Як розрахувати режими різання для фрезерного верстата з ЧПК?
Щоб розрахувати швидкості фрезерного верстата з ЧПК потрібно дотримуватися низки параметрів, які зазвичай встановлюють виробники верстата, з урахуванням швидкості подачі, швидкості різання, частоти обертання за хвилину, характеристик оброблюваної деталі тощо.
Параметри обробки на металорізальних верстатах
Перш ніж розраховувати швидкості фрезерного верстата для обробки деталей з металу, деревини та інших матеріалів, важливо знати різні параметри, які слід враховувати, щоб правильно виконати розрахунки. Правильна швидкість фрезерного верстата залежить від параметрів, описаних нижче.
Швидкість подачі
Швидкість подачі (VF), — це термін, що використовується для металорізальних верстатів і означає миттєву відносну швидкість з якою різальний інструмент (у цьому разі фреза) наближається до поверхні матеріалу, щоб його зняти; це швидкість робочого руху (не плутати зі швидкістю різання). Цей параметр розраховують на основі траєкторії різального інструмента у напрямку подачі за одну хвилину.
Швидкість подачі виражають у метрах за хвилину.
Швидкість різання
Швидкість різання (VC) — це швидкість, з якою ріжуча кромка фрези рухається по оброблюваній деталі. Цей параметр, що виражається в метрах за секунду, визначає шлях точки зуба різального інструмента. Швидкість різання зазвичай вказує виробник інструменту; саме він визначає рекомендовану швидкість і межу верстата, яку не можна перевищувати.
Ця швидкість залежить від матеріалу деталі та виду обробки. Розраховуючи швидкість різання, слід брати до уваги, що, чим більший діаметр фрези, тим вища швидкість різання. Те саме стосується частоти обертання: чим вона вища, тим вища й швидкість різання.
Оберти за хвилину
Величина, що виражає швидкість обертання шпинделя, тобто те, як швидко обертається шпиндель і скільки повних обертів він робить за хвилину. Фрезерний верстат з ЧПК зазвичай має від 6 000 до 24 000 обертів за хвилину (об/хв).
Навантаження на зуб
Його також називають подачею на зуб, це товщина матеріалу, яку кожен зуб різального інструмента знімає з поверхні деталі за один повний оберт. Правильне навантаження на зуб дає змогу регулювати температуру фрези й запобігає її перегріванню. Подача на зуб залежить від частоти обертання та швидкості подачі.
Осьова глибина
Осьова глибина, або глибина проходу, впливає на швидкості фрезерного верстата. Що менша глибина, то безпечніше фрезерування, але це вимагає кількох проходів, що збільшує час обробки. Коли потрібно збільшити глибину, що збільшує розмір стружки, слід зменшити швидкість подачі верстата.
Радіальна глибина
Радіальна глибина, або ширина різання, залежить від жорсткості верстата з ЧПК. Для правильного бічного фрезерування важливо зменшити швидкість подачі до 25 %.
Важливість швидкостей фрезерного верстата
швидкості фрезерного верстата необхідні для хороших результатів обробки. Якщо швидкість подачі та частота обертання шпинделя незбалансовані, якість поверхні погіршується, а іноді верстат може втратити стабільність і спричинити поломку фрези. Тому важливо, щоб усі описані вище параметри різання налаштовувалися відповідно до жорсткості фрезерного верстата, а також його потужності та характеристик.
Слід також враховувати, що фрези для верстатів з ЧПК можуть бути виготовлені зі швидкорізальної сталі HSS, карбіду вольфраму, діаманту PCD, тощо. Це означає, що з підвищенням твердості різального інструмента зростає й швидкість різання; проте відповідно швидкість подачі може зменшитися.
швидкості фрезерного верстата залежать не лише від верстата та різних параметрів, а й від виду роботи з матеріалом і характеристик деталі (матеріал, конструкція, форма тощо). Так, швидкості фрезерного верстата різняться залежно від того, чи це фрезерування, прорізання пазів тощо. Як впливають швидкості фрезерного верстата на роботу? Наприклад, що вища швидкість подачі, то кращий контроль утворення стружки, менший час різання і знос інструменту. Однак це також підвищує ризик поломки фрези та ймовірність шорсткості поверхні. З іншого боку, якщо швидкість подачі зменшити, стружка буде довшою, а якість обробки кращою; недоліки — більший знос фрези, більші час і вартість обробки.