Miten CNC-jyrsinkoneen nopeudet lasketaan?

Kun lasketaan CNC-jyrsinkoneen nopeuksia , on noudatettava joukkoa parametreja, jotka työstökoneen valmistaja yleensä määrittää; huomioon otetaan syöttönopeus, lastuamisnopeus, kierrosluku minuutissa, koneistettavan kappaleen ominaisuudet jne.

Työstökoneiden koneistusparametrit

Ennen kuin lasketaan jyrsinkoneen nopeudet metalli-, puu- ja muiden kappaleiden koneistusta varten, on tärkeää tuntea huomioon otettavat parametrit, jotta laskelmat voidaan tehdä oikein. Jyrsinkoneen oikea nopeus riippuu seuraavassa kuvatuista parametreista.

Syöttönopeus

​ Syöttönopeus (VF) on työstökoneissa käytetty termi, joka tarkoittaa suhteellista hetkellistä nopeutta , jolla terä (tässä tapauksessa jyrsin) lähestyy materiaalin pintaa poistaakseen sitä; kyse on leikkausliikkeen nopeudesta (ei pidä sekoittaa lastuamisnopeuteen). Parametri lasketaan terän kulkeman radan perusteella syöttösuunnassa minuutin aikana. 

Syöttönopeus ilmoitetaan metreinä minuutissa.

Lastuamisnopeus

​ Lastuamisnopeus (VC) on nopeus, jolla jyrsimen särmä pyörii koneistettavan kappaleen pinnalla. Parametri, joka ilmoitetaan metreinä sekunnissa, määrittää terän hampaan kärjen kulkeman matkan. Lastuamisnopeuden ilmoittaa yleensä työkalun valmistaja, joka määrittää suositellun nopeuden ja koneen rajan, jota ei saa ylittää. 

Nopeus vaihtelee kappaleen materiaalin ja tehtävän koneistuksen mukaan. Lastuamisnopeutta laskettaessa on otettava huomioon, että mitä suurempi jyrsimen halkaisija, sitä suurempi lastuamisnopeus. Sama pätee kierroslukuun: mitä suurempi se on, sitä suurempi on myös lastuamisnopeus. 

Kierrosluku minuutissa

Arvo, joka ilmaisee karapään nopeuden, eli kuinka nopeasti karapää pyörii ja kuinka monta kokonaista kierrosta se tekee minuutissa. CNC-jyrsinkone pyörii yleensä 6 000–24 000 kierrosta minuutissa (RPM).

Lastukuorma

Sitä kutsutaan myös hammaskohtaiseksi syötöksi, ja se on materiaalin paksuus, jonka terän kukin hammas poistaa kappaleen pinnasta yhden kokonaisen kierroksen aikana. Sopiva lastukuorma auttaa säätelemään jyrsimen lämpötilaa ja estää sen ylikuumenemisen. Hammaskohtainen syöttö riippuu pyörimisnopeudesta ja syöttönopeudesta. 

Aksiaalinen syvyys

​ Aksiaalinen syvyys eli lastuamissyvyys vaikuttaa jyrsinkoneen nopeuksiin. Pienemmällä syvyydellä jyrsintä on turvallisempaa, mutta se vaatii useita lastuamiskertoja, mikä pidentää koneistusaikaa. Kun halutaan lisätä syvyyttä, mikä kasvattaa lastujen kokoa, koneen syöttönopeutta on pienennettävä.

Radiaalinen syvyys

​ Radiaalinen syvyys eli lastuamisleveys vaihtelee CNC-työstökoneen jäykkyyden mukaan. Asianmukaisessa sivujyrsinnässä on tärkeää pienentää syöttönopeutta jopa 25 %.

Jyrsinkoneen nopeuksien merkitys

​ jyrsinkoneen nopeudet ovat välttämättömiä hyvien koneistustulosten saavuttamiseksi. Jos syöttönopeuden ja karan kierrosluvun välillä on epätasapaino, viimeistelystä tulee huono, ja joskus työstökone voi menettää vakautensa ja aiheuttaa jyrsimen rikkoutumisen. Siksi on tärkeää, että kaikki edellä kuvatut lastuamisparametrit säädetään jyrsinkoneen jäykkyyden mutta myös sen tehon ja ominaisuuksien mukaan.

On myös otettava huomioon, että CNC-koneissa käytettävät jyrsimet voivat olla valmistettu HSS-pikateräksestä, volframikarbidista, PCD-timantista jne. Tämä tarkoittaa, että mitä kovempi terä, sitä suurempi lastuamisnopeus; vastaavasti syöttönopeutta voidaan pienentää. 

​ jyrsinkoneen nopeudet eivät riipu vain koneesta ja eri parametreista, vaan niihin vaikuttavat myös materiaalille tehtävä työ ja kappaleen ominaisuudet (materiaali, malli, muoto jne.). Siten jyrsinkoneen nopeudet vaihtelevat sen mukaan, onko koneistus jyrsintää, uritusta jne. Miten jyrsinkoneen nopeudet vaikuttavat töihin? Esimerkiksi mitä suurempi syöttönopeus, sitä parempi lastunmuodostuksen hallinta, lyhyempi lastuamisaika ja pienempi työkalun kuluminen. Samalla kuitenkin kasvaa jyrsimen rikkoutumisen riski ja pinnankarheuden todennäköisyys. Toisaalta jos syöttönopeutta pienennetään, lastut ovat pidempiä ja koneistuksen laatu paranee; haittoina ovat jyrsimen suurempi kuluminen sekä pidempi koneistusaika ja suuremmat kustannukset.