5 tips voor het selecteren van het optimale spilbereik

Ongeacht of u een CNC-freesmachine gebruikt waarbij de spil het snijgereedschap roteert of een CNC-draaibank waarin de spil het werkstuk roteert, grotere CNC-machines hebben meerdere spilbereiken. Het lagere spilbereik zorgt voor meer vermogen en het hogere bereik zorgt voor meer snelheid. Het is van cruciaal belang ervoor te zorgen dat de bewerking wordt uitgevoerd in het juiste spiltoerentalbereik om een ​​optimale productiviteit te bereiken. Hier zijn vijf tips voor het selecteren van het juiste bereik:

1) Ken de kracht- en snelheidskenmerken van uw spil.

Fabrikanten van werktuigmachines publiceren spilkenmerken in hun bedieningshandleidingen. Daar vindt u het laagste en hoogste toerental voor elk bereik, samen met hoeveel vermogen u kunt verwachten over het hele toerentalbereik.

Als u deze belangrijke gegevens nog nooit hebt bestudeerd, zijn uw cyclustijden waarschijnlijk niet geoptimaliseerd. Erger nog, u kunt de spindelmotor van uw machine onnodig belasten of zelfs afslaan. Door de handleiding uit te graven en meer te weten te komen over de kenmerken van de spil, kunt u de productiviteit van uw machine optimaliseren.

2) Weet hoe lang het duurt om de spilbereiken te wijzigen.

Er zijn ten minste twee soorten systemen voor het wisselen van het spilbereik:die met spindelaandrijfmotoren met meerdere wikkelingen en die met mechanische overbrenging.

De eerste verandering varieert elektronisch door te veranderen welke motorwikkelingen ze gebruiken. Deze veranderingen zijn bijna onmiddellijk.

Systemen met mechanische transmissies zijn doorgaans direct aangedreven in hun hoogste bereik en schakelen de transmissie in met lagere bereiken. Het wijzigen van het bereik kan enkele seconden duren, vooral als de spil tijdens het proces moet stoppen.

3) Weet hoe u het spilbereik selecteert.

Bij CNC's zijn veranderingen in het spilbereik enigszins transparant omdat het spiltoerental wordt gespecificeerd in rpm. Het S-woord dat de snelheid aangeeft, zorgt er ook voor dat de machine het gerelateerde spilbereik selecteert. Stel dat het lage bereik van een machine loopt van 20-1.500 tpm en het hoge bereik loopt van 1.501-4.000 tpm. Als u een S-woord van S300 zou specificeren, zou de machine het lage bereik selecteren. Een S-woord van S2000 zorgt ervoor dat de machine het hoge bereik selecteert.

Een slecht geïnformeerde programmeur kan ongewild twee problemen veroorzaken.

Ten eerste kan het programma onnodige bereikveranderingen van gereedschap tot gereedschap veroorzaken. Bij mechanische overbrengingen zal dit de cyclustijd verlengen, maar het kan onopgemerkt blijven, omdat het zich alleen manifesteert wanneer sommige gereedschappen meer tijd nodig hebben om te veranderen dan andere. Gereedschappen die hetzelfde bereik achter elkaar gebruiken, verkort de cyclustijd.

Ten tweede kan de berekening van het spiltoerental voor een krachtige voorbewerking de spil aan het lage uiteinde van het hoge spilbereik plaatsen, waar het vermogen beperkt is. Dit zal het aandrijfsysteem van de spil onnodig belasten of de spilmotor doen afslaan. Een goed geïnformeerde programmeur zal de spilsnelheid enigszins naar beneden halen en de hoogste snelheid in het lage bereik selecteren, waar er voldoende vermogen is om de bewerking uit te voeren.

Bij draaicentra wordt het wisselen van het spilbereik gedaan met M-codes, en hogere bereiken overlappen meestal lagere bereiken. Voor een draaicentrum met drie spilbereiken, kan het lage bereik overeenkomen met M41 en lopen van 30-1.400 tpm, het middenbereik kan overeenkomen met M42 en lopen van 40-2.800 tpm, en het hoge bereik kan overeenkomen met M43 en lopen van 45-4.500 tpm.

4) Weet hoe de spilsnelheid de cyclustijd kan beïnvloeden.

Dit punt is alleen van toepassing op draaicentra en bewerkingen waarbij een constante oppervlaktesnelheid wordt gebruikt. Met een constante oppervlaktesnelheid zal de CNC constant de snelheid in rpm selecteren op basis van een snelheid gespecificeerd in voet of meter per minuut en de diameter die momenteel wordt bewerkt.

De spilsnelheid is omgekeerd evenredig met de tijd wanneer u de voedingssnelheid per omwenteling instelt. Als u de spilsnelheid kunt verdubbelen, wordt de tijd die nodig is voor de bijbehorende bewerking gehalveerd.

Een populaire vuistregel voor de selectie van het spindelbereik is om een ​​voorbewerkingsmachine in het lage bereik en een afwerkmachine in het hoge bereik te gebruiken. Hoewel dit een goede vuistregel is om ervoor te zorgen dat de spil voldoende kracht heeft, doet hij het minder goed als het gaat om snelheid.

Overweeg een werkstuk met een diameter van 1 inch dat ruw en afgewerkt moet worden. De aanbevolen snelheid is 500 sfm voor het voorbewerkingsgereedschap. Zelfs bij de grootste diameter (1 inch) levert dit 1.910 tpm (3,82 keer 500 gedeeld door 1) op. Kleinere diameters vereisen nog hogere toerentallen. Als de programmeur het lage bereik selecteert op basis van de vuistregel, zal de spil een limiet van 1400 tpm bereiken. De voorbewerking zal sneller eindigen in een hoger bereik, ervan uitgaande dat er voldoende vermogen is.

5) Weet wanneer u de spilbereiken moet wijzigen.

Dit punt is ook alleen van toepassing op draaicentra en voorbewerkingen die een constante oppervlaktesnelheid vereisen. Overweeg om een ​​as met een diameter van 4 inch met verschillende diameters ruw te draaien, waarvan de kleinste 1 inch is. Stel dat de aanbevolen snelheid 800 sfm is. Bij 4 inch is de vereiste snelheid 764 tpm. Het lage bereik zorgt voor het benodigde vermogen.

Naarmate het voorbewerken doorgaat, worden de diameters kleiner en neemt het toerental toe. Bij 2,125 inch vereist optimale bewerking meer dan 1.400 tpm, maar de spil zal in het lage bereik pieken bij 1.400 tpm en elke opeenvolgende voorbewerkingsgang duurt langer dan zou moeten. Het zou verstandiger zijn om op dit punt over te schakelen naar het middenbereik, vooral als het veranderen van bereik onmiddellijk is.