Hogyan számítsuk ki a CNC-marógép fordulatszámait és sebességeit?
A CNC-marógép sebességeinek kiszámításához egy sor paramétert kell követni, amelyeket általában a szerszámgép gyártója határoz meg; figyelembe kell venni az előtolási sebességet, a forgácsolási sebességet, a percenkénti fordulatszámot, a megmunkálandó munkadarab jellemzőit stb.
A szerszámgépek megmunkálási paraméterei
Mielőtt kiszámítaná, mekkorák a marógép sebességei fém, fa és más anyagú munkadarabok megmunkálásához, fontos ismerni a figyelembe veendő különböző paramétereket, hogy a számítás megfelelő legyen. A marógép megfelelő sebessége az alábbiakban ismertetett paraméterektől függ.
Előtolási sebesség
A percenkénti előtolás (VF) a szerszámgépeknél használt fogalom, amely azt a pillanatnyi relatív sebességet jelöli, amellyel a forgácsolószerszám (ebben az esetben a maró) az anyag felületéhez közelít, hogy eltávolítsa azt; vagyis a forgácsoló mozgás sebességéről van szó (nem tévesztendő össze a forgácsolási sebességgel). Ezt a paramétert a forgácsolószerszám által megtett pálya alapján számítják az előtolás irányában, egy perc alatt.
Az előtolási sebességet méter per percben adják meg.
Forgácsolási sebesség
A forgácsolási sebesség (VC) az a sebesség, amellyel a maró éle a megmunkálandó munkadarabon forog. Ez a paraméter, amelyet méter per másodpercben adnak meg, a forgácsolószerszám fogcsúcsa által megtett utat határozza meg. A forgácsolási sebességet általában a szerszám gyártója adja meg; ő határozza meg az ajánlott sebességet és a gép túl nem léphető határértékét.
Ez a sebesség a munkadarab anyagától és az elvégzendő megmunkálástól függően változik. A forgácsolási sebesség kiszámításakor figyelembe kell venni, hogy minél nagyobb a maró átmérője, annál nagyobb a forgácsolási sebesség. Ugyanez érvényes a percenkénti fordulatszámra: ha az nagyobb, a forgácsolási sebesség is nagyobb lesz.
Percenkénti fordulatszám
Ez az érték fejezi ki a főorsó sebességét, vagyis azt, hogy milyen gyorsan forog a főorsó, és hány fordulatot tesz meg egy perc alatt. A CNC-marógép fordulatszáma általában 6000 és 24 000 fordulat/perc (RPM) között van.
Forgácsterhelés
Más néven fogankénti előtolás, vagyis az az anyagvastagság, amelyet a forgácsolószerszám minden foga egy teljes fordulat alatt leválaszt a munkadarab felületéről. A megfelelő forgácsterhelés lehetővé teszi a maró hőmérsékletének szabályozását, és megakadályozza a túlmelegedését. A fogankénti előtolás a fordulatszámtól és az előtolási sebességtől függ.
Tengelyirányú fogásmélység
A tengelyirányú fogásmélység hatással van a marógép sebességeire. Kisebb fogásmélységnél a marás biztonságosabb, de több fogást tesz szükségessé, ami növeli a megmunkálási időt. Ha növelni kívánják a fogásmélységet, ami a forgács méretét is növeli, csökkenteni kell a gép előtolási sebességét.
Radiális fogásmélység
A radiális fogásmélység vagy fogásszélesség a CNC-szerszámgép merevségétől függően változik. A megfelelő oldalmaráshoz fontos, hogy az előtolási sebességet akár 25%-kal csökkentsék.
A marógép sebességeinek jelentősége
A marógép sebességei elengedhetetlenek a jó megmunkálási eredményhez. Ha az előtolási sebesség és a főorsó percenkénti fordulatszáma között egyensúlyhiány van, rossz lesz a felületminőség, és esetenként a szerszámgép instabillá válhat, ami a maró töréséhez vezethet. Ezért fontos, hogy a fent leírt forgácsolási paramétereket a marógép merevségéhez, valamint teljesítményéhez és jellemzőihez igazítsák.
Figyelembe kell venni azt is, hogy a CNC számjegyvezérlésű gépeken használt marók készülhetnek HSS gyorsacélból, volfrám-karbidból, PCD gyémántból, stb. Ez azt jelenti, hogy minél keményebb a forgácsolószerszám, annál nagyobb a forgácsolási sebesség is; ennek következtében viszont az előtolási sebesség csökkenhet.
A marógép sebességei nemcsak a géptől és a különböző paraméterektől függnek, hanem az anyagon végzett munkától és a munkadarab jellemzőitől (anyag, kialakítás, forma stb.) is. Így a marógép sebességei eltérnek attól függően, hogy marásról, hornyolásról vagy más műveletről van-e szó. Hogyan hatnak a marógép sebességei a munkára? Például nagyobb előtolási sebességnél jobban szabályozható a forgácsképződés, rövidebb a forgácsolási idő és kisebb a szerszámkopás. Ugyanakkor ez növeli a maró törésének kockázatát és a felületi érdesség valószínűségét is. Másrészt ha az előtolási sebességet csökkentik, a forgács hosszabb, és javul a megmunkálás minősége; hátránya viszont a maró nagyobb kopása, valamint a hosszabb megmunkálási idő és a magasabb költség.