Разница между скоростью подачи и скоростью резания при обработке на станках с ЧПУ

При обработке на станках с ЧПУ подача и скорость резания являются двумя важнейшими параметрами, которые напрямую влияют на эффективность обработки, качество деталей и срок службы инструмента. Выбор правильной подачи и скорости резания может не только ускорить процесс обработки, но и сократить время производства но также улучшить качество поверхности и продлить срок службы инструмента. Глубокое понимание этих параметров и их применения в реальной обработке крайне важно для оптимизации процессов ЧПУ.

В следующем тексте Yonglihao Machinery более подробно рассмотрит, как выбрать оптимальную скорость подачи и резания в зависимости от конкретных потребностей обработки.

Какова скорость подачи?

В обработке на станках с ЧПУ скорость подачи (также известная как скорость подачи) — это величина, измеряемая расстоянием, которое инструмент перемещается по поверхности заготовки за единицу времени, обычно выражаемая в миллиметрах в минуту (мм/мин) или дюймах в минуту (об/мин). Скорость подачи — критический параметр процесса обработки, напрямую влияющий на эффективность обработки, износ инструмента, качество обработки и общее время обработки. Выбор скорости подачи должен быть точно подобран в соответствии с конкретной задачей обработки, свойствами материала, типом инструмента и требованиями к качеству поверхности.

Выбор оптимальной скорости подачи

При выборе оптимальной скорости подачи необходимо учитывать несколько факторов:

Требования к качеству и поверхности заготовки: Допуски размеров, сложность формы и требования к качеству поверхности заготовки влияют на выбор скорости подачи. Более низкая скорость подачи обычно требуется для уменьшения шероховатости поверхности и обеспечения точности обработки, особенно для достижения высокого качества.

Материал заготовки и свойства материалаТвёрдость, прочность, теплопроводность и другие характеристики различных материалов (например, алюминиевых сплавов, нержавеющей стали и т. д.) напрямую влияют на выбор скорости подачи. Более твёрдые материалы обычно требуют более низкой скорости подачи, чтобы избежать повреждения инструмента, в то время как материалы с низкой теплопроводностью требуют ещё более низкой скорости подачи, чтобы предотвратить перегрев и отжиг инструмента. Регулировка скорости подачи в соответствии со свойствами материала крайне важна для обеспечения эффективной резки и предотвращения преждевременного износа инструмента.

Материал и тип инструмента: Каждый инструментальный материал (например, твердый сплав, быстрорежущая сталь и т. д.) и тип инструмента (например, концевые фрезы, токарные резцы и т. д.) предъявляют особые требования к скорости подачи. Твёрдость и износостойкость инструмента определяют его производительность при различных скоростях подачи.

Геометрия режущего инструмента: Геометрия инструмента (например, радиус режущей кромки, передний угол, задний угол и т. д.) влияет на оптимальную скорость подачи. Специальные геометрии могут потребовать корректировки скорости подачи для достижения наилучшей производительности резания.

Другие факторы, влияющие на оптимальную скорость подачи

Тип операции обработки: Другой операции механической обработки (например, фрезерование с ЧПУ, точение с ЧПУ и сверление) требуют разных скоростей подачи. Фрезерование обычно требует более высокой скорости подачи, в то время как прецизионное сверление может потребовать более низкой скорости подачи для обеспечения точности.

Ширина реза: Большая ширина реза увеличивает силу резания, что требует меньшей скорости подачи, чтобы избежать перегрузки инструмента.

Долговечность и срок службы инструмента: Чрезмерно высокая скорость подачи увеличивает нагрузку на инструмент, ускоряя его износ. Правильная регулировка скорости подачи может продлить срок службы инструмента и повысить эффективность обработки. Баланс между производительностью и сроком службы инструмента имеет решающее значение для оптимизации скорости подачи.

Производительность: Более высокая скорость подачи обычно увеличивает скорость обработки, сокращая время цикла и, следовательно, повышая производительность. Однако чрезмерно высокая скорость подачи может привести к снижению качества поверхности и повышенному износу инструмента, поэтому важно найти баланс между требованиями к качеству и контролем затрат, одновременно повышая производительность.

Возможности станков: Максимальная скорость подачи станка зависит от его конструкции и возможностей приводной системы. Превышение производительности станка может привести к вибрации, дребезгу инструмента и даже к отказу станка.

Что такое скорость резки?

Скорость резания — критически важный параметр, измеряющий скорость перемещения режущей кромки инструмента относительно поверхности заготовки. В обработке на станках с ЧПУ скорость резания обычно выражается в метрах в минуту (м/мин) или футах в минуту (фут/мин). Она влияет не только на эффективность обработки, но и на её качество, износ инструмента и стоимость. Правильный выбор скорости резания может оптимизировать процесс обработки, повысить производительность и продлить срок службы инструмента.

Выбор оптимальной скорости резки

Выбор оптимальной скорости резания требует учета множества факторов для достижения баланса качества и эффективности обработки. К основным факторам, влияющим на скорость, относятся:

Твердость заготовки: Твёрдость материала заготовки напрямую влияет на выбор скорости резания. Более твёрдые материалы требуют более низких скоростей резания для уменьшения износа инструмента и продления его срока службы. И наоборот, чрезмерно высокие скорости резания могут ускорить износ инструмента и ухудшить качество поверхности заготовки.

Прочность режущего инструментаМатериал, прочность и износостойкость инструмента определяют скорость резания, которую он может выдерживать. Твердосплавные инструменты могут работать на более высоких скоростях, в то время как инструменты из быстрорежущей стали обычно требуют более низких скоростей. Недостаточная прочность инструмента может привести к его поломке или быстрому износу, что скажется на качестве обработки.

Срок службы инструмента: Хотя более высокие скорости резания могут повысить эффективность обработки, они также увеличивают тепловую нагрузку на инструмент, ускоряя его износ и сокращая срок его службы. Выбор подходящей скорости резания может снизить износ инструмента, продлить срок его службы и поддерживать высокое качество и эффективность обработки. При оптимизации процесса обработки крайне важно найти оптимальный баланс между сроком службы инструмента и скоростью резания.

Почему скорость и подача важны при обработке?

Скорость (скорость резания) и скорость подачи являются двумя важнейшими параметрами при обработке, поскольку они напрямую влияют на различные аспекты процесса обработки, включая эффективность, качество поверхности, срок службы инструмента и общие затраты на обработку.

Эффективность обработки: Более высокие скорости резания могут сократить время обработки, а соответствующая скорость подачи обеспечивает быстрое удаление материала, тем самым сокращая производственные циклы и увеличивая производительность.

Качество поверхности: Чрезмерно высокая скорость резания может привести к повышению шероховатости поверхности, а слишком высокая подача — к появлению следов инструмента или дефектов поверхности. Регулировка скорости и подачи позволяет добиться желаемого качества поверхности и точности детали.

Срок службы инструмента: Более высокие скорости резания и подачи увеличивают тепловую нагрузку на инструмент, что приводит к ускоренному износу и сокращению срока службы. Оптимизация этих двух параметров позволяет существенно продлить срок службы инструмента, сократить частоту его замены и снизить производственные затраты.

Стоимость обработкиНеправильные настройки параметров, как слишком высокие, так и слишком низкие, могут привести к ненужному увеличению затрат. Оптимизация этих двух параметров позволяет сократить отходы материала, уменьшить расход инструмента и снизить энергозатраты, в конечном итоге повышая экономичность обработки.

Стабильность обработки: Разумные настройки скорости и подачи помогают поддерживать стабильность процесса обработки, снижая вибрацию и шум, обеспечивая плавность работы и, таким образом, повышая однородность и надежность продукции.

Различия между скоростью подачи и скоростью резания

Скорость подачи и скорость резания имеют разное физическое значение и оказывают разное влияние на обработку на станках с ЧПУ. Скорость подачи определяет скорость движения инструмента относительно заготовки, а скорость резания — скорость движения режущей кромки инструмента по поверхности заготовки. Скорость подачи в основном влияет на эффективность обработки и качество поверхности, в то время как скорость резания оказывает большее влияние на стойкость инструмента и температуру обработки. Следующая диаграмма зависимости скорости резания и подачи наглядно демонстрирует это различие:

Температура резания и стойкость инструмента

Температура резания напрямую влияет на срок службы инструмента. Высокие температуры резания ускоряют износ инструмента, снижая его долговечность. Правильная регулировка скорости резания и подачи позволяет снизить температуру резания, тем самым продлевая срок службы инструмента.

Шероховатость поверхности и гребешковые следы

Скорость подачи и резания оказывают значительное влияние на качество поверхности заготовки. Высокая скорость подачи может привести к увеличению шероховатости поверхности и даже образованию гребешков. Для получения более гладкой поверхности необходимо снизить скорость подачи и оптимизировать скорость резания.

Свинец и образующая

Ход и образующая являются важнейшими факторами, определяющими геометрию заготовки. Скорость подачи и резания влияют на точность этих геометрических форм, что, в свою очередь, влияет на общие допуски размеров и формы заготовки.

Физические различия и принцип работы

Физические характеристики подачи и скорости резания определяют их различные области применения. Подача влияет на скорость движения инструмента, а скорость резания — на скорость контакта инструмента с заготовкой.

Движение инструмента

Движение инструмента определяется совместно скоростью подачи и скоростью резания, что влияет на траекторию инструмента и конечный результат обработки в ходе процесса.

Направление стружки

Скорость подачи и резания влияют на образование и направление выброса стружки. Неправильные настройки могут привести к скоплению стружки, что затрудняет плавный ход обработки.

Сила резания и потребляемая мощность

Скорость подачи и резания напрямую влияют на величину силы резания, которая, в свою очередь, влияет на энергопотребление станка. Правильные настройки могут снизить силу резания, уменьшить энергопотребление и продлить срок службы инструмента.

Определение скорости подачи и скорости резания

Факторы, влияющие на скорость подачи и скорость резания

При определении скорости подачи и скорости резания важно учитывать множество факторов, включая свойства материала, тип инструмента, метод обработки и возможности станка, чтобы обеспечить эффективность и качество обработки.

Свойства материала и тип инструментаТвёрдость, прочность и теплопроводность материала заготовки напрямую влияют на выбор скорости подачи и скорости резания. Как правило, для более твёрдых материалов требуются более низкие скорости резания и подачи для снижения износа инструмента. Материал и геометрия инструмента также определяют подходящую скорость подачи и скорости резания. Например, инструменты из твёрдых сплавов выдерживают более высокие скорости резания, в то время как инструменты из быстрорежущей стали подходят для более низких скоростей.

Тип обработки и требования к поверхностиРазличные операции обработки предъявляют различные требования к подаче и скорости резания. Кроме того, на выбор этих параметров влияют требования к качеству поверхности заготовки. Для получения высококачественных поверхностей обычно требуются более низкие скорости подачи и резания, чтобы минимизировать шероховатость и дефекты.

Скорость шпинделя и возможности станка: Предельная скорость вращения шпинделя напрямую влияет на скорость резания, и крайне важно, чтобы скорость резания соответствовала скорости вращения шпинделя при работе в допустимом диапазоне станка. Аналогично, подача станка должна соответствовать заданным параметрам, чтобы избежать перегрузки и обеспечить стабильность обработки.

Взаимодействие между скоростью резания и скоростью подачи: Скорость резания и скорость подачи влияют друг на друга, и необходимо найти оптимальный баланс между ними в процессе обработки, чтобы обеспечить качество, эффективность и срок службы инструмента.

Нелинейные пути и оперативные корректировки: Для сложных нелинейных траекторий обработки может потребоваться динамическая регулировка подачи и скорости резания в зависимости от изменений траектории для обеспечения равномерной и стабильной обработки. На практике параметры следует постоянно корректировать с учетом обратной связи по процессу обработки. При обнаружении быстрого износа инструмента или низкого качества поверхности необходимо незамедлительно внести необходимые изменения для оптимизации результатов обработки.

Расчет скорости подачи и скорости резания

Расчёт подачи и скорости резания — критически важный этап определения параметров обработки. Эти расчёты обычно основаны на типе материала, характеристиках инструмента, условиях обработки и желаемом результате. В качестве эталонных инструментов обычно используются эмпирические формулы и данные, предоставляемые производителями инструментов. Корректные расчёты гарантируют, что выбранные параметры соответствуют требованиям обработки, обеспечивая при этом баланс эффективности, качества и стойкости инструмента. При сложных операциях обработки особое внимание следует уделять нелинейным траекториям или специальным материалам, чтобы гарантировать соответствие конечных результатов ожиданиям.

Заключение: повышение эффективности обработки на станках с ЧПУ

Ключом к максимальной эффективности обработки на станках с ЧПУ является понимание и применение скорости подачи и скорости резания. Выбор оптимальной скорости подачи и скорости резания повышает производительность, а также продлевает срок службы инструмента и обеспечивает высокое качество деталей. Необходимо точно настроить эти параметры. Учитывайте материал заготовки и инструмента, тип обработки и возможности станка. Это основа эффективной и экономичной обработки. Поэтому понимание влияния этих параметров обработки имеет ключевое значение. Поиск оптимальных настроек для конкретной задачи посредством постоянного тестирования — эффективный способ повышения эффективности обработки на станках с ЧПУ. Что вам следует знать перед выполнением обработки на станках с ЧПУ включает в себя информацию о том, как устанавливаются и регулируются эти ключевые параметры, а также как выбрать правильные условия обработки для вашей конкретной задачи и материала.

Часто задаваемые вопросы

Влияют ли скорость подачи и резания на срок службы инструмента?

Да, подача и скорость резания существенно влияют на срок службы инструмента. Слишком быстрая резка может привести к перегреву и быстрому износу инструмента. Слишком быстрая подача может привести к поломке инструмента или его преждевременному износу. Правильный выбор и оптимизация этих параметров — ключ к продлению срока службы инструмента. Это обеспечивает качество обработки и повышает производительность.

Являются ли скорость резания и скорость подачи одинаковыми?

Нет, это не одно и то же. Скорость резания — это скорость поверхности режущей кромки инструмента, а скорость подачи — это скорость, с которой инструмент движется относительно заготовки.

Какова скорость подачи при обработке на станках с ЧПУ?

Скорость подачи — это скорость, с которой инструмент движется относительно заготовки, обычно измеряемая в миллиметрах в минуту или дюймах в минуту.

Что произойдет, если скорость резки будет слишком высокой?

Чрезмерно высокая скорость резания может привести к быстрому износу инструмента, возникновению высоких температур, ухудшению качества обработки и даже повреждению инструмента или заготовки.

Что оказывает наибольшее влияние на скорость подачи и скорость резания?

Твёрдость заготовки и износостойкость инструмента являются основными факторами. Они оказывают наибольшее влияние на скорость подачи и резания. Твёрдые материалы требуют более низких скоростей резания и соответствующих скоростей подачи для минимизации износа инструмента. В то же время твёрдые сплавы и другие высокопроизводительные инструментальные материалы позволяют работать с более высокими скоростями резания, не влияя при этом на срок службы инструмента.

Можно ли использовать одну и ту же скорость подачи и резания для разных материалов?

Как правило, нет. Разные материалы имеют разную твёрдость и характеристики, поэтому для предотвращения износа инструмента и проблем с качеством обработки требуются разные скорости подачи и резания.

Почему инженеры и операторы станков должны учитывать скорость резания и скорость подачи при обработке на станках с ЧПУ?

Потому что эти два параметра напрямую влияют на эффективность обработки, качество поверхности, срок службы инструмента и общие затраты на обработку.