Узнайте, как выбрать правильный диапазон шпинделей и убедиться, что вашобрабатывающий центр с ЧПУили токарный центр выполняет оптимизированный цикл. #cnctechtalk
Независимо от того, используете ли выфрезерный станок с ЧПУс помощью инструмента, вращающего шпиндель, илитокарный станок с ЧПУБлагодаря вращающейся шпинделю заготовка более крупных станков с ЧПУ имеет несколько диапазонов шпинделя. Нижний диапазон шпинделя обеспечивает большую мощность, а более высокий диапазон обеспечивает более высокую скорость. Для достижения максимальной производительности важно обеспечить, чтобы обработка выполнялась в правильном диапазоне скоростей шпинделя. Вот пять советов по выбору правильного диапазона:
Производители станков публикуют характеристики шпинделя в своих руководствах по эксплуатации. Там вы найдете минимальные и максимальные обороты для каждого диапазона, а также ожидаемую мощность во всем диапазоне оборотов.
Если вы никогда не изучали эти важные данные, вероятно, время вашего цикла не оптимизировано. Что еще хуже, вы можете оказать слишком сильное давление на двигатель шпинделя станка или даже остановить его. Чтение руководства и понимание характеристик шпинделя помогут вам оптимизировать производительность вашего станка.
Существует как минимум две системы изменения диапазона шпинделя: одна - система с многообмоточным двигателем привода шпинделя, другая - система с механическим приводом.
Первые меняют диапазон электронным способом, меняя используемые ими обмотки двигателя. Эти изменения происходят почти мгновенно.
Система с механической трансмиссией обычно приводит в движение непосредственно в самом высоком диапазоне и включает передачу в более низком диапазоне. Изменение диапазона может занять несколько секунд, особенно если во время процесса шпиндель должен остановиться.
Для ЧПУ изменение диапазона шпинделя несколько прозрачно, поскольку скорость шпинделя указывается в об/мин, а слово S указанной скорости также заставит станок выбрать соответствующий диапазон шпинделя. Предположим, что диапазон низких оборотов машины составляет 20–1500 об/мин, а диапазон высоких скоростей – 1501–4000 об/мин. Если вы укажете слово S S300, машина выберет нижний диапазон. Слово S в S2000 заставит машину выбрать верхний диапазон.
Во-первых, программа может вызвать ненужные изменения в области применения инструментов. Для механической трансмиссии это увеличит время цикла, но на это можно не обращать внимания, поскольку это становится очевидным только тогда, когда замена некоторых инструментов занимает больше времени, чем других. Последовательный запуск инструментов, которым требуется один и тот же диапазон, сократит время цикла.
Во-вторых, расчет скорости вращения шпинделя для мощных черновых операций может привести к тому, что шпиндель окажется в нижней части диапазона высоких оборотов шпинделя, где мощность будет ограничена. Это создаст чрезмерное давление на систему привода шпинделя или приведет к остановке двигателя шпинделя. Опытный программист немного снизит скорость шпинделя и выберет самую высокую скорость в нижнем диапазоне, где мощности достаточно для выполнения операции обработки.
Для токарного центра изменение диапазона шпинделя осуществляется кодом М, причем более высокий диапазон обычно перекрывается с меньшим диапазоном. Для токарных центров с трехшпиндельным диапазоном низкая передача может соответствовать М41 и частота вращения 30-1400 об/мин, средняя передача может соответствовать М42, а скорость 40-2800 об/мин, а высокая передача может соответствовать до М43 и частота вращения 45-4500 об/мин.
Это касается только токарных центров и операций, в которых используется постоянная скорость резания. Когда скорость резания постоянна, ЧПУ будет постоянно выбирать скорость (об/мин) в соответствии с заданной скоростью резания (футы или м/мин) и диаметром, обрабатываемым в данный момент.
Когда вы устанавливаете скорость подачи на оборот, скорость шпинделя обратно пропорциональна времени. Если вы сможете удвоить скорость шпинделя, время, необходимое для соответствующих операций обработки, сократится вдвое.
Популярное практическое правило выбора диапазона шпинделя — черновая обработка в нижнем диапазоне, а чистовая обработка в верхнем диапазоне. Хотя это хорошее практическое правило, позволяющее убедиться, что шпиндель имеет достаточную мощность, оно не очень хорошо работает с точки зрения скорости.
Рассмотрим заготовку диаметром 1 дюйм, которую необходимо обточить грубо и точно. Рекомендуемая скорость чернового инструмента составляет 500 фут/мин. Даже при максимальном диаметре (1 дюйм) он будет производить 1910 об/мин (3,82×500 разделить на 1). Меньший диаметр потребует более высокой скорости. Если программист на основе опыта выберет нижний диапазон, шпиндель достигнет предела в 1400 об/мин. При наличии достаточной мощности черновая операция будет завершена быстрее в более высоком диапазоне.
Это касается также только токарных центров и черновых операций, требующих постоянной скорости резания. Рассмотрим черновую обработку вала диаметром 4 дюйма с несколькими диаметрами, наименьший из которых составляет 1 дюйм. Предположим, что рекомендуемая скорость составляет 800 фут/мин. На 4 дюймах необходимая скорость — 764 об/мин. Низкий диапазон обеспечит необходимую мощность.
По мере продолжения черновой обработки диаметр становится меньше, а скорость увеличивается. При диаметре 2,125 дюйма оптимальная скорость обработки должна превышать 1400 об/мин, но максимальная частота вращения шпинделя будет находиться в нижнем диапазоне 1400 об/мин, и каждый процесс непрерывной черновой обработки будет занимать больше времени, чем следовало бы. Разумнее было бы в это время переключиться на средний диапазон, особенно если смена диапазона мгновенная.
Когда программа поступает в машину, любое время, сэкономленное за счет пропуска подготовки к программированию, может быть легко потеряно. Пожалуйста, следуйте инструкциям ниже, чтобы обеспечить успех.
Параметры сообщают ЧПУ каждую деталь конкретного используемого станка и способы использования всех функций и возможностей ЧПУ.
Время публикации: 24 июня 2021 г.