进给和速度第2部分

  • 2016年9月7日

这是鲍勃·沃菲尔德,流行创始人的一篇客座文章CNCCOOKBOUBLBOBL.的作者G-Wizard,前馈和速度计算器。

数控食谱横幅

在这个多部分客座文章系列的第二部分中,我想带您了解提要和速度的基础知识。

在这个系列的第一部分,我介绍了你的基本确定速度部分的饲料和速度的数控。正如你所回忆的,“速度”是指主轴旋转的速度,而“进给量”是指刀具进入工件的速度。在第一篇文章中,我提到了一个想法,即需要将提要和速度和谐地结合起来才能产生最好的结果。为了解释这两者是如何相互作用的,我想让你熟悉馈送和速度甜蜜点的概念。作为提醒,如果你想在本系列结束后更深入地挖掘Feeds和speed,或者如果你对更高级的主题或甚至只是我没有涉及的特定主题感兴趣,请查看cncookbook的深入的Free Feeds和speed课程。这对你来说是一个很好的资源,我们也有一些其他的免费在线CNC培训课程。

正如我所提到的,彼此匹配的饲料和速度的相互作用决定了切割将如何结果。但这是怎么做的?

我发现解释这一点的最佳方式是使用饲料的想法和速度甜点。我喜欢像这样画画:

饲料和速度扫描斑点

让我们试试一些例子来看看这是如何工作的。

假设我们以产生极好的MRR的速度运行。顺便说一下,MRR是机械师对材料去除率的缩写。当你对一个零件进行粗加工时,你希望在其他条件相同的情况下获得最高的MRR,因为这意味着你在尽可能高效和快速地去除材料。现在,我们完成了粗糙,我们想知道如何修改我们的饲料和速度,以一个更好的完成部分。快速去除材料的进料和速度不一定是温和的,在材料上留下的痕迹有时看起来就像一只愤怒的海狸通过咀嚼去掉了所有的挫折!

看着我们的甜蜜点图,从最佳饲料和速度的MRR,我们应该保持主轴RPM大致相同但减少进给率。如果你想象刀具,它让我们说2槽,每个凹槽,每个切削刃。它周围旋转并占据了轴的每一圈的材料。咬合的尺寸由切割器在咬合期间推动的速度控制。因此,如果我们减慢进料,我们将推动刀具较少,所以它将采取较小的叮咬。它只有意义,较小的咬伤导致更好的结束,对吧?

现在假设我们处于理想的MRR,但是我们决定减慢纺锤体的速度。也许我们认为刀具正在变热,减速主轴将导致更长的刀具寿命。小心!

我们可以看到,当我们越来越放缓时,我们将从MRR Sweet Spot转移到一个读取的区域:

夹料太多:刀具破损!

听起来很糟糕,但这是怎么发生的,这意味着什么?

本质上,如果我们保持相同的进给速度,但降低主轴转速,我们将推动切削刃进一步通过材料在每一口迫使它吞下更多的材料。它吞下的量被称为“Chipload”。如果你拿起一块芯片,把它弄平,然后用千分尺或卡尺测量它的厚度,你会发现芯片就是每个芯片的厚度。

吃太多是不好的,就像你吃东西的时候试图强迫吃太多一样。最终,食物太多了,当你试图吞下去时,你会窒息。当这些碎片被切成薄片时,它们必须适合于凹槽之间,直到刀具的螺旋可以将它们带上去并清除切口。顺便说一下,那些专门用于数控加工任务的“downcut”刀具?他们把芯片往下推,所以这些芯片更难以被清除。如果有太多的芯片,它们会阻塞和堵塞切刀笛,你会很快折断切刀。

因为这可能会突然发生,所以在喂食时从未伸出过伸出并慢下来。慢速进给速度总是更好的,然后慢慢旋转轴rpms。

更多的是堵塞长笛 - 长笛越少,筹码越多。一些材料,如铝,要求您使用2或3刀刀具。一个4笛,除非你知道一些先进的技巧,否则将在大多数削减中堵塞。原因是铝的灯笼很高 - 你可以花大片,而且因为筹码卷曲的方式,他们赶紧使用长笛之间的空间。因此,他们需要更多空间。1长笛切割机拥有所有空间。

快乐的低压力介质怎么样?

绿色区域写着"最佳刀具寿命,适度MRR,适度表面光洁度"这是许多爱好者的理想场所,特别是初学者的目标。

摩擦是什么?

你可能听过人们谈论摩擦,这是什么意思?

这是关于加工的那些反向直观的事情之一 - 如果你慢过来,那么如果你在浅切口上慢慢进料,那么你会摩擦,这是工具生活中最糟糕的事情之一。

原因如下:

想想尖端技术。在某种程度上,可能是微观的,感觉像是尖锐的边缘,实际上是有半径的。你不可能制造出无限锋利的工具,在某些放大倍数下,它们看起来很迟钝。现在来看看这个例子:

摩擦立铣刀进给速度

当芯片太少的时候摩擦…

将切削刃半径的中心视为黄线。顶部图示出了材料表面的黄线,或者理想地甚至低于该表面。发生这种情况时,切削刃在材料下脱落,擦掉芯片干净。

但是,如果芯片太薄,黄线太高,切削刃不能在芯片下切片。相反,它沿着顶部犁,并且半径的下侧比切片更摩擦。它几乎可以通过单独摩擦挖出芯片。这导致在切割器和材料中产生大量的热量。如果你是切割木材,你可能会闻到烟雾或从热量中看到木头变黑。它可能会变得足够热,以达到火。

现在可以看到,当你以为你在刀具上用光切割时超级容易,你实际上是造成摩擦,这个工具变得太热了,它的生活确实很短。

但它变得更糟,因为如果你的剪切宽度太小,你也可能引发了所谓的径向芯片变薄。

径向芯片变薄:与红色女王跑步

当我想到径向芯片变薄时,我总是在仙境中提醒Alice的场景,因为她可以随着红色女王和无处可去的那样快地跑去:

aliceredqueen

“在我们国家,”爱丽丝仍然喘着气说,“只要你像我们刚才那样,飞快地跑很久,总能到别的什么地方的。“一种慢速的乡村!”王后说。“现在,你看,你要用尽全力才能保持原地不动。如果你想去别的地方,你必须跑得至少是他的两倍快!”

我们围绕着朝卡的思想,如果我们走得太慢,刀具摩擦而不是切片,所以我们必须保持比刀边的边缘半径高的朝上。但是,有一种称为径向芯片变薄的几何效果,使得更难。让我们稍微略微地敏感我们的尖端:

茶花

由于芯片变薄,较浅的切割比预期更薄的芯片…

考虑到芯片的工作方式,芯片的横截面并不是等厚的。它们开始变薄,然后变厚——这就是切刀如何通过材料切片。

芯片的最薄部分位于底部。但如果我们拍摄了非常浅的剪裁,怎么办?说我们只需要刀具直径的10%,因为我们的削减深处?如果我们这样做,我们主要只是获得芯片的最薄部分 - 图中的蓝色部分,没有红色。

你知道这是怎么回事吗?

通过决定超级保守并采取非常轻微的切割,我们得到了一个异常薄的芯片。你猜怎么着?如果它足够稀薄,我们将被送回摩擦,即使我们以不应该导致摩擦的速度喂养!

谈论最好的计划......我们如何了解径向芯片变薄?

答案是我们必须人为地加快进给速度来解决这个问题并生产更厚的芯片以避免摩擦。顺便说一句,如果你读过关于提要和速度的最简单的文章,它们会给你一组基本的公式,将提要和速度联系起来,并告诉你如何计算负载等等。看起来很简单。但是像“晶片变薄”这样的简单几何现象会让这些简单的公式瞬间出错。还有更多的公式可以精确地告诉你如何加快速度以避免薄片变薄,或者你可以始终确保切割深度大于1/2刀具直径-没有薄片变薄需要担心,除非你得到1/2以下的数字。但他们通常不会用简单的解释告诉你这些事情。

让一个好的速度和饲料计算器担心吧

很久以前我就开始用简单的公式。我把它们放在Excel电子表格里。我不断地添加更多的公式,因为我了解到像径向芯片细化。实际上有相当多的现象,像薄片变薄需要考虑。我最终决定,好的馈源和速度需要大量的计算。你可以尽量保持简单和保守,但正如我们所见,有时过于保守会导致摩擦和薄片变薄,实际上会让事情变得更糟。最后,对我的Excel电子表格来说,处理所有的变量和公式实在是太难了,于是我被提示创建了第一个G-Wizard Calculator。今天的版本更全面-它可以快速自动地考虑超过60个变量,所以你不必担心它们。

无论您是初学者还是专业版,我都强烈推荐为源,速度计算器。得到一个好的。与刀具的成本相比,它们并不是很昂贵的或者对如何从CNC获得更好的结果的挫败的成本。

你已经有了很好的基础知识。你已经听过并希望理解了相当多的新术语。

这是一个方便的基本饲料和速度术语的方便词汇表

你有一个“甜点图”来帮助你理解你所处的位置,以及在此基础上增加或减少馈送或速度会发生什么。

在下一期中,我将给你一些方便的馈送和速度技巧。这些都是解决问题的方法,比如发现你的数控机床的主轴不能以足够慢的转速转到一个甜蜜点。它们将是非常方便的工具,并将节省许多挫折。

很快再见到你!