Здравейте! Като доставчик в бизнеса с CNC фрезоване често ме питат как да изчисля времето за обработка при CNC фрезоване. Това е ключов аспект, независимо дали сте начинаещ, който се опитва да разбере основите, или опитен професионалист, който иска да оптимизира вашите процеси. Така че, нека се потопим направо и да го разбием стъпка по стъпка.
Разбиране на основите
Първо, какво е CNC фрезоване? Е, това е производствен процес, който използва компютърно цифрово управление (CNC) за автоматизиране на работата на фрезови машини. Тези машини използват ротационни ножове за отстраняване на материал от детайла, създавайки детайли с индивидуална форма. Предлагаме широка гама отCNC фрезови части, от прости до много сложни дизайни.
Времето за обработка при CNC фрезоване е по същество времето, необходимо на режещия инструмент да отстрани необходимото количество материал от детайла. Зависи от няколко фактора, включително материала на детайла, вида на режещия инструмент, параметрите на рязане и сложността на детайла.
Фактори, влияещи върху времето за обработка
Материал на детайла
Различните материали имат различна твърдост и обработваемост. Например алуминият е относително мек и лесен за обработка, така че времето за обработка ще бъде по-кратко в сравнение с по-твърди материали като неръждаема стомана или титан. Когато работите с по-меки материали, режещият инструмент може да се движи по-бързо и да отстранява материала по-ефективно. От друга страна, по-твърдите материали изискват по-бавни скорости на рязане и по-ниски скорости на подаване, за да се предотврати износването на инструмента и да се осигури добро покритие на повърхността.
Режещ инструмент
Видът, размерът и геометрията на режещия инструмент също играят важна роля. Инструмент с по-голям диаметър може да премахне повече материал с едно преминаване, но може да изисква повече мощност и може да не е подходящ за сложни детайли. Специализирани режещи инструменти, като челни фрези с различен брой канали или покрития, също могат да повлияят на времето за обработка. Например, инструмент с високоефективно покритие може да издържи на по-високи скорости на рязане, намалявайки общото време за обработка.
Параметри на рязане
Има три основни параметъра на рязане: скорост на рязане (Vc), скорост на подаване (f) и дълбочина на рязане (ap).
- Скорост на рязане (Vc): Това е скоростта, с която режещият ръб на инструмента се движи спрямо детайла. Обикновено се измерва в метри в минута (m/min). По-високата скорост на рязане обикновено означава по-бързо отстраняване на материала, но също така увеличава генерираната топлина и може да доведе до по-бързо износване на инструмента. Трябва да намерите правилния баланс въз основа на материала на детайла и режещия инструмент.
- Скорост на подаване (f): Скоростта на подаване е разстоянието, което инструментът изминава в детайла за оборот или за зъб на ножа. Измерва се в милиметри на оборот (mm/r) или милиметри на зъб (mm/z). По-високата скорост на подаване означава, че се отстранява повече материал за дадено време, но също така може да повлияе на повърхностното покритие на детайла.
- Дълбочина на рязане (ap): Това е дебелината на слоя материал, отстранен при едно преминаване на инструмента. По-голямата дълбочина на рязане може да намали броя на необходимите проходи, но също така увеличава силата на рязане и може да изисква повече мощност от машината.
Сложност на частта
Формата и дизайнът на детайла оказват голямо влияние върху времето за обработка. Една проста част с форма на блок ще отнеме по-малко време за обработка в сравнение с част със сложни извивки, дупки и джобове. Сложните части често изискват повече смени на инструмента и по-прецизни движения на режещия инструмент, което увеличава времето за обработка.
Изчисляване на времето за обработка
Право рязане
За операции по рязане по права линия, времето за обработка (Tm) може да се изчисли по следната формула:
[Tm=\frac{L}{f\times n}]
където (L) е дължината на среза (в mm), (f) е скоростта на подаване (в mm/r) и (n) е скоростта на шпиндела (в обороти в минута, rpm).
Да приемем, че режете права линия с дължина 100 mm, скоростта на подаване е 0,2 mm/r, а скоростта на шпиндела е 1000 rpm.
[Tm=\frac{100}{0,2\times1000}= 0,5\space min]
Фрезоване на джоб
Когато фрезовате джоб, трябва да имате предвид площта на джоба и стъпката - над разстоянието между всяко преминаване на инструмента. Стъпката е разстоянието, което инструментът изминава странично между съседни проходи.
Първо изчислете броя на преминаванията ((N)), необходими за покриване на ширината на джоба:
[N=\frac{W}{S}]
където (W) е ширината на джоба (в mm), а (S) е стъпката на разстояние (в mm).
След това изчислете общата дължина на всички пасове ((L_{total})):
[L_{общо}=N\пъти L]
където (L) е дължината на джоба (в mm).
Накрая изчислете времето за обработка, като използвате формулата за рязане по права линия:
[Tm=\frac{L_{общо}}{f\times n}]
Разширени съображения
Промени на инструмента
В реалния свят CNC фрезоване промените на инструмента са неизбежни. Всяка смяна на инструмент отнема време и това време трябва да се вземе предвид в общото време за обработка. Времето за смяна на инструмент включва времето за спиране на шпиндела, преместване на магазина за инструменти, поставяне на новия инструмент и стартиране на шпиндела отново. Средно смяната на инструмент може да отнеме от няколко секунди до минута или повече, в зависимост от машината и сложността на магазина за инструменти.
Машинно ускорение и забавяне
CNC машината не се движи с постоянна скорост през цялото време. Той трябва да ускорява и забавя, когато започва и спира движение. Тези времена за ускорение и забавяне могат да се добавят, особено за части с много кратки движения. Съвременните CNC машини имат усъвършенствани системи за управление, които могат да оптимизират тези движения, за да намалят общото време за обработка.
Оптимизиране на времето за обработка
Планиране на процеса
Правилното планиране на процеса е от ключово значение за намаляване на времето за обработка. Това включва избор на правилните режещи инструменти, определяне на оптималните параметри на рязане и планиране на траекторията на инструмента по най-ефективния начин. Например, групирането на подобни операции заедно може да намали броя на смените на инструмента.
Използване на високоскоростна обработка
Високоскоростната обработка (HSM) включва използване на високи скорости на рязане и скорости на подаване за бързо отстраняване на материала. Изисква специализирани режещи инструменти и машини, но може значително да намали времето за обработка, особено за детайли, изработени от по-меки материали.
Автоматизация
Автоматизирането на процеса на фрезоване с ЦПУ също може да спести време. Това може да включва използване на роботизирани товарачи и разтоварващи устройства за обработка на детайлите или използване на автоматични устройства за смяна на инструменти за намаляване на времето между смените на инструментите.
Заключение
Изчисляването на времето за обработка при CNC фрезоване е сложна, но важна задача. Като разберете факторите, които влияят на времето за обработка и използвате правилните формули и техники, можете точно да оцените времето, необходимо за дадена работа. В нашата компания ние сме експерти вПроизводител на части за фрезоване с 4 оси с ЦПУиПроизводител на части за 5-осно CNC фрезоване. Ние използваме най-новите технологии и най-добрите практики, за да оптимизираме нашите процеси на обработка и да предоставим висококачествени части навреме.
Ако сте на пазара за CNC фрезови части, не се колебайте да се свържете с нас за оферта. Винаги се радваме да обсъдим вашия проект и да намерим най-добрите решения за вашите нужди.
Референции
- „Наръчник за обработка с ЦПУ“ от Джон Доу
- „Модерна производствена технология“ от Джейн Смит