Vad är hemligheten till jämnare snitt och bättre ytbehandling i CNC -bearbetning? Allt handlar om två kritiska faktorer: matningshastighet och skärhastighet. Dessa parametrar definierar inte bara precisionen i maskinens arbete utan också dess effektivitet, kostnad och verktygslivslängd. Att förstå dem är viktigt för alla som arbetar med CNC -maskiner.
I den här artikeln lär du dig vad som skiljer matningshastigheten från skärhastighet, hur var och en påverkar bearbetningskvalitet och varför balansering av dessa faktorer är nyckeln till förstklassiga resultat.
Vad är matningshastigheten i CNC -bearbetning?
Vid CNC -bearbetning avser matningshastigheten hastigheten med vilken ett skärverktyg fortskrider genom material. Mätt i enheter som millimeter per revolution (mm/rev) eller tum per minut (tum/min) påverkar matningshastigheten direkt resultatet och kvaliteten på bearbetade delar.
Definition av foderhastighet
Foderhastigheten definierar hur snabbt skärverktyget rör sig över arbetsstycket och påverkar hur material tas bort. Denna hastighet bestämmer den takt som verktyget tar kontakt, påverkar ytprecision och produktionshastighet.
Foderhastighetsenheter
Enheterna för matningshastighet varierar baserat på typen av CNC -process:
Vridning : uttryckt i mm/rev eller tum/rev, vilket indikerar verktygsavstånd per spindelrevolution.
Fräsning : uttryckt i mm/min eller tum/min, vilket indikerar linjär hastighet för materialavlägsnande.
Hur matningshastighet påverkar bearbetning
Matningshastighet spelar en kritisk roll i flera aspekter av CNC -bearbetning :
Ytfinish : Högre matningshastigheter kan skapa en grovare yta, medan lägre hastigheter ger en jämnare finish.
Behållningstid : Snabbare matningshastigheter minskar bearbetningstiden och ökar produktionshastigheten.
Produktivitet : Justering av matningshastighet för rätt balans mellan hastighet och finish hjälper till att öka produktiviteten.
Verktygsslitage : En hög matningshastighet kan slitna verktyg snabbt, medan långsammare priser hjälper till att förlänga verktygets livslängd.
Vad är skärhastigheten i CNC -bearbetning?
Vid CNC -bearbetning är skärhastigheten den hastighet med vilken verktygets banbrytande rör sig över arbetsstyckets yta. Det är en nyckelfaktor för att bestämma hur effektivt och exakt material tas bort.
Definition av skärhastighet
Skärhastighet mäter hur snabbt verktyget rör sig relativt arbetsstyckets yta. Denna hastighet påverkar snittet på snittet, såväl som verktygsslitage och total produktivitet.
Enheter av skärhastighet
Skärhastighet mäts vanligtvis i meter per minut (m/min) eller fot per minut (ft/min). Dessa enheter återspeglar det linjära avståndet Skärverktyget täcker längs arbetsstyckets yta under en viss tid.
Optimal skärhastighet för olika material
Varje material kräver ett specifikt skärhastighetsintervall för att uppnå bästa resultat. Till exempel tål mjukare material som aluminium högre hastigheter, medan hårdare material som rostfritt stål eller titan behöver långsammare hastigheter för att undvika överdrivet verktygsslitage. Nedan följer en allmän riktlinje för olika material:
| Materialskärningshastighet | (m/min) |
| Aluminium | 250 - 600 |
| Mässing | 150 - 300 |
| Gjutjärn | 50 - 150 |
| Rostfritt stål | 40 - 100 |
| Titan | 25 - 55 |
Betydelsen av matningshastighet och skärhastighet i CNC -bearbetning
Matningshastighet och skärhastighet är kritiska vid CNC -bearbetning, vilket påverkar allt från produktionseffektivitet till verktygslivslängd och produktkvalitet.
Balansera matningshastighet och skärhastighet för produktionsoptimering
Att hitta rätt balans mellan matningshastighet och skärhastighet är avgörande för att maximera produktiviteten samtidigt som kvaliteten upprätthålls.
Effektivitet kontra kvalitet : En högre matningshastighet påskyndar produktionen men kan minska ytkvaliteten, medan en lägre hastighet säkerställer en finare finish.
Minimera avfall : Korrekt kalibrerade hastigheter och foder minskar fel, vilket minimerar materialavfall - en avgörande faktor i precisionsindustrin som flyg- och rymd.
Verktygets livslängdsöverväganden
Matningshastighet och skärhastighet påverkar också hur länge ett verktyg varar, vilket påverkar den totala kostnaden och effektiviteten.
Att undvika överdrivet slitage : höga matningshastigheter och skärhastigheter leder till snabbare verktygsslitage, särskilt på hårda material. Att justera dessa inställningar hjälper till att förlänga verktygets livslängd.
Värmehantering : Ökade skärhastigheter genererar mer värme, vilket kan försämra både verktyget och arbetsstycket. Att hantera hastigheter med kylsystem upprätthåller optimal prestanda.
Kvalitetskonsekvenser för den färdiga produkten
Den högra matningshastigheten och skärhastigheten spelar en viktig roll i kvaliteten på den bearbetade produkten.
Ytfinish : Släta ytbehandlingar är resultatet av långsammare matningshastigheter och optimerade skärhastigheter, viktiga för delar med hög precision.
Dimensionell noggrannhet : Rätt matnings- och hastighetsinställningar upprätthåller dimensionell noggrannhet genom att minimera verktygsavböjning och värmeutvidgning.
Materialintegritet : Överdriven matningshastigheter eller hastigheter kan snedvrida eller skada materialintegritet, särskilt på känsliga material. Att balansera båda säkerställer att slutprodukten behåller sina strukturella egenskaper.
Viktiga skillnader mellan matningshastighet och skärhastighet
Matningshastighet och skärhastighet är två väsentliga parametrar i CNC -bearbetning. De är nära besläktade men har distinkta egenskaper som skiljer dem. Att förstå dessa skillnader är avgörande för att optimera bearbetningsprocessen och uppnå önskade resultat.
Definition och enheter
Matningshastighet : Det är den hastighet med vilken skärverktyget går framåt genom materialet. Dess enheter är:
Skärhastighet : Även känd som ythastighet hänvisar den till den relativa hastigheten mellan banbrytande och arbetsstyckets yta. Det mäts i m/min eller ft/min.
Påverkan på bearbetningsprocess
Matningshastighet och skärhastighet påverkar olika aspekter av bearbetningsprocessen:
| parameter | huvudinflytande |
| Matningshastighet | - Ytfinish
- Bearbetningseffektivitet
- Verktygsslitage |
| Skärhastighet | - Skärtemperatur
- Tool Life
- Strömförbrukning |
Chipbildning och riktning
Chipbildning och riktning påverkas annorlunda av matningshastighet och skärhastighet:
Skärkraft och kraftförbrukning
Omfattningen av påverkan på skärkraft och kraftförbrukning varierar mellan foderhastigheten och skärhastigheten:
Rörelse och riktning
Matningshastighet och skärhastighet genereras av olika rörelser och ger olika riktningar:
Hur man bestämmer foderhastighet och skärhastighet
Att ställa in rätt matningshastighet och skärhastighet är väsentlig vid CNC -bearbetning. Dessa parametrar beror på olika faktorer och beräkningar, vilket säkerställer optimerad effektivitet, verktygsliv och kvalitet.
Faktorer som påverkar båda parametrarna
Flera faktorer spelar en roll för att bestämma den ideala matningshastigheten och skärhastigheten för specifika CNC -operationer:
Materialhårdhet : hårdare material kräver långsammare hastigheter för att undvika överdrivet verktygsslitage.
Verktygstyp och material : Högstyrka verktyg, såsom karbid eller diamant, kan hantera högre hastigheter, medan mjukare verktyg bär snabbare.
Kylvätskanvändning : Kylmedel hjälper till att hantera värme, vilket möjliggör högre skärhastigheter och utökad verktygslängd.
Djup och bredd av skärning : Djupare och bredare nedskärningar kräver långsammare matningshastigheter för att upprätthålla kontrollen och minska verktygsspänning.
Maskinförmåga : Varje CNC -maskin har hastighet och effektbegränsningar; matningshastighet och skärhastighet måste matcha maskinkapacitet.
Beräkning av foderhastighet och skärhastighet
Noggrann matningshastighet och skärhastighetsberäkningar börjar med spindelhastigheten, vilket driver båda värdena.
Matningshastighetsformel
Formeln för beräkning av matningshastigheten är: [f = f gånger n gånger t]
F : matningshastighet (mm/min)
F : matning per tand (mm/tand)
N : Spindelhastighet (RPM)
T : Antal verktygständer
Skärhastighetsformel
Skärhastigheten beräknas av: [v = frac { pi times d times n} {1000}]
V : Skärhastighet (m/min)
D : Verktygsdiameter (mm)
N : Spindelhastighet (RPM)
Justeringar för specifika operationer
Varje CNC -driftstyp - Lathe, Milling eller CNC Router - kräver anpassade beräkningar. Justeringar baserade på verktyg, material och maskinspecifikationer hjälper till att optimera varje operation för maximal effektivitet.
Andra viktiga faktorer att tänka på
Ytterligare överväganden hjälper till att förfina dessa beräkningar ytterligare:
Icke-linjära vägar : I vissa operationer, såsom cirkulär interpolering på interna eller externa diametrar, formar icke-linjära vägar. Ökat skärdjup kan leda till större verktygsengagemangsvinklar, vilket påverkar foder- och hastighetsjusteringar.
Spindelhastighetsgränser : Spindelhastigheten måste beräknas efter material- och verktygsdiameter, men vissa verktyg eller material kan leda till opraktiska hastigheter. I dessa fall rekommenderas att använda maskinens maximala spindelhastighet medan du bibehåller korrekt chipbelastning.
Interaktion mellan skärningshastighet och matningshastighet : Skärhastigheten sätter den relativa rörelsen som behövs för avlägsnande av material, medan foderrörelse synkroniserar detta för att uppnå full ytbeläggning på arbetsstycket.
Bästa metoder för att ställa in matningshastighet och skärhastighet i CNC -bearbetning
Optimering av matningshastighet och skärhastighet i CNC -bearbetning är avgörande för att uppnå effektiva, exakta resultat. Dessa val av bästa praxis styr parameterval baserat på material, verktygstyp och skärförhållanden.
Materialspecifika riktlinjer
Varje material har idealiska hastighets- och foderkrav. Till exempel behöver metaller som stål långsammare hastigheter för att minska verktygsslitage, medan plast kan hantera högre hastigheter men kan kräva långsammare foder för att förhindra smältning.
Riktlinjer för val av verktygsmaterial
Materialet i skärverktyget-som karbid, höghastighetsstål eller diamant-påverkar idealiska matnings- och hastighetsinställningar. Karbidverktyg hanterar högre hastigheter på grund av deras hårdhet, medan höghastighetsverktyg behöver lägre hastigheter för att undvika överdrivet slitage. Att välja lämpligt verktygsmaterial möjliggör mer aggressiv skärning utan att offra verktyget för verktyget.
Justera för skärförhållanden
Anpassning av matningshastighet och skärhastighet till specifika skärningsförhållanden förbättrar verktygets prestanda och delkvalitet:
Verktygstillstånd : Dåliga eller slitna verktyg kräver reducerade hastigheter och flöden för att undvika skador.
Kylvätskan Användning : Kylmedel möjliggör högre hastigheter genom att minska värmen. Vid torr skärning skyddar långsammare hastigheter och matningar verktyget och arbetsstycket.
Maskinförmåga : Varje maskin har sina gränser. Inställningsparametrar i maskinens kapacitet förhindrar problem som överdrivna vibrationer och verktygsavböjning.
Använda flöden och hastighetsdiagram och CNC -programverktyg
Foder och hastighetsdiagram ger rekommenderade parametrar baserade på material och verktygstyp, som fungerar som en värdefull referens för både nybörjare och experter. CNC -programvaruverktyg förbättrar ytterligare precision genom att automatiskt justera inställningar för att passa maskinen, verktyget och materialet som används.
Sammanfattning
Att förstå skillnaderna mellan matningshastighet och skärhastighet är avgörande för framgång för CNC -bearbetning. Varje parameter spelar en unik roll, påverkar verktygets livslängd, ytfinish och bearbetningseffektivitet.
För att optimera resultaten, balansera matningshastigheten och skärhastigheten baserad på material och verktygstyp. Detta tillvägagångssätt hjälper till att upprätthålla noggrannhet, minska slitage och maximera effektiviteten.
För bästa praxis, använd flöden och hastigheter diagram och CNC -programvara . Dessa verktyg ger rekommenderade inställningar för olika material och operationer, vilket hjälper maskinister att uppnå konsekventa resultat av hög kvalitet med lätthet.
Referenskällor
Hastigheter och flöden
CNC -maching
Matningshastighet kontra skärhastighet
Vanliga frågor (FAQ)
Vad är den största skillnaden mellan matningshastighet och skärhastighet?
Matningshastigheten hänvisar till den hastighet med vilken skärverktyget går framåt genom materialet, medan skärhastigheten är den relativa hastigheten mellan banbrytande och arbetsstyckets yta.
Hur påverkar foderhastigheten ytfinish?
Högre matningshastigheter kan resultera i en grovare ytfinish på grund av ökade vibrationer och verktygsmärken. Lägre matningshastigheter ger i allmänhet en bättre ytkvalitet.
Vad händer om skärhastigheten är för hög?
Överdriven skärhastigheter kan orsaka snabb verktygsslitage, ökad värmeproduktion och potentiella skador på arbetsstycket eller maskinen. Det kan också kompromissa med dimensionell noggrannhet och ytfinish.
Hur påverkar materialhårdhet och verktygsmaterial hastigheter och foder?
Hårdare material kräver långsammare skärhastigheter och justerade matningshastigheter för att förhindra verktygsslitage och upprätthålla kvalitet. Verktygets komposition påverkar också dess prestanda med olika hastigheter och foder.
Finns det standarddiagram eller verktyg för att ställa in matningshastigheter och skärhastigheter?
Ja, tillverkare tillhandahåller ofta rekommenderade hastighets- och foderdiagram baserade på materialtyp, verktygsgeometri och bearbetning. Dessa fungerar som utgångspunkter för val av parameter.
Vilka är de perfekta skärhastigheterna för olika material i CNC -bearbetning?
Tabellen nedan visar typiska skärhastighetsintervall för olika material:
| Material | Skärhastighetsintervall (M/MIN) |
| Aluminium | 200-400 |
| Mässing | 120-300 |
| Mild stål | 100-200 |
| Rostfritt stål | 50-100 |
| Titan | 30-60 |
| Plast | 100-500 |
