ส่วนประกอบโครงสร้างหลัก

เตียงเครื่องจักร
โครงสร้างพื้นฐานของเครื่องมือกล รองรับส่วนประกอบทั้งหมดและรับประกันความแข็งแกร่งโดยรวมและเสถียรภาพของโครงสร้าง

ระบบแกนหมุน
ให้พลังการหมุนแก่หัวกัดและกำหนดความเร็วแกนหมุน แรงบิด และความแม่นยำในการตัดเฉือน

โต๊ะทำงาน
ใช้ยึดและรองรับชิ้นงานทำให้สามารถเคลื่อนตัวได้ตามต้องการแกน X, Y และ Z.

ระบบฟีด
ประกอบด้วยเซอร์โวมอเตอร์หรือสเต็ปเปอร์มอเตอร์รวมกันบอลสกรูรับผิดชอบในการควบคุมความเร็วฟีดและความแม่นยำของตำแหน่ง

ระบบทำความเย็น
ลดอุณหภูมิการตัด ยืดอายุเครื่องมือ และปรับปรุงผิวสำเร็จ

ระบบควบคุม
รวมถึงตัวควบคุมซีเอ็นซีหรือแผงควบคุมแบบแมนนวล ช่วยให้สามารถใช้งานเครื่องจักรตามโปรแกรมหรือการทำงานแบบแมนนวลได้

การเคลื่อนที่ขั้นพื้นฐานของการกัด

การเคลื่อนไหวเบื้องต้น
การหมุนความเร็วสูง-ของหัวกัด

ฟีดเคลื่อนไหว
การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างชิ้นงานและเครื่องตัดตามแนวแกน X, Y และ Z.

การเคลื่อนไหวการตัดแบบผสมผสาน
การผสมผสานระหว่างการเคลื่อนที่หลักและการเคลื่อนที่ของฟีดทำให้เกิดวิถีการตัดที่ต่อเนื่อง

การกัดคือกกระบวนการตัดแบบต่อเนื่องหลายฟัน-โดยที่ฟันแต่ละซี่จะประกอบและปลดชิ้นงานอย่างต่อเนื่อง
ส่งผลให้ผลกระทบต่อการตัดลดลง การคายเศษดีขึ้น และประสิทธิภาพการตัดเฉือนสูงขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับเครื่องมือคมตัดเดี่ยว- เช่น เครื่องมือกลึง.

ลักษณะของเครื่องกัด

ความสามารถในการปรับตัวและความยืดหยุ่นสูงในการตัดเฉือนชิ้นส่วนสามารถประมวลผลส่วนประกอบที่มีรูปทรงที่ซับซ้อนหรือยาก-ที่จะ-ควบคุมขนาด เช่นส่วนประกอบแม่พิมพ์และชิ้นส่วนตัวเรือน.

ความสามารถในการตัดเฉือนชิ้นส่วนที่เครื่องมือกลทั่วไปไม่สามารถแปรรูปได้ง่ายเช่น ส่วนประกอบที่กำหนดโดยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ เส้นโค้งที่ซับซ้อน และพื้นผิวสามมิติ

การดำเนินการหลายอย่างสามารถเสร็จสิ้นได้ในการตั้งค่าเดียวปรับปรุงความแม่นยำและประสิทธิภาพของตำแหน่ง

ความแม่นยำในการตัดเฉือนสูงและคุณภาพที่มั่นคง

โดยปกติแล้วระบบ CNC จะมีความเทียบเท่าพัลส์0.001 มมในขณะที่ระบบที่มีความแม่นยำสูง-สามารถเข้าถึงได้0.1 μm. เครื่องจักรกลซีเอ็นซียังช่วยลดข้อผิดพลาดในการปฏิบัติงานของมนุษย์อีกด้วย

ระบบการผลิตอัตโนมัติระดับสูงลดความเข้มข้นของแรงงานของผู้ปฏิบัติงานและอำนวยความสะดวกในการจัดการการผลิตแบบอัตโนมัติ

ผลผลิตสูง

เครื่องกัด CNC มักไม่ต้องการอุปกรณ์จับยึดพิเศษหรืออุปกรณ์กระบวนการเฉพาะ เมื่อเปลี่ยนชิ้นงาน ผู้ปฏิบัติงานจะต้องโหลดโปรแกรมการตัดเฉือนที่เก็บไว้ ติดตั้งเครื่องมือที่เหมาะสม และปรับพารามิเตอร์ของเครื่องมือ ซึ่งจะทำให้วงจรการผลิตสั้นลงอย่างมาก

นอกจากนี้เครื่องกัด CNC ยังรวมฟังก์ชั่นของงานกัด คว้าน และเจาะช่วยให้สามารถดำเนินการตัดเฉือนที่มีความเข้มข้นสูงและปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างมาก

ความเร็วแกนหมุนและอัตราการป้อนสามารถปรับได้อย่างต่อเนื่อง ทำให้สามารถเลือกพารามิเตอร์การตัดที่เหมาะสมที่สุดได้

พารามิเตอร์การกัดคอร์และสูตรการคำนวณ

ความสมเหตุสมผลของการดำเนินการกัดส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยสี่พารามิเตอร์: ความเร็วแกนหมุน อัตราป้อน ความลึกของการตัด และความกว้างของการตัด.
สูตรต่อไปนี้เป็นสูตรที่ใช้กันมากที่สุดในการปฏิบัติงานด้านวิศวกรรม

ความเร็วแกนหมุน n (รอบ/นาที)

คำนวณตามความเร็วตัด:

n=1000×vcπ×Dn=\\frac{1000 \\times v_c}{\\pi \\times D}n=π×D1000×vc​​

ที่ไหน:

วีซี– ความเร็วตัด (ม./นาที) กำหนดโดยเครื่องมือและวัสดุชิ้นงาน

D– เส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือ (มม.)

อัตราป้อนงานต่อฟัน fz (มม./ฟัน)

พารามิเตอร์นี้จะกำหนดความหยาบผิวและแรงตัด.

f=fz×z×nf=f_z \\times z \\times nf=fz​×z×n

ที่ไหน:

f– อัตราป้อนตาราง (มม./นาที)

z– จำนวนฟันตัด

fz– อัตราป้อนต่อฟัน (มม./ฟัน) โดยทั่วไป0.05–0.2 มม./ฟัน

การตัดขวาง-พื้นที่หน้าตัด (การประเมินภาระ)

Ap=ap×aeA_p=a_p \\times a_eAp​=ap​×ae​

ที่ไหน:

แอพ– ระยะกินลึกตามแนวแกน (มม.)

เอ้– ระยะกินลึกในแนวรัศมี (มม.)

ยิ่งพื้นที่หน้าตัดของการตัด-มีขนาดใหญ่เท่าใด ภาระในการตัดก็จะมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งต้องใช้ความแข็งแกร่งจากเครื่องมือกล เครื่องมือตัด และการตั้งค่าชิ้นงาน.

อัตราการกำจัดวัสดุ Q (cm³/min)

Q=ap×ae×fQ=a_p \\times a_e \\times fQ=ap​×ae​×f

พารามิเตอร์นี้ใช้ในการประเมินประสิทธิภาพการตัดเฉือนและเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ

การจำแนกประเภทของเครื่องกัดและสถานการณ์การใช้งาน

โดยวิธีการควบคุม

เครื่องกัดแบบธรรมดา
การใช้งานด้วยตนเอง เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นเดียว- ชิ้นส่วนที่เรียบง่าย การซ่อมแซมแม่พิมพ์ และการตัดเฉือนช่อง

เครื่องกัดซีเอ็นซี
โปรแกรม-ควบคุมการตัดเฉือนอัตโนมัติ เหมาะสำหรับรูปทรงที่ซับซ้อน แม่พิมพ์ และส่วนประกอบชุดงานที่มีความแม่นยำ.

โดยเค้าโครงโครงสร้าง

เครื่องกัดแนวตั้ง
การวางแนวแกนหมุนในแนวตั้ง ชนิดที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการตัดเฉือนระนาบ ร่อง และโพรง.

เครื่องกัดแนวนอน
การวางแนวแกนแนวนอน เหมาะสำหรับร่องยาว ร่องเกลียว และการตัดเฉือนพื้นผิวหลาย-.

เครื่องกัดโครงสำหรับตั้งสิ่งของ
โครงสร้างขนาดใหญ่-เหมาะสำหรับแผ่นขนาดใหญ่ เฟรม และการตัดเฉือนแม่พิมพ์.

ศูนย์เจาะและต๊าป / ศูนย์กัดเบา
เครื่องจักร-ความเร็วและความแม่นยำสูง-ที่ใช้กันทั่วไปชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ 3C.

ตามระดับความแม่นยำ

การปรับเปลี่ยนการกัดสำหรับวัสดุต่างๆ

คุณสมบัติของวัสดุเป็นตัวกำหนดโดยตรงพารามิเตอร์การตัด การเลือกเครื่องมือ และวิธีการทำความเย็น.

เหล็กคาร์บอน / เหล็กโครงสร้าง

ลักษณะเฉพาะ:

สามารถแปรรูปได้ดี

ความเหนียวปานกลาง

เครื่องมือที่แนะนำ:

เครื่องมือคาร์ไบด์หรือเครื่องมือเหล็กความเร็วสูง-

พารามิเตอร์ที่แนะนำ:

ความเร็วแกนหมุนปานกลางถึงสูง

อัตราการป้อนปานกลาง

น้ำมันตัดกลึงเพียงพอ

สแตนเลส

ลักษณะเฉพาะ:

การยึดเกาะสูง

มีแนวโน้มที่จะสร้าง-ขอบขึ้น

การแข็งตัวของงานอย่างรุนแรง

เครื่องมือที่แนะนำ:

คาร์ไบด์เม็ดละเอียดพิเศษ-

เครื่องมือตัดเคลือบ

พารามิเตอร์ที่แนะนำ:

ความเร็วตัดต่ำลง

ฟีดต่อฟันน้อยลง

ระบายความร้อนได้เพียงพอ

อลูมิเนียมอัลลอยด์

ลักษณะเฉพาะ:

น้ำหนักเบาและอ่อนนุ่ม

การยึดเกาะของเศษง่าย

ข้อกำหนดการตกแต่งพื้นผิวสูง

เครื่องมือที่แนะนำ:

เครื่องมือคาร์ไบด์

คัตเตอร์ขัดเงา-ขลุ่ยเดี่ยวหรือสูง-

พารามิเตอร์ที่แนะนำ:

ความเร็วแกนหมุนสูง

อัตราการป้อนขนาดใหญ่

การระบายความร้อนด้วยอากาศหรือ-การระบายความร้อนด้วยหมอกน้ำมัน

เหล็กหล่อ

ลักษณะเฉพาะ:

วัสดุเปราะ

ผลิตเศษขัดละเอียด

เครื่องมือที่แนะนำ:

เครื่องมือคาร์ไบด์ที่ทนทานต่อการสึกหรอ-

พารามิเตอร์ที่แนะนำ:

ความเร็วปานกลางถึงสูง

การตัดเฉือนแบบแห้งหรือกึ่ง-

ทองแดง พลาสติก และวัสดุฟีนอล

ลักษณะเฉพาะ:

มีความเหนียวหรือเปราะสูง

เครื่องมือที่แนะนำ:

ใบมีดขัดเงา

เครื่องมือกัดฟลุตเดี่ยว-

พารามิเตอร์ที่แนะนำ:

ความเร็วแกนหมุนสูง

ระยะกินลึกน้อย

มาตรการป้องกัน-การสั่นสะเทือน

วิธีการปฏิบัติเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการกัด

การเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องมือ

ใช้หัวกัดหลาย-ที่มีระยะกินลึกมากขึ้นสำหรับการตัดเฉือนหยาบเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ

ใช้เครื่องมือระยะสั้นสูง-ที่มีความแข็งแกร่งสำหรับการเก็บผิวละเอียดเพื่อปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวและความแม่นยำของมิติ

หลีกเลี่ยงการยื่นเกินของเครื่องมือเพื่อลดการสั่นสะท้าน

การเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางการตัด

ชอบมากกว่าปีนโรงสีซึ่งมีข้อดีหลายประการในการตัดเฉือนที่แม่นยำ:

การสั่นสะเทือนของชิ้นงานลดลงช่วยปกป้องเครื่องมือตัดและรักษาสภาพการตัดให้มั่นคง

การสึกหรอของเครื่องมือลดลง,ยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือตัด

ปรับปรุงพื้นผิวให้ดีขึ้นซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อทำการตัดเฉือนอลูมิเนียมอัลลอยด์.

ใช้การไล่ระดับแบบขดลวดเมื่อตัดเฉือนหลุมเพื่อหลีกเลี่ยงการพรวดพราดในแนวตั้ง

นำมาใช้การเปลี่ยนส่วนโค้งในรูปทรงที่ซับซ้อนเพื่อลดแรงกระแทกในการตัดและช่วยให้การเคลื่อนที่ของเครื่องมือราบรื่นยิ่งขึ้น

การเพิ่มประสิทธิภาพความแข็งแกร่ง

ยึดชิ้นงานให้แน่นด้วยจุดรองรับหลายจุด

ความแข็งแกร่งที่สูงขึ้นในระบบเครื่องมือ-ฟิกซ์เจอร์-ของเครื่องจักรช่วยให้พารามิเตอร์การตัดมีขนาดใหญ่ขึ้น

ลดอัตราป้อนและความเร็วเมื่อตัดเฉือนโดยใช้ระยะยื่นของเครื่องมือยาว

การระบายความร้อนและการกำจัดชิป

ใช้น้ำหล่อเย็นภายในแรงดันสูง-สำหรับช่องลึกและรูตัน

การคายเศษที่ไม่ดีอาจทำให้เกิดได้การตัดขั้นที่สอง รอยขีดข่วนบนพื้นผิว และเครื่องมือมีความร้อนสูงเกินไป

ปัญหาและวิธีแก้ปัญหาการกัดทั่วไป

พื้นผิวหยาบหรือเครื่องหมายเครื่องมือที่มองเห็นได้

สาเหตุ:

อัตราการป้อนมากเกินไป

การสึกหรอของเครื่องมือ

ความเข้มงวดไม่เพียงพอ

เครื่องสั่น

โซลูชั่น:

ลดfz

เปลี่ยนเครื่องมือ

ลดระยะยื่นของเครื่องมือ

ปรับปรุงความแข็งแกร่งในการจับยึด

การเบี่ยงเบนมิติหรือความแม่นยำไม่เสถียร

สาเหตุ:

ฟันเฟืองของเครื่อง

การสึกหรอของเครื่องมือ

การเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อน

ข้อผิดพลาดในการตั้งค่าเครื่องมือ

โซลูชั่น:

ใช้การชดเชยฟันเฟือง

เปลี่ยนเครื่องมือเป็นระยะ

เปิดเครื่องก่อน

ทำการตั้งค่าเครื่องมือที่แม่นยำ

การสั่นสะเทือน เสียงผิดปกติ หรือการโก่งตัวของเครื่องมือ

สาเหตุ:

ระยะกินลึกมากเกินไป

ความเข้มงวดไม่เพียงพอ

ความเร็วแกนหมุนไม่เหมาะสม

โซลูชั่น:

ลดแอพหรือเอ้

ปรับความเร็วแกนหมุนเพื่อหลีกเลี่ยงเสียงสะท้อน

ปรับปรุงความแข็งแกร่งของฟิกซ์เจอร์

การสึกหรอของเครื่องมืออย่างรวดเร็วหรือการบิ่นของขอบ

สาเหตุ:

พารามิเตอร์การตัดที่มากเกินไป

วัสดุแข็ง

สภาพการระบายความร้อนไม่ดี

โซลูชั่น:

ลดความเร็วตัด (vc)

ใช้เครื่องมือเคลือบ

ปรับปรุงการจ่ายน้ำหล่อเย็น

การเสียรูปของชิ้นงาน

สาเหตุ:

แรงจับยึดที่มากเกินไป

ตัดความร้อน

การปลดปล่อยความเครียดภายใน

โซลูชั่น:

ใช้การหนีบที่สมดุล

แยกการกัดหยาบและการเก็บผิวละเอียด

ทำการบำบัดความเครียด-

ใช้การตัดเฉือนแบบแบ่งส่วน

สรุป: ตรรกะหลักของการกัดอย่างมีประสิทธิภาพ

งานกัดไม่ใช่แค่การหมุนเครื่องมือและแกนเคลื่อนที่เท่านั้น
มันคือกกระบวนการทางวิศวกรรมอย่างเป็นระบบที่เกี่ยวข้องกับพารามิเตอร์ เครื่องมือ วัสดุ กระบวนการ และความแข็งแกร่งของเครื่องจักร.

หลักการสำคัญสามารถสรุปได้เป็น 3 ประเด็นสำคัญ:

ใช้พารามิเตอร์การตัดที่เหมาะสม– ความเร็วสปินเดิล อัตราป้อน และความลึกของการตัดต้องตรงกับเครื่องมือและวัสดุ

ตรวจสอบความแข็งแกร่งของระบบ– ยิ่งเครื่องจักร ฟิกซ์เจอร์ เครื่องมือ และชิ้นงานมีเสถียรภาพมากขึ้น คุณภาพและประสิทธิภาพของการตัดเฉือนก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย

แยกการกัดหยาบและการเก็บผิวละเอียด– การกลึงหยาบมุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพ ในขณะที่การเก็บผิวสำเร็จให้ความสำคัญกับความแม่นยำและคุณภาพพื้นผิว

โดยการเรียนรู้โครงสร้าง หลักการ สูตร ความเข้ากันได้ของวัสดุ และกลยุทธ์การปรับให้เหมาะสมที่อธิบายไว้ข้างต้น วิศวกรและผู้ปฏิบัติงานสามารถตัดสินใจได้อย่างถูกต้องได้อย่างรวดเร็วการทำงานของเครื่องจักร การโปรแกรม CNC การวางแผนกระบวนการ และการเลือกอุปกรณ์ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณภาพการตัดเฉือนและประสิทธิภาพการผลิต