой твердостью (например, инструмент из кубического нитрида бора CBN).
Рекомендуемый метод — использовать первый метод: использовать инструменты с высокой твердостью для программирования и использовать попутное фрезерование.
картина
Попутное фрезерование, врезание в заготовку, хотя срезаемая стружка самая толстая и инструмент испытывает наибольшее сжимающее напряжение, из-за поддержки корпуса фрезы (поверхности позиционирования) стружка самая тонкая при вырезании заготовки, а инструмент испытывает наименьшее растягивающее напряжение, поэтому его нелегко перепрыгнуть через край, срок службы инструмента значительно увеличится.
Напротив, если инструмент с высокой твердостью запрограммирован на встречное фрезерование, то стружка будет самой толстой при резании заготовки, и максимальное сжимающее напряжение, испытываемое инструментом, будет внезапно снято (в соответствии с действием и силой реакции усилие), а режущая кромка инструмента будет подвергаться наибольшему растягивающему напряжению. Режущая кромка легко уносится железной стружкой, в результате чего большие куски режущей кромки инструмента отваливаются.
Хорошо, позвольте мне кратко проанализировать это с точки зрения инструментального материала. Конечно, стратегия фрезерования по часовой стрелке и обратного фрезерования также может рассматриваться во время программирования с других точек зрения, например, условий обработки, черновой и чистовой обработки и т. д.
Например, на примере черновой и чистовой обработки позвольте мне кратко проанализировать Цзоу Цзюня:
Возвращаясь к началу статьи, первая упомянутая формула: скорость съема металла (Q=F x ap x ae)
Да, черновая обработка увеличивает скорость съема металла, поэтому старайтесь иметь как можно большую глубину и ширину резания.
картина
Большая глубина резания и ширина резания в процессе фрезерования означают, что режущая кромка инструмента имеет больший контакт с заготовкой. Если используется попутное фрезерование, то инструмент будет врезаться в заготовку и резать толщину, что окажет большее влияние (на мощность станка, детали. Также есть требования к жесткости зажима и т. д.). Легко вызвать вибрация в процессе резания и даже прыгающая кромка инструмента. Напротив, встречное фрезерование — это резка тоньше и толще, что может эффективно решить проблему большой глубины резания при черновой обработке, которая легко вызывает вибрацию.
Хорошо, стратегию попутного и попутного фрезерования в программировании ЧПУ также можно анализировать с разных сторон, таких как станки, приспособления, материалы заготовки и т. д., что будет объяснено позже.
Короче говоря, [программирование ЧПУ] Из анализа чертежей → определение маршрута процесса → зажим изделия → выбор инструмента → программирование → обработка ЧПУ, последнее звено должно быть отражено в программе ЧПУ! услуга.
