Factoren Die De Snijkkracht-efficiëntie Verminderen bij CNC-freesmachines

Bij metaalsnijden op een CNC-freesmachine, heet de kracht die vereist is voor het gereedschap om in het werkstuk te snijden en het werkstukmateriaal te vervormen tot spaan, de snijkkracht. Snijkkracht is een belangrijke basis voor het berekenen van snijvermogen, het ontwerpen van gereedschappen, werktuigmachines en werktuigmachine-spannen, en het formuleren van snijparameters. In geautomatiseerde productie kan de snijkkracht ook worden gebruikt om het snijproces en de werktoestand van het gereedschap te monitoren.

Snijkkracht En Snijvermogen Van CNC-freesmachine

1. De Bron Van Snijkkracht Van CNC-freesmachine.

De bron van snijkkracht, aan de ene kant, is de weerstand gegenereerd door elastische vervorming en plastische vervorming tijdens het spaanvormingsproces; aan de andere kant, is het de wrijvingsweerstand tussen de spaan en de raakvlak van het gereedschap en de wrijvingsweerstand tussen het werkstuk en de flank van het gereedschap.

2. Snijkkracht En Ontbinding.

De totale snijkkracht F tijdens het snijden is een ruimtekracht. Om meting en berekening te vergemakkelijken om aan de behoeften van werktuigmachine, spanning, gereedschapsontwerp en procesanalyse te voldoen, wordt F vaak ontbonden in drie onderling loodrechte snijcomponentkrachten Fc, Fp en Ff.

(1) De hoofdsnijkkracht Fc is de projectie van de totale snijkkracht F in de hoofdbewijzingsrichting, en de richting ervan is loodrecht op het basisvlak. Fc is een belangrijke basis voor computerbedrijfsvermogen, gereedschapssterkte, spanningontwerp, en selectie van snijparameters. Fc kan worden berekend door empirische formule of eenheidsnijkkracht kc, (in N/mm): Fc=kcAD=kchDbD=kcapf.

(2) De rugkracht Fp is de componentkracht van de totale snijkkracht F loodrecht op de voedingsrichting. Het is de hoofdfactor die de vervorming van het werkstuk beïnvloedt en de trilling van het systeem veroorzaakt.

(3) De voedingskracht Ff is de snijcomponentkracht van de totale snijkkracht tot F in de voedingsbewegingsrichting. Het is de hoofdbasis voor het ontwerpen en controleren van het voedingsmechanisme van de werktuigmachine en het voedingsvermogen van de computerbed.

Snijkkracht is de totale snijkkracht F ontbonden in Fc en FD, FD is ontbonden in Fp en Ff, hun relatie is Ff=FDsinkr; Fp=FDcoskr.

3. Snijvermogen Van CNC-freesmachine.

Snijvermogen verwijst naar het vermogen verbruikt door de snijkkracht tijdens het snijproces, uitgedrukt in pm, en de eenheid is kW. Bij het draaien van de buitencirkel, is het de som van de hoofdsnijkkracht Fc en het vermogensverbruik van de voedingskracht Ff. Aangezien het vermogensverbruik van de voedingskracht Ff een klein deel uitmaakt (alleen 1%~5%), kan het vermogensverbruik van de algemene Ff worden genegeerd, en Fp voert geen werk uit, dus we verkrijgen de formule Pm=Fcυc×10, waar Fc de hoofdsnijkkracht is (N); υc is de snijsnelheid (m/s).

Rekening houdend met de transmissie-efficiëntie van de werktuigmachine, kan de motortempo PE van de werktuigmachine worden verkregen uit het snijvermogen Pm, dat wil zeggen, PE≥Pm/η, waar η de transmissie-efficiëntie van de werktuigmachine is, doorgaans 0,75 tot 0,85.

De Hoofdfactoren Die De Snijkkracht Van CNC-freesmachine Beïnvloeden

1. De Invloed Van Het Werkstukmateriaal Van De CNC-freesmachine.

Hoewel de snijvervorming iets wordt verminderd, hoe hoger de sterkte en hardheid van het werkstukmateriaal, des te hoger de totale snijkkracht. Voor materialen met vergelijkbare verwerkingssterkte en hardheid, is de plastische vormbaarheid groot, en de wrijvingsfactor met het gereedschap is ook groot, dus de snijkkracht neemt toe; voor bros materialen, door de kleine plastische vervorming, is de wrijving tussen de spaan en het raakvlak van het gereedschap klein, dus de snijkkracht is klein.

2. De Invloed Van Snijhoeveelheid Van CNC-freesmachine

(1) De achtermeshoeveelheid ap en voedingshoeveelheid f.

Wanneer f en ap toenemen, neemt het snijgebied toe en de hoofdsnijkkracht neemt ook toe, maar de graad van invloed van de twee is verschillend. Bij draaien, wanneer ap verdubbeld wordt, is de hoofdsnijkkracht ongeveer verdubbeld; wanneer f verdubbeld wordt, neemt de hoofdsnijkkracht alleen met 68% tot 86% toe. Daarom, in het snijproces, als u rekening houdt met de hoofdsnijkkracht en snijvermogen, is het voordeliger om de voedersnelheid te verhogen dan de achtermeshoeveelheid te verhogen.

(2) Snijsnelheid υc. De curve van de invloed van snijsnelheid op snijkkracht bij het bewerken van 45 staal (ap=4mm, f=0,3mm/r) met YT15 hardmetaal draaimees. Bij het snijden van plastische metalen, in het opgebouwde randgebied, kan de groei van de opgebouwde rand de werkelijke raakhoek van het gereedschap vergroten, de spaanvervorming verminderen, en de snijkkracht verminderen; omgekeerd, de reductie van de opgebouwde rand verhoogt de snijkkracht. Wanneer er geen opgebouwde rand is, naarmate de snijsnelheid υc toeneemt, neemt de snijtemperatuur toe, de wrijving van het raakvlak af, de vervorming af, en de snijkkracht af. Daarom wordt hoge-snelheid snijden vaak in productie gebruikt om de productiviteit te verhogen. Bij het snijden van bros metalen, neemt υc toe, en de snijkkracht neemt licht af.

3. De Invloed Van Geometrische Parameters Van CNC-freesmachine Gereedschappen

(1) Raakhoek. De raakhoek heeft de grootste invloed op de snijkkracht. Bij het snijden van plastische metalen, kan de toename van de raakhoek de uitdrukkingsvervorming en wrijving van het te snijden materiaal verminderen, gladde spaanverwijdering, en de totale snijkkracht verminderen; bij het snijden van bros metalen, heeft de raakhoek geen duidelijke invloed op de snijkkracht.

(2) Negatieve faseering. Het slijpen van een negatieve fase op een scherpe snijrand kan de sterkte van de rand verhogen, waardoor de levensduur van het gereedschap wordt verlengd, maar op dat moment neemt de vervorming van het te snijden metaal toe, wat de snijkkracht verhoogt.

(3) Invalshoek. De invloed van de invalshoek op de snijkkracht is voornamelijk door de verandering van de snijdeegte en de lengte van de puntboogcurve om de vervorming te beïnvloeden, waardoor de snijkkracht beïnvloed wordt. De invalshoek heeft een klein effect op de hoofdsnijkkracht Fc, maar het heeft een significante invloed op de verhouding van de rugkracht Fp en de voedingskracht Ff. F'D is de terugstoot van het werkstuk tegen het gereedschap. Aangezien F'p=F'Dcoskr, F'f=F'dsinkr, zal het verhogen van de invalshoek kr de voedingskracht F'f verhogen en de rugkracht F'p verlagen. Bij het draaien van een slank werkstuk, kan een grotere invalshoek worden geselecteerd om de buigvervorming van het werkstuk te verminderen of te voorkomen.

4. De Invloed Van Andere Factoren. De Wrijving Tussen Het Gereedschap En Het Werkstukmateriaal

Onder dezelfde snijomstandigheden, hebben hoge-snelheidstaal gereedschappen de grootste snijkkracht, gevolgd door hardmetaal gereedschappen, en keramische gereedschappen de kleinste. Het gebruik van koelvloeistof in het snijproces kan de snijkkracht verminderen, en hoe hoger de smeringsprestaties van de koelvloeistof, des te signifikanter de vermindering van de snijkkracht. Hoe erger de flanklijst van het gereedschap, des te erger de wrijving en des te groter de snijkkracht.