Как да изчислим скоростите на CNC фрезовата машина?

За да се изчислят скоростите на CNC фрезата, трябва да се следват редица параметри, обикновено зададени от производителите на металорежещата машина, като се вземат предвид скоростта на подаване, скоростта на рязане, броят обороти в минута, характеристиките на обработвания детайл и др.

Параметри на обработка на металорежещите машини

Преди да се изчислят скоростите на фрезата за обработка на детайли от метал, дърво и други материали, е важно да се познават различните параметри, които трябва да се вземат предвид, за да се направят правилно изчисленията. Правилната скорост на фрезата зависи от описаните по-долу параметри.

Скорост на подаване

​ Скоростта на подаване (VF) е термин, използван при металорежещите машини, който се отнася до моментната относителна скорост, с която режещият инструмент (в този случай фрезата) се приближава към повърхността на материала, за да го отнеме; това е скоростта на подавателното движение (да не се бърка със скоростта на рязане). Този параметър се изчислява по траекторията, която режещият инструмент изминава в посоката на подаване за една минута. 

Скоростта на подаване се изразява в метри в минута.

Скорост на рязане

​ Скоростта на рязане (VC) е скоростта, с която режещият ръб на фрезата се движи спрямо обработвания детайл. Този параметър, изразяван в метри в секунда, определя пътя на върха на зъба на режещия инструмент. Скоростта на рязане обикновено се дава от производителя на инструмента; той определя каква е препоръчителната скорост и границата на машината, която не трябва да се превишава. 

Тази скорост варира според материала на детайла, както и според вида обработка. При изчисляването на скоростта на рязане се има предвид, че колкото по-голям е диаметърът на фрезата, толкова по-висока е скоростта на рязане. Същото важи и за оборотите в минута: ако те са по-високи, по-висока ще е и скоростта на рязане. 

Обороти в минута

Стойност, която изразява скоростта на шпиндела, т.е. колко бързо се върти шпинделът и колко пълни оборота прави за една минута. CNC фрезата обикновено работи с между 6000 и 24 000 оборота в минута (об/мин).

Натоварване на стружката

Нарича се също подаване на зъб и представлява дебелината на материала, която всеки зъб на режещия инструмент отнема от повърхността на детайла при един пълен оборот. Правилното натоварване на стружката позволява да се регулира температурата на фрезата и предотвратява прегряването ѝ. Подаването на зъб зависи от оборотите и скоростта на подаване. 

Аксиална дълбочина

​ Аксиалната дълбочина на рязане (дълбочина на прохода) влияе на скоростите на фрезата. При по-малка дълбочина фрезоването е по-безопасно, но изисква множество проходи, което увеличава времето за обработка. Когато искате да увеличите дълбочината, което увеличава размера на стружката, трябва да се намали скоростта на подаване на машината.

Радиална дълбочина

​ Радиалната дълбочина или ширината на рязане варира в зависимост от твърдостта на CNC машината. За правилно странично фрезоване е важно скоростта на подаване да се намали с до 25 %.

Значение на скоростите на фрезата

​ скоростите на фрезата са от съществено значение за добрите резултати от обработката. Ако има дисбаланс между скоростта на подаване и оборотите на шпиндела, се получава лошо качество на повърхността, а понякога металорежещата машина може да се дестабилизира и да предизвика счупване на фрезата. Затова е важно всички описани по-горе параметри на рязане да се настройват според твърдостта на фрезата, но също и според нейната мощност и характеристики.

Трябва да се има предвид също, че фрезите, които се използват на машините с CNC управление, могат да бъдат изработени от бързорежеща стомана HSS, волфрамов карбид, PCD диамант и др. Това означава, че колкото по-твърд е режещият инструмент, толкова по-висока може да е скоростта на рязане; но вследствие на това скоростта на подаване може да се намали. 

​ скоростите на фрезата зависят не само от машината и различните параметри, но и от вида обработка на материала и характеристиките на детайла (материал, дизайн, форма и др.). Така скоростите на фрезата варират в зависимост от това дали обработката е фрезоване, прорязване на канали и др. Как влияят скоростите на фрезата на работата? Например при по-висока скорост на подаване се постига по-добър контрол върху образуването на стружка, по-кратко време на рязане и по-малко износване на инструмента. Но това увеличава и риска от счупване на фрезата и вероятността от грапавост на повърхността. От друга страна, ако скоростта на подаване се намали, стружките са по-дълги и качеството на обработката се подобрява; недостатъците са по-голямото износване на фрезата и по-дългото време и по-високата цена на обработката.