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 вращающегося шпинделя инструмента илитокарный станок с ЧПУВ крупных станках с ЧПУ, где шпиндель вращает заготовку, используются несколько диапазонов вращения шпинделя. Меньший диапазон обеспечивает большую мощность, а больший — большую скорость. Важно обеспечить обработку в пределах соответствующего диапазона скорости вращения шпинделя для достижения максимальной производительности. Вот пять советов по выбору правильного диапазона:
Производители станков публикуют характеристики шпинделя в своих руководствах по эксплуатации. Там вы найдете минимальную и максимальную частоту вращения для каждого диапазона, а также ожидаемую мощность во всем диапазоне оборотов.
Если вы никогда не изучали эти важные данные, время цикла, вероятно, не оптимизировано. Более того, вы можете создавать чрезмерную нагрузку на шпиндельный двигатель станка или даже остановить его. Изучение руководства пользователя и понимание характеристик шпинделя поможет вам оптимизировать производительность вашего станка.
Существует как минимум две системы переключения диапазона вращения шпинделя: одна — это система с многовитковым приводным двигателем шпинделя, а другая — система с механическим приводом.
В первом случае диапазон регулировки изменяется электронным способом путем изменения используемых обмоток двигателя. Эти изменения происходят практически мгновенно.
В системе с механической трансмиссией обычно происходит прямое вращение в самом высоком диапазоне и включение трансмиссии в более низком диапазоне. Переключение диапазона может занять несколько секунд, особенно если шпиндель должен остановиться во время этого процесса.
В станках с ЧПУ изменение диапазона вращения шпинделя достаточно прозрачно, поскольку скорость вращения шпинделя указывается в об/мин, а обозначение скорости словом S также определяет выбор станком соответствующего диапазона вращения шпинделя. Предположим, что диапазон низких скоростей станка составляет 20-1500 об/мин, а диапазон высоких скоростей — 1501-4000 об/мин. Если указать слово S300, станок выберет низкий диапазон. Слово S2000 заставит станок выбрать высокий диапазон.
Во-первых, программа может вызывать ненужные изменения диапазона между инструментами. Для механической передачи это увеличит время цикла, но это может остаться незамеченным, поскольку становится очевидным только тогда, когда на смену одних инструментов уходит больше времени, чем на других. Последовательная работа инструментов, требующих одинакового диапазона, сократит время цикла.
Во-вторых, расчет частоты вращения шпинделя для мощных черновых операций может привести к тому, что шпиндель будет работать на нижней границе диапазона высоких оборотов, где мощность ограничена. Это создаст чрезмерную нагрузку на систему привода шпинделя или приведет к остановке двигателя шпинделя. Опытный программист немного снизит частоту вращения шпинделя и выберет максимальную скорость в низком диапазоне, где мощности достаточно для выполнения операции обработки.
Для токарного центра изменение диапазона вращения шпинделя осуществляется с помощью кода M, при этом более высокий диапазон обычно перекрывается с более низким. Для токарного центра с тремя диапазонами вращения шпинделя низшая передача может соответствовать коду M41 со скоростью 30-1400 об/мин, средняя передача может соответствовать коду M42 со скоростью 40-2800 об/мин, а высшая передача может соответствовать коду M43 со скоростью 45-4500 об/мин.
Это относится только к токарным центрам и операциям, использующим постоянную скорость вращения поверхности. При постоянной скорости вращения поверхности станок с ЧПУ будет непрерывно выбирать скорость (об/мин) в соответствии с заданной скоростью вращения поверхности (футы или м/мин) и обрабатываемым диаметром.
При установке скорости подачи за оборот скорость вращения шпинделя обратно пропорциональна времени. Если удвоить скорость вращения шпинделя, время, необходимое для выполнения соответствующих операций обработки, сократится вдвое.
Распространенное эмпирическое правило для выбора диапазона мощности шпинделя — черновая обработка в низком диапазоне, чистовая — в высоком. Хотя это хорошее эмпирическое правило для обеспечения достаточной мощности шпинделя, оно не очень хорошо работает с точки зрения скорости вращения.
Рассмотрим заготовку диаметром 1 дюйм, которую необходимо подвергнуть черновой и чистовой обработке. Рекомендуемая скорость черновой обработки составляет 500 фут/мин. Даже при максимальном диаметре (1 дюйм) скорость вращения шпинделя составит 1910 об/мин (3,82 × 500, деленное на 1). Для меньшего диаметра потребуется более высокая скорость. Если программист, исходя из опыта, выберет нижний диапазон, шпиндель достигнет предела в 1400 об/мин. При условии достаточной мощности черновая обработка будет выполнена быстрее в более высоком диапазоне.
Это относится только к токарным станкам и черновым операциям, требующим постоянной скорости вращения поверхности. Рассмотрим черновую обработку вала диаметром 4 дюйма с несколькими диаметрами, наименьший из которых составляет 1 дюйм. Предположим, что рекомендуемая скорость составляет 800 об/мин. При диаметре 4 дюйма требуемая скорость составляет 764 об/мин. Низкий диапазон обеспечит необходимую мощность.
По мере продолжения черновой обработки диаметр уменьшается, а скорость увеличивается. При диаметре 2,125 дюйма оптимальная скорость обработки должна превышать 1400 об/мин, но шпиндель будет работать на пике скорости в нижнем диапазоне 1400 об/мин, и каждый последующий процесс черновой обработки будет занимать больше времени, чем следовало бы. В этот момент было бы разумнее переключиться на средний диапазон, особенно если изменение диапазона происходит мгновенно.
Когда программа запускается в машину, любое время, сэкономленное за счет пропуска подготовительного этапа программирования, может быть легко потеряно. Пожалуйста, следуйте приведенным ниже шагам, чтобы гарантировать успех.
Параметры предоставляют ЧПУ всю подробную информацию о конкретном используемом станке, а также о том, как использовать все функции и возможности ЧПУ.
Дата публикации: 24 июня 2021 г.