„Principy výběru tří prvků při obrábění na CNC obráběcích strojích“.
Při obrábění kovů třískovým obráběním je klíčový správný výběr tří prvků obrábění na CNC obráběcích strojích – řezné rychlosti, posuvu a hloubky řezu. Toto je jeden z hlavních obsahů kurzu principů obrábění kovů. Následuje podrobný rozbor principů výběru těchto tří prvků.
I. Řezná rychlost
Řezná rychlost, tj. lineární rychlost nebo obvodová rychlost (V, metry/minutu), je jedním z důležitých parametrů při obrábění na CNC obráběcích strojích. Pro výběr vhodné řezné rychlosti je třeba nejprve zvážit několik faktorů.
Řezná rychlost, tj. lineární rychlost nebo obvodová rychlost (V, metry/minutu), je jedním z důležitých parametrů při obrábění na CNC obráběcích strojích. Pro výběr vhodné řezné rychlosti je třeba nejprve zvážit několik faktorů.
Nástrojové materiály
Karbid: Díky vysoké tvrdosti a dobré tepelné odolnosti lze dosáhnout relativně vysoké řezné rychlosti. Obecně může být nad 100 metrů/min. Při nákupu břitových destiček jsou obvykle uvedeny technické parametry, které objasňují rozsah lineárních rychlostí, které lze zvolit při zpracování různých materiálů.
Rychlořezná ocel: Ve srovnání s karbidem je výkon rychlořezné oceli mírně horší a řezná rychlost může být pouze relativně nízká. Ve většině případů řezná rychlost rychlořezné oceli nepřesahuje 70 metrů za minutu a obecně je pod 20–30 metrů za minutu.
Karbid: Díky vysoké tvrdosti a dobré tepelné odolnosti lze dosáhnout relativně vysoké řezné rychlosti. Obecně může být nad 100 metrů/min. Při nákupu břitových destiček jsou obvykle uvedeny technické parametry, které objasňují rozsah lineárních rychlostí, které lze zvolit při zpracování různých materiálů.
Rychlořezná ocel: Ve srovnání s karbidem je výkon rychlořezné oceli mírně horší a řezná rychlost může být pouze relativně nízká. Ve většině případů řezná rychlost rychlořezné oceli nepřesahuje 70 metrů za minutu a obecně je pod 20–30 metrů za minutu.
Materiály obrobků
U obrobků s vysokou tvrdostí by měla být řezná rychlost nízká. Například u kalené oceli, nerezové oceli atd. by se pro zajištění životnosti nástroje a kvality obrábění měla nastavit nižší hodnota V.
U litinových materiálů může být při použití karbidových nástrojů řezná rychlost 70–80 metrů/min.
Nízkouhlíková ocel má lepší obrobitelnost a řezná rychlost může být vyšší než 100 metrů za minutu.
Řezání neželezných kovů je relativně snadné a lze zvolit vyšší řeznou rychlost, obvykle mezi 100 – 200 metry/min.
U obrobků s vysokou tvrdostí by měla být řezná rychlost nízká. Například u kalené oceli, nerezové oceli atd. by se pro zajištění životnosti nástroje a kvality obrábění měla nastavit nižší hodnota V.
U litinových materiálů může být při použití karbidových nástrojů řezná rychlost 70–80 metrů/min.
Nízkouhlíková ocel má lepší obrobitelnost a řezná rychlost může být vyšší než 100 metrů za minutu.
Řezání neželezných kovů je relativně snadné a lze zvolit vyšší řeznou rychlost, obvykle mezi 100 – 200 metry/min.
Podmínky zpracování
Při hrubém obrábění je hlavním účelem rychlé odebírání materiálu a požadavky na kvalitu povrchu jsou relativně nízké. Proto se řezná rychlost nastavuje nižší. Při dokončovacím obrábění by se pro dosažení dobré kvality povrchu měla řezná rychlost nastavit vyšší.
Pokud je systém tuhosti obráběcího stroje, obrobku a nástroje špatný, měla by se snížit i řezná rychlost, aby se snížily vibrace a deformace.
Pokud je S použitá v CNC programu otáčkami vřetena za minutu, pak by se S měla vypočítat podle průměru obrobku a lineární rychlosti řezání V: S (otáčky vřetena za minutu) = V (lineární rychlost řezání) × 1000 / (3,1416 × průměr obrobku). Pokud CNC program používá konstantní lineární rychlost, pak S může přímo použít lineární rychlost řezání V (metry/minutu).
Při hrubém obrábění je hlavním účelem rychlé odebírání materiálu a požadavky na kvalitu povrchu jsou relativně nízké. Proto se řezná rychlost nastavuje nižší. Při dokončovacím obrábění by se pro dosažení dobré kvality povrchu měla řezná rychlost nastavit vyšší.
Pokud je systém tuhosti obráběcího stroje, obrobku a nástroje špatný, měla by se snížit i řezná rychlost, aby se snížily vibrace a deformace.
Pokud je S použitá v CNC programu otáčkami vřetena za minutu, pak by se S měla vypočítat podle průměru obrobku a lineární rychlosti řezání V: S (otáčky vřetena za minutu) = V (lineární rychlost řezání) × 1000 / (3,1416 × průměr obrobku). Pokud CNC program používá konstantní lineární rychlost, pak S může přímo použít lineární rychlost řezání V (metry/minutu).
II. Rychlost posuvu
Rychlost posuvu, známá také jako rychlost posuvu nástroje (F), závisí hlavně na požadavcích na drsnost povrchu obrobku.
Rychlost posuvu, známá také jako rychlost posuvu nástroje (F), závisí hlavně na požadavcích na drsnost povrchu obrobku.
Dokončovací obrábění
Během jemného obrábění by vzhledem k vysokým požadavkům na kvalitu povrchu měla být rychlost posuvu malá, obvykle 0,06 – 0,12 mm/otáčku vřetena. To může zajistit hladký obrobený povrch a snížit jeho drsnost.
Během jemného obrábění by vzhledem k vysokým požadavkům na kvalitu povrchu měla být rychlost posuvu malá, obvykle 0,06 – 0,12 mm/otáčku vřetena. To může zajistit hladký obrobený povrch a snížit jeho drsnost.
Hrubé obrábění
Při hrubém obrábění je hlavním úkolem rychle odebrat velké množství materiálu a rychlost posuvu lze nastavit větší. Velikost rychlosti posuvu závisí hlavně na pevnosti nástroje a obecně může být vyšší než 0,3.
Pokud je hlavní úhel podbroušení nástroje velký, pevnost nástroje se zhorší a v tomto případě nesmí být rychlost posuvu příliš velká.
Kromě toho je třeba zvážit také výkon obráběcího stroje a tuhost obrobku a nástroje. Pokud je výkon obráběcího stroje nedostatečný nebo tuhost obrobku a nástroje nízká, je třeba odpovídajícím způsobem snížit i rychlost posuvu.
CNC program používá dvě jednotky posuvu: mm/minutu a mm/otáčku vřetena. Pokud se použije jednotka mm/minutu, lze ji převést podle vzorce: posuv za minutu = posuv na otáčku × otáčky vřetena za minutu.
Při hrubém obrábění je hlavním úkolem rychle odebrat velké množství materiálu a rychlost posuvu lze nastavit větší. Velikost rychlosti posuvu závisí hlavně na pevnosti nástroje a obecně může být vyšší než 0,3.
Pokud je hlavní úhel podbroušení nástroje velký, pevnost nástroje se zhorší a v tomto případě nesmí být rychlost posuvu příliš velká.
Kromě toho je třeba zvážit také výkon obráběcího stroje a tuhost obrobku a nástroje. Pokud je výkon obráběcího stroje nedostatečný nebo tuhost obrobku a nástroje nízká, je třeba odpovídajícím způsobem snížit i rychlost posuvu.
CNC program používá dvě jednotky posuvu: mm/minutu a mm/otáčku vřetena. Pokud se použije jednotka mm/minutu, lze ji převést podle vzorce: posuv za minutu = posuv na otáčku × otáčky vřetena za minutu.
III. Hloubka řezu
Hloubka řezu, tj. hloubka řezu, má různé možnosti při dokončovacím a hrubovacím obrábění.
Hloubka řezu, tj. hloubka řezu, má různé možnosti při dokončovacím a hrubovacím obrábění.
Dokončovací obrábění
Během dokončovacího obrábění může být obecně pod 0,5 (hodnota poloměru). Menší hloubka řezu může zajistit kvalitu obrobeného povrchu a snížit drsnost povrchu a zbytkové pnutí.
Během dokončovacího obrábění může být obecně pod 0,5 (hodnota poloměru). Menší hloubka řezu může zajistit kvalitu obrobeného povrchu a snížit drsnost povrchu a zbytkové pnutí.
Hrubé obrábění
Při hrubování by měla být hloubka řezu stanovena podle obrobku, nástroje a stavu obráběcího stroje. U malého soustruhu (s maximálním obráběným průměrem menším než 400 mm), který soustruží ocel č. 45 v normalizačním stavu, hloubka řezu v radiálním směru obvykle nepřesahuje 5 mm.
Je třeba poznamenat, že pokud se pro změnu otáček vřetena soustruhu používá běžná regulace otáček s frekvenčním měničem, pak při velmi nízkých otáčkách vřetena za minutu (nižších než 100–200 otáček za minutu) se výstupní výkon motoru výrazně sníží. V tomto případě lze dosáhnout pouze velmi malé hloubky řezu a rychlosti posuvu.
Při hrubování by měla být hloubka řezu stanovena podle obrobku, nástroje a stavu obráběcího stroje. U malého soustruhu (s maximálním obráběným průměrem menším než 400 mm), který soustruží ocel č. 45 v normalizačním stavu, hloubka řezu v radiálním směru obvykle nepřesahuje 5 mm.
Je třeba poznamenat, že pokud se pro změnu otáček vřetena soustruhu používá běžná regulace otáček s frekvenčním měničem, pak při velmi nízkých otáčkách vřetena za minutu (nižších než 100–200 otáček za minutu) se výstupní výkon motoru výrazně sníží. V tomto případě lze dosáhnout pouze velmi malé hloubky řezu a rychlosti posuvu.
Závěrem lze říci, že správný výběr tří prvků obrábění CNC obráběcích strojů vyžaduje komplexní zvážení mnoha faktorů, jako jsou materiály nástrojů, materiály obrobků a podmínky zpracování. Při skutečném obrábění by měly být provedeny přiměřené úpravy podle konkrétních situací, aby se dosáhlo cílů zlepšení efektivity obrábění, zajištění kvality obrábění a prodloužení životnosti nástroje. Zároveň by obsluha měla neustále shromažďovat zkušenosti a být obeznámena s vlastnostmi různých materiálů a technologií obrábění, aby mohla lépe volit parametry řezání a zlepšovat výkon obrábění CNC obráběcích strojů.