Скорость подачи и скорость резания:в чем разница в обработке с ЧПУ

Обработка с ЧПУ (компьютеризированное числовое управление) — это субтрактивный производственный процесс, в котором используются запрограммированные коды для управления движением оси инструмента. Запрограммированные коды включают все необходимые параметры резки, такие как движение режущего инструмента, скорость вращения шпинделя, подача, число оборотов в минуту и ​​т. д.

Эти параметры необходимо учитывать при проектировании изделий для операций механической обработки с ЧПУ. Эти параметры обеспечивают оптимизацию различных частей процесса обработки с ЧПУ. Срок службы инструмента и энергопотребление будут оптимизированы за счет скорости резания. Время обработки и шероховатость поверхности готовых изделий зависят от скорости подачи.

Следовательно, инженеры и машинисты должны знать о скорости резания и скорости подачи, а также о разнице между ними и о том, как получить скорость резания и скорость подачи. Продолжайте читать.

Что такое скорость подачи?

За один оборот шпинделя расстояние, пройденное режущим инструментом, называется скоростью подачи. Ее также можно назвать скоростью зацепления режущего инструмента, а для операции фрезерования она обычно измеряется в дюймах в минуту или миллиметрах в минуту.

Для расточных и токарных операций он может измеряться в дюймах/оборот или миллиметрах/оборот. Изменение скорости подачи будет зависеть от материала заготовки (сталь, дерево, алюминий, нержавеющая сталь и т. д.), материала инструмента (режущий инструмент из быстрорежущей стали, керамика, металлокерамика и т. д.) и других факторов резания, таких как поверхность отделка и характеристики станка с ЧПУ.

Внешний вид обработанных изделий будет зависеть от скорости подачи, поэтому оптимизация скорости подачи имеет решающее значение в процессах обработки с ЧПУ.

Выбор оптимальной скорости подачи

Каждый аспект процесса обработки с ЧПУ напрямую связан со скоростью подачи, от безопасности до производительности, срока службы инструмента и качества продукции. При выборе скорости подачи необходимо учитывать следующие факторы.

Производительность

Для более высоких показателей производительности скорость подачи может быть увеличена за счет снижения качества поверхности. В другом случае, поддерживая постоянную скорость подачи, можно увеличить скорость резания.

Отделка поверхности

Лучшее качество поверхности может быть достигнуто за счет более низких скоростей подачи. Для черновой обработки можно использовать грубую подачу. Например, скорость подачи можно рассматривать как 0,01–0,05 мм/об для чистовой обработки и 0,1–0,3 мм/об для черновой обработки.

Ограничение скорости подачи

Доступные станки имеют стержень подачи за подачей в пределах минимального и максимального предела. Для этих станков превышение предела недопустимо, но для обычных токарных станков можно применять только несколько вариантов скорости подачи в пределах диапазона.

Геометрия режущего инструмента

На чистоту поверхности изделий может влиять геометрия инструмента, помимо скорости подачи. Более высокое значение геометрии инструмента может быть предпочтительным, если позволяет геометрия.

Возможности станка

Высокая сила резания и высокие вибрации могут возникать из-за более высокой скорости подачи. Скорость подачи следует выбирать в зависимости от поглощения и передачи больших усилий и вибраций станка.

Что такое скорость резки?

Относительная скорость между режущим инструментом и поверхностью заготовки обычно называется скоростью поверхности или скоростью резания. Его также можно определить как линейное расстояние в метрах в минуту или футах в минуту, которое материал режущего инструмента перемещает по поверхности заготовки в процессе резания.

Основные параметры обработки с ЧПУ, такие как энергопотребление, температура резания, стойкость инструмента и т. д., будут определяться скоростью резания. Значения скорости резания будут варьироваться в зависимости от различных материалов, таких как высокоуглеродистая сталь, низкоуглеродистая сталь, алюминий и пластик. некоторые инструменты или процессы, такие как инструменты для нарезания резьбы и инструменты для накатки, будут работать на более низких скоростях резания, чем указано.

Выбор оптимальной скорости резки

Чтобы получить наилучшие результаты от процесса обработки с ЧПУ, необходимо обеспечить оптимальную скорость резания. Оптимальную скорость резания для конкретного процесса обработки с ЧПУ можно предсказать, используя следующие факторы.

Твердость заготовки

Сопротивление материала деформации, вызванной истиранием, вдавливанием и царапаньем, обычно называют твердостью. В процессе обработки необходимо соблюдать определенную осторожность при работе с более твердыми заготовками, так как они могут легко ухудшить характеристики инструмента. При обработке более твердого материала необходимо применять более низкие скорости резания. например, для титана требуется более низкая скорость резания по сравнению со сталью.

Мощность режущего инструмента

Для операций механической обработки прочность режущей кромки инструмента играет решающую роль в допустимых скоростях резания. Например, при обработке для более высоких скоростей резания могут использоваться режущие инструменты, изготовленные из высокопрочных материалов, таких как алмаз и углеродистый борнитрид. С другой стороны, для более низких скоростей резания можно использовать режущие инструменты из быстрорежущей стали.

Срок службы

При более высоких скоростях резания более мягкие материалы режущего инструмента будут быстро изнашиваться, что приведет к сокращению срока службы инструмента. Еще одним важным фактором для определения скорости резания является то, как долго инженер или оператор хочет работать с этим инструментом. В первую очередь сюда будут входить такие параметры, как стоимость инструмента и количество изготавливаемых деталей. Если эти параметры находятся в допустимых пределах, то можно использовать высокую скорость резания.

Почему скорость и подача важны при обработке?

Скорости и подачи важны при обработке, поскольку они определяют скорость удаления материала и количество удаляемого материала.

Скорость и подача могут существенно повлиять на срок службы инструмента.

Разница между скоростью подачи и скоростью резания может определяться решающим фактором, называемым температурой резания, поскольку более высокая температура резания может повлиять на такие параметры, как срок службы инструмента и шероховатость поверхности.

На более мягких материалах (алюминии или смоле) некачественные эффекты скоростей и подач не видны, потому что существует достаточно места для ошибок. Тем не менее, на более твердых материалах (титан или инконель) можно увидеть ложное влияние скоростей и подач, поскольку существует ограниченный диапазон ошибок.

Режущий инструмент быстро сломается, если есть небольшая разница между скоростью и подачей.

Скорости и подачи являются обязательными для достижения лучшей шероховатости поверхности. Если станок работает с высоким значением скорости инструмента и скорости шпинделя, на поверхности материала появятся следы вибрации.

Разница между скоростью подачи и скоростью резания

Хотя и скорость подачи, и скорость резания влияют на общую производительность станка, на самом деле они относятся к двум разным вещам. Чтобы получить наилучшие результаты от вашего станка с ЧПУ, важно понимать разницу между ними.

1. Основное различие между скоростью подачи и скоростью резания заключается в том, что скорость подачи — это скорость, с которой инструмент движется через заготовку, тогда как скорость резания — это скорость, с которой движется режущая кромка инструмента.

Другими словами, скорость подачи – это показатель того, насколько быстро инструмент перемещается по материалу, а скорость резания – это показатель того, насколько быстро инструмент фактически режет.

2. Скорость резания дает образующую и обычно измеряется в м/мин или футах/мин, обозначается Vc. Скорость подачи представляет собой направляющую и обычно измеряется в мм/об или мм/мин, что обозначается с или f.

3. Во время обработки скорость резания влияет на силу резания и потребляемую мощность. Но скорость подачи не влияет.

4. Скорость резания не влияет на отклонение направления стружки от ортогонального. Однако почти в каждом случае скорость подачи будет влиять на фактическое направление потока стружки.

5. Скорость подачи меньше влияет на температуру резания, износ и срок службы инструмента. Но скорость резки сильно пострадает.

6. Образование гребешков или следов подачи на обработанной поверхности не имеет прямого отношения к скорости резания. Тем не менее, гребешки на поверхности готового изделия будут напрямую зависеть от скорости подачи, и это будет напрямую отражать шероховатость поверхности.

Следующая таблица скорости резания и подачи дает более наглядное представление о различиях.

<тд ширина ="300">

Скорость резки

<тд ширина ="300">

Скорость подачи

<тд ширина ="300">

Директриса создается скоростью резания

<тд ширина ="300">

Генератриса создается по скорости подачи

<тд ширина ="300">

Измеряется в метрах в минуту (м/мин) или футах в минуту (фут/мин) и обозначается Vc

<тд ширина ="300">

Измеряется в метрах на оборот (mpr) или дюймах на оборот и обозначается буквами s или f

<тд ширина ="300">

Не влияет на отклонение от ортогонального направления чипа

<тд ширина ="300">

Влияет на фактическое направление потока стружки

<тд ширина ="300">

Влияние на силу резания и энергопотребление

<тд ширина ="300">

Не влияет на силу резания и потребляемую мощность

<тд ширина ="300">

Не имеет прямого отношения к фестонам или следам на обработанной поверхности

<тд ширина ="300">

Непосредственно связано с зубчатыми отметинами на готовой поверхности

<тд ширина ="300">

Сильно пострадал

<тд ширина ="300">

Менее затронуты

Параметр

Генератрикс и Директриса

Единицы движения и С краткий F форма

Чип Д направление

Вырезание F мощность и энергопотребление

Шерховатость поверхности и фестончатые следы

Температура резания, стойкость и износ инструмента

Как определить скорость подачи и скорость резания?

На приведенной выше диаграмме показаны все необходимые параметры, которые используются для определения скорости резания и скорости подачи. Основным требованием для определения скорости резания и подачи является скорость шпинделя. Окончательную подачу можно получить двумя способами:во-первых, путем определения подачи на зуб, а во-вторых, используя эту подачу на зуб, можно определить подачу инструмента.

Другие важные соображения

Ограничение скорости вращения шпинделя

Поверхностные футы в минуту (SFM) в зависимости от материала и диаметра фрезы потребуются для определения скорости фрезы в об/мин. Иногда, при расчете скорости мельчайших инструментов и/или определенных материалов, расчетная скорость приводит к невозможности.

В таком случае оператор должен запускать инструмент с комфортной максимальной скоростью станка и поддерживать требуемую для диаметра стружкообразование. Таким образом, на максимальной скорости машины могут быть достигнуты оптимальные параметры.

Нелинейный путь

Как правило, скорости подачи предполагаются как линейное движение, т. е. линейное перемещение. Тем не менее, есть некоторые случаи, когда скорость подачи будет учитываться в дуговой или круговой траектории интерполяции (внешний диаметр или внутренний диаметр). По мере увеличения глубины резания увеличивается угол контакта с инструментом, что приводит к нелинейной траектории. Задействование инструмента выше для внутренних углов по сравнению с внешними углами.

Взаимодействие скорости резания и подачи

В процессе обработки режущий инструмент сдавливает поверхность заготовки и снимает тонкий слой материала в виде стружки. Относительная скорость между заготовкой и фрезой необходима для передачи требуемой силы сжатия. Первичная относительная скорость была получена за счет скорости резания, что помогает предусмотреть удаление материала.

Чтобы предусмотреть удаление материала с общей поверхности заготовки, фрезе или заготовке должно быть обеспечено другое синхронное движение, известное как движение подачи (различное для разных операций фрезерования) в намеченном направлении. Эти одновременные действия скорости подачи и скорости резания вместе с движением подачи удовлетворят основные требования механической обработки.

Заключение

Скорости и подачи необходимы для оптимизации различных частей параметров обработки с ЧПУ, таких как стойкость инструмента, энергопотребление, время и шероховатость. Взаимодействие скорости резания и скорости подачи имеет большое значение для производства деталей, обработанных на станках с ЧПУ. Таким образом, чтобы определить скорость и подачу, инженеры и операторы должны полностью их понимать.

В WayKen наши опытные инженеры и механики готовы удовлетворить различные потребности в механической обработке, чтобы обеспечить производство необходимых вам деталей и продуктов. Если вас беспокоят скорости резания и подачи деталей, обработанных на станках с ЧПУ, свяжитесь с нами сегодня. Вы всегда получите наиболее обработанную деталь, которую ожидаете.

Часто задаваемые вопросы

Скорость резания и подача совпадают?

Нет, скорость резания и скорость подачи не совпадают. Скорость резания — это скорость, с которой режущий инструмент перемещается по разрезаемому материалу. Скорость подачи — это скорость, с которой разрезаемый материал проходит мимо режущего инструмента.

Что означает SFM в механической обработке?

SFM, также называемая поверхностной скоростью, обозначает поверхностные футы в минуту и ​​является общепринятым измерением скорости резания при механической обработке. Он представляет собой количество футов, которое инструмент может пройти по заготовке за одну минуту. Чем выше SFM, тем выше скорость резки.

Почему инженеры и операторы должны учитывать скорость резания и подачу при обработке на станках с ЧПУ?

Инженеры и операторы должны учитывать скорость резания и скорость подачи при обработке с ЧПУ, потому что это напрямую влияет на качество готового продукта. Если скорость резки слишком мала, материал не будет резаться чисто, и возникнет риск появления заусенцев или других дефектов.