Seleção de ferramentas de usinagem CNC e determinação da quantidade de corte

Agora, muitos pacotes de software CAD/CAM fornecem funções de programação automática. Esses softwares geralmente solicitam as questões relacionadas ao planejamento do processo na interface de programação, como seleção de ferramentas, planejamento do caminho de usinagem, configuração da quantidade de corte, etc. O programador só precisa definir as questões relevantes. parâmetros, o programa NC pode ser gerado automaticamente e transmitido para a máquina-ferramenta CNC para completar o processamento. Portanto, a seleção da ferramenta e a determinação da quantidade de corte na usinagem CNC são concluídas no estado de interação homem-computador, que está em nítido contraste com o processamento de máquinas-ferramenta comuns. Ao mesmo tempo, os programadores devem dominar os princípios básicos de seleção de ferramentas e determinação da quantidade de corte. Considere totalmente as características da usinagem CNC ao programar. Neste artigo, são discutidos os problemas de seleção de ferramentas e determinação da quantidade de corte que devem ser enfrentados na programação NC, alguns princípios e sugestões são apresentados e os problemas que devem ser observados são discutidos.

Tipos e características de ferramentas comumente usadas para usinagem CNC

As ferramentas de usinagem CNC devem se adaptar à alta velocidade, alta eficiência e alto grau de automação das máquinas-ferramentas CNC e geralmente incluem ferramentas gerais, porta-ferramentas de conexão universal e um pequeno número de porta-ferramentas especiais. O porta-ferramentas é conectado à ferramenta e montado no cabeçote da máquina-ferramenta, por isso foi gradualmente padronizado e serializado. Existem muitas maneiras de classificar as ferramentas CNC.

De acordo com a estrutura da ferramenta, ela pode ser dividida em:

① Integral

② Tipo embutido, usando conexão de solda ou braçadeira de máquina, o tipo de braçadeira de máquina pode ser dividido em dois tipos:não indexável e indexável

③ Tipos especiais, como ferramentas compostas, ferramentas de absorção de choque, etc.

De acordo com o material utilizado na fabricação da ferramenta, ela pode ser dividida em:

①Ferramenta de aço rápido

②Ferramenta de carboneto

③Ferramenta de diamante

④ Outras ferramentas de material, como ferramentas de nitreto de boro cúbico, ferramentas de cerâmica, etc.

A partir do processo de corte, pode ser dividido em:

① Ferramentas de torneamento, incluindo círculos externos, furos internos, roscas, ferramentas de corte, etc.

②Ferramentas de perfuração, incluindo brocas, alargadores, torneiras, etc.

③ Ferramenta de perfuração

④ Fresadoras, etc.

A fim de atender aos requisitos das máquinas-ferramentas CNC para ferramentas duráveis, estáveis, fáceis de ajustar e substituíveis, as ferramentas intercambiáveis ​​com fixação por máquina têm sido amplamente utilizadas nos últimos anos, atingindo 30% a 40% de todas as ferramentas CNC. O montante representa de 80% a 90% do total.

Em comparação com as ferramentas usadas em máquinas-ferramentas comuns, as ferramentas CNC têm muitos requisitos diferentes, incluindo principalmente as seguintes características:

(1) Boa rigidez (especialmente ferramentas de desbaste), alta precisão, pequena resistência à vibração e deformação térmica

⑵ boa permutabilidade, fácil de trocar a ferramenta rapidamente

(3) Longa vida útil, desempenho de corte estável e confiável

⑷O tamanho da ferramenta é fácil de ajustar para reduzir o tempo de ajuste de troca de ferramenta

⑸A ferramenta deve ser capaz de quebrar ou rolar cavacos de forma confiável para facilitar a remoção de cavacos

⑹Serialização e padronização para facilitar a programação e o gerenciamento de ferramentas.

Seleção de ferramentas de usinagem CNC

A seleção da ferramenta é realizada no estado de interação homem-máquina da programação NC. A ferramenta e o porta-ferramentas devem ser selecionados corretamente de acordo com a capacidade de processamento da máquina-ferramenta, o desempenho do material da peça, o procedimento de processamento, a quantidade de corte e outros fatores relacionados.

O princípio geral de seleção de ferramentas é:fácil instalação e ajuste, boa rigidez, alta durabilidade e precisão. Na premissa de atender aos requisitos de processamento, tente escolher um porta-ferramentas mais curto para melhorar a rigidez do processamento da ferramenta.

Ao selecionar uma ferramenta, o tamanho da ferramenta deve ser adaptado ao tamanho da superfície da peça a ser usinada.

Na produção, fresas de topo são frequentemente usadas para processar os contornos periféricos de peças planas. Ao fresar o plano, a fresa com pastilhas de metal duro deve ser selecionada. Ao usinar ressaltos e ranhuras, escolha fresas de topo de aço rápido. Ao usinar a superfície do blank ou desbaste do furo, você pode escolher uma fresa de milho com pastilha de metal duro. Para o processamento de alguns perfis tridimensionais e perfis chanfrados variáveis, fresas de ponta esférica, fresas anulares, fresas cônicas e fresas de disco são frequentemente usadas.

Ao usinar superfícies de forma livre, uma vez que a velocidade de corte da extremidade da ferramenta de ponta esférica é zero, a fim de garantir a precisão da usinagem, o espaçamento da linha de corte é geralmente muito denso, então a ponta esférica é frequentemente usada para o acabamento de a superfície. A ferramenta de ponta plana é superior à ferramenta de ponta esférica em termos de qualidade de processamento de superfície e eficiência de corte. Portanto, desde que a premissa de garantir que não corte, seja desbaste ou acabamento da superfície curva, a ferramenta de ponta plana deve ser preferida. Além disso, a durabilidade e precisão da ferramenta tem uma ótima relação com o preço da ferramenta. Deve-se notar que na maioria dos casos, embora a escolha de uma boa ferramenta aumente o custo da ferramenta, a melhoria resultante na qualidade do processamento e na eficiência do processamento, todo o custo do processamento pode ser bastante reduzido.

No centro de usinagem, várias ferramentas são instaladas no magazine de ferramentas, e a seleção e troca de ferramentas podem ser realizadas a qualquer momento de acordo com os regulamentos do programa. Portanto, um porta-ferramentas padrão deve ser usado, para que as ferramentas padrão para furação, mandrilamento, expansão, fresamento e outros processos possam ser instaladas com rapidez e precisão no fuso da máquina-ferramenta ou no magazine de ferramentas. Os programadores devem entender o tamanho da estrutura, o método de ajuste e a faixa de ajuste do porta-ferramentas usado na máquina-ferramenta, para determinar as dimensões radiais e axiais da ferramenta durante a programação.

Na usinagem CNC econômica, uma vez que a afiação, medição e substituição de ferramentas são realizadas em sua maioria manualmente, leva muito tempo para auxiliar. Portanto, a ordem de disposição das ferramentas deve ser razoavelmente organizada. Geralmente, os seguintes princípios devem ser seguidos:

① Minimize o número de ferramentas

② Depois que uma ferramenta é fixada, ela deve concluir todas as peças de processamento que pode executar

③ As ferramentas de desbaste e acabamento devem ser usadas separadamente, mesmo que as ferramentas sejam do mesmo tamanho

④ Fresar primeiro e depois furar

⑤ Realize o acabamento da superfície primeiro e, em seguida, execute o acabamento do contorno 2D

⑥ Quando possível, a função de troca automática de ferramentas das máquinas-ferramentas CNC deve ser usada o máximo possível para melhorar a eficiência da produção.

Na usinagem CNC econômica, uma vez que a afiação, medição e substituição de ferramentas são realizadas em sua maioria manualmente, leva muito tempo para auxiliar. Portanto, a ordem de disposição das ferramentas deve ser razoavelmente organizada. Geralmente, os seguintes princípios devem ser seguidos:

① Minimize o número de ferramentas

② Depois que uma ferramenta é fixada, ela deve concluir todas as peças de processamento que pode executar

③ As ferramentas de desbaste e acabamento devem ser usadas separadamente, mesmo que as ferramentas sejam do mesmo tamanho

④ Fresar primeiro e depois furar

⑤ Realize o acabamento da superfície primeiro e, em seguida, execute o acabamento do contorno 2D

⑥ Quando possível, a função de troca automática de ferramentas das máquinas-ferramentas CNC deve ser usada o máximo possível para melhorar a eficiência da produção.

Determinação da quantidade de corte em C Usinagem NC

O princípio da seleção razoável da quantidade de corte é que, na usinagem de desbaste, o objetivo principal é melhorar a produtividade, mas a economia e o custo de processamento também devem ser considerados. Economia e custos de processamento. O valor específico deve ser determinado de acordo com o manual da máquina-ferramenta, manual de quantidade de corte e experiência.

⑴ profundidade de corte t.

Quando a rigidez da máquina-ferramenta, peça e ferramenta permite, t é igual ao sobremetal de usinagem, que é uma medida eficaz para melhorar a produtividade. Para garantir a precisão da usinagem e a rugosidade superficial das peças, geralmente deve-se deixar uma certa margem para o acabamento. A tolerância de acabamento das máquinas-ferramentas CNC pode ser ligeiramente menor do que a das máquinas-ferramentas comuns.

⑵ largura de corte L.

Geralmente, L é proporcional ao diâmetro da ferramenta d e inversamente proporcional à profundidade de corte. Na usinagem CNC econômica, a faixa geral de valores de L é:L=(0,6～0,9)d.

⑶ velocidade de corte v.

Aumentar v também é uma medida para melhorar a produtividade, mas v está intimamente relacionado à durabilidade da ferramenta. À medida que v aumenta, a durabilidade da ferramenta cai drasticamente, então a escolha de v depende principalmente da durabilidade da ferramenta. Além disso, a velocidade de corte também está intimamente relacionada ao material a ser processado. Por exemplo, ao fresar a liga 30CrNi2MoVA com uma fresa de topo, v pode ser cerca de 8m/min. Ao fresar liga de alumínio com a mesma fresa de topo, v pode ser selecionado para ser maior que 200m/min.

(4) Velocidade de alimentação vF

vF deve ser selecionado de acordo com os requisitos de precisão de usinagem e rugosidade superficial da peça, bem como a ferramenta e o material da peça. Um aumento no vF também pode melhorar a eficiência da produção. Quando o requisito de rugosidade da superfície é baixo, vF pode ser selecionado para ser maior. Durante o processo de usinagem, o vF também pode ser ajustado manualmente através do interruptor de compensação no painel de controle da máquina, mas a taxa de alimentação máxima é limitada pela rigidez do equipamento e pelo desempenho do sistema de alimentação.