Как низкая эффективность производства влияет на силу резания фрезерного станка с ЧПУ?

При резке металла на фрезерном станке с ЧПУ режущий инструмент врезается в заготовку и деформирует материал заготовки в стружку, что называется усилием резания. Сила резания является важной основой для расчета мощности резания, проектирования режущих инструментов, станков и приспособлений для станков, а также определения параметров резания. В автоматическом производстве процесс резания и рабочее состояние режущих инструментов также можно контролировать по силе резания.

Сила резания и мощность резания Фрезерование с ЧПУ Машина

1. Источник режущей силы Фрезерование с ЧПУ <сильный> машина.

С одной стороны, источником силы резания является сопротивление, вызванное упругой деформацией и пластической деформацией в процессе стружкообразования. С другой стороны, это сопротивление трению между стружкой и передней поверхностью инструмента, а также между заготовкой и передней поверхностью инструмента.

2. Сила резания и разложение.

Суммарная сила резания F при резании является пространственной силой. Чтобы облегчить измерения и расчеты и удовлетворить потребности проектирования станков, приспособлений и инструментов, а также анализа процессов, f часто разбивается на три взаимно перпендикулярных режущих компонента FC, FP и FF.

(1) Основная сила резания FC является проекцией общей силы резания F в направлении основного движения, и ее направление перпендикулярно базовой плоскости. FC является важной основой для мощности компьютерной платформы, прочности инструмента, конструкции приспособления и выбора параметров резки. FC можно рассчитать по эмпирической формуле или единице силы резания KC (единица измерения:н/мм):FC =kcad =kchdbd =kcapf.

(2) Противодействующая сила FP — это составляющая общей силы резания F, перпендикулярная направлению подачи. Это основной фактор, влияющий на деформацию заготовки и вызывающий вибрацию системы.

(3) Сила подачи FF представляет собой режущую составляющую общей силы резания f в направлении подачи. Это основная основа для проектирования и проверки механизма подачи станка и мощности подачи компьютерной платформы.

Сила резания — это общая сила резания, f разлагается на FC и FD, FD разлагается на FP и FF, и их соотношение FF =fdsinkr, FP =fdcoskr.

3. Режущая сила Фрезерование с ЧПУ <сильный> машина.

Мощность резания относится к мощности, потребляемой силой резания в процессе резания, выраженной в PM и в кВт. При точении вне окружности это сумма мощности, потребляемой основной силой резания FC и силой подачи FF. Поскольку сила подачи FF потребляет небольшую долю мощности (всего 1%5%), обычно мощностью, потребляемой FF, можно пренебречь, а FP не выполняет работу, поэтому получается pm=fc υ c × Где FC — главная сила резания (n), υ C - скорость резания (М/с).

Принимая во внимание эффективность трансмиссии станка, скорость двигателя PE станка можно рассчитать на основе мощности резания PM, то есть PE ≥ PM / где - эффективность трансмиссии станка, обычно принимаемая как 0,75 ~ 0,85.

Основные факторы, влияющие на силу резания Фрезерование с ЧПУ Машина

1. Влияние материала заготовки Фрезерование с ЧПУ <сильный> машина.

Чем выше прочность и твердость материала заготовки, хотя деформация резания несколько снижается, но общая сила резания все же увеличивается. Для материалов с одинаковой прочностью и твердостью при обработке, если пластичность велика, коэффициент трения с инструментом также велик, поэтому сила резания увеличивается; При обработке хрупких материалов сила резания невелика из-за небольшой пластической деформации и малого трения между стружкой и передней поверхностью инструмента.

2. Влияние параметров резки Фрезерование с ЧПУ машина

(1) Обратная подача AP и подача F.

При увеличении f и АР площадь резания увеличивается, а также увеличивается основная сила резания, но степень их влияния различна. При точении, когда АП удваивается, основная сила резания удваивается; Когда f удваивается, основная сила резания увеличивается только на 68% ~ 86%. Таким образом, в процессе резания, если учитывать основную силу резания и мощность резания, лучше увеличить скорость подачи, чем увеличить обратную тягу.

• Скорость резания υ с.

Кривая влияния скорости резания на силу резания при обработке стали 45 (AP =4 мм, f =0,3 мм / R) токарным резцом из цементированного карбида YT15. При резке пластмассового металла в области образования стружки рост образования стружки может увеличить фактический передний угол инструмента, уменьшить деформацию стружки и уменьшить силу резания; Наоборот, уменьшение образования стружки увеличивает силу резания. Когда стружкообразования нет, с увеличением скорости резания υ С увеличивается температура резания, уменьшается переднее трение, уменьшается деформация и уменьшается сила резания. Поэтому высокоскоростная резка часто используется в производстве для повышения производительности. При резании хрупких металлов υ C увеличивается, а сила резания несколько уменьшается.

3. Влияние геометрических параметров инструмента на Фрезерование с ЧПУ машина

(1) Передний угол. Передний угол оказывает наибольшее влияние на силу резания. При резке пластикового металла передний угол увеличивается, что может уменьшить деформацию экструзии и трение разрезаемого материала, плавное удаление стружки и снизить общую силу резания; При резке хрупких металлов влияние переднего угла на силу резания неочевидно.

(2) Отрицательная фаска. Шлифовка отрицательной фаски на острой режущей кромке может повысить прочность кромки и увеличить срок службы инструмента, но при этом увеличивается деформация разрезаемого металла и увеличивается сила резания.

(3) Главный угол отклонения. Влияние основного угла отклонения на силу резания в основном связано с изменением толщины резания и длины кривой дуги кончика инструмента, что влияет на деформацию, чтобы повлиять на силу резания. Основной угол отклонения мало влияет на основную силу резания FC, но оказывает очевидное влияние на соотношение противодействующей силы FP и силы подачи FF. F’d — обратная тяга заготовки к инструменту. Поскольку f’p=f’dcoskr, f’f=f’dsinkr, увеличение главного угла отклонения Kr увеличит силу подачи F’f и уменьшит противодействующую силу f’p. При повороте тонкой заготовки можно выбрать больший главный угол отклонения, чтобы уменьшить или предотвратить деформацию заготовки при изгибе.

4. Другие факторы. Трение между режущими инструментами и материалами заготовки

При одинаковых условиях резания сила резания инструмента из быстрорежущей стали является наибольшей, за ним следуют инструмент из цементированного карбида и керамический инструмент. Использование смазочно-охлаждающей жидкости в процессе резания может снизить силу резания, и чем выше смазывающая способность смазочно-охлаждающей жидкости, тем значительнее будет снижение силы резания. Чем больше трение, тем сильнее износ инструмента.