Küstenunternehmen
Wenn Material bearbeitet wird, muss sich der Fräser mit einer bestimmten Drehzahl drehen und mit einer bestimmten Vorschubgeschwindigkeit Vorschub leisten, um die richtige Spanbelastung zu erreichen. Es gibt auch mehrere Faktoren, die bei der Auswahl der richtigen Drehzahl und des richtigen Vorschubs berücksichtigt werden müssen.
Die verwendete Vorschubgeschwindigkeit hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, einschließlich Leistung und Steifigkeit der Maschine, Steifigkeit des Teileniederhalters, Spindelstärke, Schnitttiefe und -breite, Schärfe des Schneidwerkzeugs, Design und Art des Fräsers und des zu schneidenden Materials.
Um die optimale Spanbelastung zu erhalten, müssen wir die oben aufgeführten Variablen zusammen mit der Maschine und den Materialien berücksichtigen, die wir schneiden möchten. Dies hilft uns, die beste Vorschubgeschwindigkeit und Drehzahl für jedes Werkzeug und Material zu finden.
Eine Sache, an die man sich erinnern sollte, ist, Späne nicht zu stauben. Späne helfen, indem sie die im Schneidprozess erzeugte Wärme abführen, wodurch die Standzeit erhöht und die Kantenqualität verbessert wird.
Die Vorschubgeschwindigkeit wird mit der folgenden Gleichung berechnet:
Vorschub = N x cpt x U / min
N – Anzahl der Schneidkanten (Flöten)
cpt – Spanbelastung (Span pro Zahn) ist die Materialmenge, die von jedem Zahn des Fräsers entfernt werden sollte, wenn er sich dreht und in die Arbeit vorrückt. (mm pro Zahn)
U / min – die Geschwindigkeit, mit der sich der Fräser in der Spindel dreht. (Umdrehungen pro Minute)
Wir werden nun die Beziehung zwischen den Vorschubgeschwindigkeiten, der Anzahl der Schneiden, der Spanbelastung und der Drehzahl aufschlüsseln. Für die meisten Materialien gibt es eine empfohlene Spanbelastung.
Wenn Sie mit 18000 U / min mit einem 25-mm-Schaftfräser mit zwei Flöten und einer empfohlenen Spanbelastung von 0,1 mm / Zahn arbeiten:
Vorschub = 2 x 0,1 x 18000 = 3600 mm pro Minute
Wenn die Drehzahl auf 24000 U / min erhöht würde, wäre die neue Vorschubgeschwindigkeit:
Vorschub = 2 x 0,1 x 24000 = 4800 mm pro Minute
Basierend auf dieser mathematischen Gleichung erhöht sich mit zunehmender Drehzahl auch die Vorschubgeschwindigkeit, wenn alle anderen Einstellungen gleich bleiben. Wenn sich die Anzahl der Schneidkanten ändert, erhöht oder verringert sich jedoch die Vorschubgeschwindigkeit, je nachdem, ob die Anzahl steigt oder fällt. Gleiches gilt für die Spanbelastung Wenn die empfohlene Spanbelastung 0,1 mm / Zahn beträgt, kann die Drehzahl, der Vorschub oder die Anzahl der Schneiden steigen oder fallen, um die erforderliche Spanbelastung aufrechtzuerhalten. Wenn also die Spanbelastung gleich bleibt und die Vorschubgeschwindigkeit zunimmt, müssen entweder die Drehzahl und / oder die Anzahl der Schneidkanten erhöht werden, um die empfohlene Spanbelastung aufrechtzuerhalten.
Bei der Berechnung der Vorschubgeschwindigkeit für jedes Material ist die Spanbelastung daher einer der wichtigsten Faktoren, die berücksichtigt werden müssen, da die Spanbelastung die Materialmenge bestimmt, die jeder Zahn entfernen wird, plus die Last, die jeder Zahn aufnehmen muss. Ein weiterer Faktor, der die Spanbelastung beeinflusst, ist der Durchmesser des Fräsers. Ein größerer Fräser kann eine größere Spanbelastung bewältigen.
Anzahl der Zähne | cpt (mm) | Vorschub (mm pro min) bei U / min |
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18000 | 21000 | 24000 | ||
1 | 0.1 | 1800 | 2100 | 2400 |
2 | 0.1 | 3600 | 4200 | 4800 |
3 | 0.1 | 5400 | 6300 | 7200 |
1 | 0.4 | 7200 | 8400 | 9600 |
2 | 0.4 | 14400 | 16800 | 19200 |
3 | 0.4 | 21600 | 25200 | 28800 |
Deshalb abhängig von dem Durchmesser des Werkzeugs, wenn die Drehzahl und die Anzahl der Schneidkanten gleich bleiben Spanbelastung wird mit einem größeren Durchmesser Messer erhöhen, damit die Vorschubgeschwindigkeit wird ebenfalls zunehmen. Bei der Bearbeitung von weicheren Materialien oder mit einem Stummelfräser kann die Spanbelastung erhöht werden. Wenn ein extra langer Fräser verwendet wird, sollte die Spanbelastung verringert werden.
Für die meisten Materialien, die Sie auf einem AXYZ-Frästisch schneiden, stellen Sie normalerweise die Drehzahl zwischen 18000 und 24000 ein und passen Ihre Vorschubgeschwindigkeit an, um die erforderlichen Ergebnisse zu erzielen. Auf einem AXYZ-Frästisch verwenden wir Spindeln, die maximal 24000 U / min erzeugen. Die gewählten Geschwindigkeiten und Vorschübe können durch die Leistung der verwendeten Spindel beeinflusst werden (die Leistung variiert von 3 PS bis 10 PS). Bei höheren Pferdestärken erzeugen Sie mehr Drehmoment, so dass die Maschine mit einer Vielzahl von Drehzahlen laufen kann (das Drehmoment fällt ab, wenn die Drehzahl reduziert wird). Für die meisten Anwendungen arbeiten wir normalerweise im Bereich von 18000 bis 22000 U / min.
Typische Spanbelastungswerte für Fräser unterschiedlicher Größe |
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Werkzeugdurchmesser | Harthölzer | Weichholz / Sperrholz | MDF / Spanplatte | Weichkunststoffe | Hartkunststoffe | Aluminium |
3mm | 0.08 – 0.13 | 0.1 – 0.15 | 0.1 – 0.18 | 0.1 – 0.15 | 0.15 – 0.2 | 0.05 – 0.1 |
6mm | 0.23 – 0.28 | 0.28 – 0.33 | 0.33 – 0.41 | 0.2 – 0.3 | 0.25 – 0.3 | 0.08 – 0.15 |
10mm | 0.38 – 0.46 | 0.43 – 0.51 | 0.51 – 0.58 | 0.2 – 0.3 | 0.25 – 0.3 | 0.1 – 0.2 |
12mm und mehr | 0.48 – 0.53 | 0.53 – 0.58 | 0.64 0.69 | 0.25 – 0.36 | 0.3 – 0.41 | 0.2 – 0.25 |
Obwohl es Formeln zur Berechnung der Vorschubraten gibt, werden Sie feststellen, dass die optimale Vorschubrate aus Erfahrung bestimmt wird. Sie beginnen in der Regel mit der berechneten Vorschubgeschwindigkeit. Unter idealen Bedingungen wird normalerweise vorgeschlagen, dass die tatsächliche Vorschubgeschwindigkeit auf ungefähr die Hälfte der berechneten Menge eingestellt und schrittweise auf die Kapazität der Maschine und das gewünschte Finish erhöht wird.
Sobald Sie festgelegt haben, mit welchem Vorschub und welcher Geschwindigkeit Sie beginnen sollen, müssen andere Faktoren berücksichtigt werden. Das nächste, was zu beachten ist, ist die Schnittrichtung, die die Richtung ist, in die der Fräser in das Material eingeführt wird. Konventionelles Fräsen oder Schneiden vorwärts ist die am häufigsten verwendete Methode. Bei diesem Verfahren wird das Werkstück entgegen der Drehrichtung des Fräsers zugeführt. Die andere Methode ist Klettern Fräsen oder Schneiden rückwärts. Für diese Bearbeitungsmethode müssen das Werkstück und die Maschine starr sein. Die AXYZ-Fräsmaschine ist eine solche Maschine. Bei der Bearbeitung von NE-Werkstoffen sollte ein präzises Schneiden verwendet werden, um ein gutes Finish zu erzielen.
Ein weiterer Faktor ist die Schnitttiefe. Die Schnitttiefe wirkt sich sowohl auf die Kantenbearbeitung als auch auf die Standzeit aus. Sie müssen Ihre Tiefe anpassen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, abhängig von der Art des Materials und der Größe des Fräsers. Normalerweise ist eine Schnitttiefe, die dem Radius des Fräsers entspricht, ein guter Ausgangspunkt beim Schneiden von Nichteisenmetallen.
Fazit
Durch das Experimentieren mit diesen verschiedenen Geschwindigkeits- und Vorschubeinstellungen und die Verwendung der für Sie am besten geeigneten Chiplastformel können Sie Ihre CNC-Effizienz maximieren. Denken Sie immer daran, Chips und nicht Staub zu machen. Dies kann möglicherweise Ihre Schneidezeit beschleunigen und Ihnen helfen, saubere, scharfe Kanten und eine glatte Fräsoberfläche auf Ihrer HDU zu erzielen. Das Ausprobieren einer Vielzahl von Schneidwerkzeugen und -einstellungen verlängert auch die Lebensdauer Ihrer CNC-Maschine und spart Verschleiß an Ihren Fräsern. Wenden Sie sich im Zweifelsfall an den Hersteller Ihrer CNC, um Best Practices zur Spanbelastung für Ihre spezielle CNC-Maschine zu erhalten.
Über Coastal Enterprises
Coastal Enterprises stellt Präzisionsplatten HDU her, ein vielseitiges, kostengünstiges und umweltfreundliches Urethanmaterial, das in der Werkzeugindustrie häufig verwendet wird. Es ist ein geschlossenzelliges starres Substrat, das nicht verrottet, sich verzieht oder reißt. Sie können kostenlose Muster anfordern, ein Angebot erhalten oder sich für regelmäßige Newsletter mit hilfreichen Informationen anmelden.