CNC (компьютерлік сандық басқару) бұру – а дәл өңдеу кескіш құрал цилиндрлік бөліктерді жасау үшін материалды алып тастаған кезде дайындаманың айналуын қамтитын процесс. CNC токарлық өңдеудегі маңызды параметрлердің бірі болып табылады кесу тереңдігі, сонымен қатар кесу тереңдігі (DOC) ретінде белгілі, бұл кескіш құрал бір өту кезінде дайындамаға енетін радиалды қашықтықты білдіреді. Оңтайлы кесу тереңдігін анықтау жоғары өнімділікке қол жеткізу, құралдың қызмет ету мерзімін сақтау, бетінің сапасын қамтамасыз ету және өңдеу шығындарын азайту үшін өте маңызды. Бұл мақалада өндіруші нұсқаулары, салалық стандарттар, академиялық зерттеулер және практикалық эксперименттер сияқты көздерді қамтитын CNC токарлық өңдеу үшін ұсынылған кесу тереңдіктерін қайдан табуға болатыны жан-жақты зерттеледі. Ол сондай-ақ кесу тереңдігіне әсер ететін факторларды егжей-тегжейлі талқылауды және машинистерге, инженерлерге және зерттеушілерге көмектесу үшін салыстырмалы кестелерді қамтиды.

CNC токарлық өңдеудегі кесу тереңдігіне кіріспе

CNC токарлық өңдеуде кесу тереңдігі материалды алу жылдамдығына (MRR), құралдың тозуына, бетінің әрлеуіне және жалпы процестің тиімділігіне тікелей әсер ететін өңдеудің негізгі параметрі болып табылады. Кесу тереңдігі әдетте миллиметрмен немесе дюйммен өлшенеді және құралдың дайындамамен түйісетін радиалды қашықтықты білдіреді. Сәйкес кесу тереңдігін таңдау станоктың, құралдың, дайындама материалының және қажетті бөлік сапасының шектеулерімен өнімділікті теңестіруді талап етеді. Ұсынылған кесу тереңдігі әртүрлі көздерден, соның ішінде кескіш құрал өндірушілерімен, CNC станоктары бойынша нұсқаулықтар, салалық нұсқаулықтар және эмпирикалық зерттеулермен қамтамасыз етілген. Бұл ұсыныстар нақты материалдарға, құрал геометриясына және өңдеу шарттарына бейімделген, бұл операторларға өз процестерін оңтайландыру үшін сенімді көздерден кеңес алуды өте маңызды етеді.

Кесу тереңдігінің маңыздылығы оның бірнеше өңдеу нәтижелеріне әсерінен туындайды. Тереңірек кесу MRR-ді арттырады, өңдеу уақытын қысқартады, бірақ ол сонымен қатар құралдың тозуына, дірілге немесе ауытқуға әкелуі мүмкін жоғары кесу күштерін тудырады. Керісінше, таяз кесу бетті өңдеуді жақсартып, құралдың қызмет ету мерзімін ұзартуы мүмкін, бірақ цикл уақытының ұзағырақ болуына әкелуі мүмкін. Сондықтан ұсынылған кесу тереңдігін табу осы факторлардың өзара әрекеттесуін түсінуді және оңтайлы өнімділікті қамтамасыз ету үшін беделді көздерден кеңес алуды қамтиды.

Бұл мақала ұсынылған кесу тереңдіктерін қай жерден табуға болатынын ғылыми және жүйелі түрде зерттеуді қамтамасыз ету үшін құрылымдалған, оның бөлімдері құрал өндірушісінің деректерін, машинаның техникалық сипаттамаларын, материалға қатысты нұсқауларды, салалық стандарттарды, бағдарламалық құралдарды, академиялық зерттеулерді және практикалық тәсілдерді қамтиды. Егжей-тегжейлі кестелер көздер, материалдар және шарттар бойынша кесу тереңдігі бойынша ұсыныстарды салыстырады, бұл тәжірибешілер мен зерттеушілер үшін құнды анықтама болып табылады.

Құрал өндіруші нұсқаулары

Өндіруші ұсыныстарына шолу

Sandvik Coromant, Kennametal, Mitsubishi Materials және Seco Tools сияқты кескіш құрал өндірушілері CNC токарлық өңдеуде ұсынылған кесу тереңдіктерінің негізгі көздері болып табылады. Бұл компаниялар каталогтарда, техникалық нұсқаулықтарда және онлайн ресурстарда егжей-тегжейлі нұсқаулар бере отырып, нақты материалдар мен қолданбалар үшін құралдарын оңтайландыру үшін зерттеулер мен әзірлемелерге көп қаражат бөледі. Өндірушінің ұсыныстары әдетте бақыланатын жағдайларда ауқымды сынақтарға негізделген және құралдың геометриясына, жабынына және материал үйлесімділігіне бейімделген.

Өндіруші нұсқаулары жиі кесу тереңдігі бойынша ұсыныстарды диапазон ретінде ұсынады, олар сәйкес кесу жылдамдықтарымен (Vc, минутына метр немесе футпен) және беру жылдамдығымен (f, революцияға миллиметрде немесе дюймде). Бұл параметрлер тұрақты өңдеуді қамтамасыз ете отырып, құралдың қызмет ету мерзімін және өнімділігін арттыру үшін оңтайландырылған. Мысалы, Sandvik Coromant компаниясының CoroTurn сериясы болат, тот баспайтын болат, шойын, алюминий және суперқорытпалар сияқты дайындама материалдарына арналған түзетулермен, өрескел өңдеу, өңдеу және жартылай өңдеу сияқты токарлық операциялар үшін кесу тереңдігінің арнайы диапазондарын қамтамасыз етеді.

Өндіруші деректеріне қол жеткізу

Құрал өндірушілері бірнеше арналар арқылы кесу тереңдігі бойынша ұсыныстар береді:

1. Басылған каталогтар: Толық каталогтар әртүрлі құралдар мен материалдар үшін кесу тереңдігін көрсететін кестелер мен диаграммаларды қамтиды. Бұл каталогтар көбінесе физикалық немесе PDF пішімінде қол жетімді.

2. Онлайн деректер базалары: Өндірушілер Sandvik Coromant's ToolGuide немесе Kennametal's Novo сияқты сандық платформаларды қолдайды, мұнда пайдаланушылар арнайы ұсыныстар алу үшін өңдеу параметрлерін (мысалы, материал, құрал түрі, жұмыс) енгізе алады.

3. Техникалық көмек: Көптеген өндірушілер арнайы қолданбаларға негізделген кесу тереңдігі бойынша теңшелген ұсыныстарды бере алатын техникалық қолдау топтары арқылы тікелей кеңес береді.

4. Мобильді қосымшалар: Seco Assistant немесе Mitsubishi's Tool Navigator сияқты қолданбалар кесу туралы ұсыныстарды қоса, кесу деректеріне жол бойында қол жеткізуді қамтамасыз етеді.

Мысал: Sandvik Coromant ұсыныстары

Sandvik Coromant, жетекші құрал өндірушісі, Токарлық құралдар каталогында кесу тереңдігі бойынша егжей-тегжейлі ұсыныстар береді. Мысалы, ISO P (болат) материалдарын CNMG 120408 кірістірумен бұру үшін ұсынылатын кесу тереңдігі құралдың геометриясы мен жабынына байланысты кесу үшін 0.5-тен 5.0 мм-ге дейін және өңдеу үшін 0.2-ден 1.5 мм-ге дейін ауытқиды. Бұл диапазон құралдың тозуына төзімділік, жоңқа сынуы және машина қуаты сияқты факторларға реттеледі.

1-кесте: ISO P материалдары үшін Sandvik Coromant кесу тереңдігі бойынша ұсыныстар

Өндіруші нұсқауларының шектеулері

Өндіруші ұсынымдар өте сенімді болғанымен, олардың шектеулері бар. Олар көбінесе идеалды жағдайларға негізделеді (мысалы, қатаң орнатулар, жаңа құралдар және арнайы дайындама материалдары), олар нақты әлемдегі сценарийлерге толық сәйкес келмеуі мүмкін. Бұған қоса, ұсыныстар өнімділіктен гөрі құралдың қызмет ету мерзіміне басымдық беруі мүмкін немесе керісінше, операторлардың басымдықтарына қарай реттеуді талап етеді. Осы шектеулерді шешу үшін машинистер өндірушінің деректерін машина сипаттамалары және практикалық тәжірибе сияқты басқа көздермен біріктіруі керек.

CNC машинасының техникалық сипаттамалары және шектеулері

Машина мүмкіндіктерінің рөлі

CNC машинасының өзі мүмкін болатын кесу тереңдігін анықтауда маңызды рөл атқарады. Шпиндельдің қуаты, айналу моменті, қаттылық және құралды ұстау жүйесі сияқты машинаның техникалық сипаттамалары максималды кесу тереңдігіне шектеулер қояды. Haas, Mazak және DMG Mori сияқты CNC токарь станоктарын өндірушілер токарлық операциялар үшін қауіпсіз жұмыс параметрлерін көрсететін станок нұсқаулығында нұсқаулар береді.

Мысалы, 7.5 кВт шпиндельі бар төмен қуатты CNC токарь тот баспайтын болат сияқты қатты материалдар үшін таяз кесу тереңдігімен (мысалы, 0.5–2.0 мм) шектелуі мүмкін, ал 22 кВ шпиндельі бар жоғары қуатты машина тереңірек кесулерді (мысалы, 3.0–6.0 мм) өңдей алады. Машина нұсқаулығында жиі қол жетімді қуат пен моментке негізделген максималды кесу тереңдігін есептеу үшін кестелер немесе формулалар бар.

Құрал-сайманды ұстау және жұмысты ұстауға қатысты мәселелер

Ұсынылатын кесу тереңдігіне құралды ұстау жүйесі (мысалы, мұнара, аспап бағанасы) және жұмысты ұстау әдісі (мысалы, патрон, шұңқыр, бөтелке) әсер етеді. Гидравликалық құрал ұстағыш сияқты берік құрал ұстау жүйесі діріл мен ауытқуды азайту арқылы тереңірек кесулерді қолдай алады. Сол сияқты, жұмысты қауіпсіз ұстау жоғары кесу күштері кезінде дайындаманың тұрақты болуын қамтамасыз етеді. Машина нұсқаулығы кесу тереңдігін оңтайландыру үшін құрал ұстағыш пен жұмыс ұстағыш конфигурациялары бойынша ұсыныстар береді.

2-кесте: CNC машинасының қуаты бойынша кесу тереңдігінің шектеулері

Машиналар бойынша нұсқаулықтар

CNC станоктарының нұсқаулықтарын әдетте өндіруші береді және бұрылыс параметрлері бойынша бөлімдерді қамтиды. Бұл нұсқаулықтар кеңірек өңдеу нұсқауларының бөлігі ретінде кесу тереңдігін ұсынуы мүмкін немесе машина мүмкіндіктеріне негізделген тереңдіктерді есептеу үшін формулаларды қамтамасыз етуі мүмкін. Мысалы, Mazak компаниясының Integrex сериясының нұсқаулықтары әртүрлі құрал түрлері мен дайындама материалдары үшін реттелетін токарлық параметрлерге арналған кестелерді қамтиды. Таңдалған кесу тереңдігі машинаның мүмкіндіктеріне сәйкес келетініне көз жеткізу үшін операторлар осы нұсқаулықтармен танысуы керек.

Материалға арналған кесу тереңдігі бойынша нұсқаулар

Дайындама материалының әсері

Дайындама материалы ұсынылатын кесу тереңдігінің маңызды анықтаушысы болып табылады. Материалдар қаттылығы, қаттылығы және өңдеуге қабілеттілігі бойынша әр түрлі болады, бұл кесу күштеріне, құралдың тозуына және токарлық өңдеу кезінде жылудың пайда болуына әсер етеді. CNC токарлық өңдеудегі жалпы материал санаттарына мыналар жатады:

• ISO P (болаттар): Көміртекті болаттар, легирленген болаттар және аспаптық болаттар, жұмсақтан қаттыға дейін.

• ISO M (тот баспайтын болаттар): Аустенитті, ферритті және мартенситті тот баспайтын болаттар, жұмыста шыңдалу үшін белгілі.

• ISO K (шойындар): абразивті болып табылатын сұр, иілгіш және иілгіш шойындар.

• ISO N (Түсті емес материалдар): Алюминий, мыс және жез, олар жұмсақ және иілгіш.

• ISO S (суперқорытпалар): Ыстыққа төзімді және берік Inconel сияқты никель негізіндегі қорытпалар.

• ISO H (қатайтылған материалдар): Арнайы құралдарды қажет ететін шыңдалған болаттар мен қатты металдар.

Әрбір материал санатында кесу тереңдігі бойынша әртүрлі ұсыныстар бар, өйткені тереңірек кесу жұмсақ материалдар үшін (мысалы, алюминий) мүмкін болуы мүмкін, бірақ қаттырақ немесе қаттырақ материалдар үшін (мысалы, Inconel) мүмкін емес.

Материалға қатысты ұсыныстар

Құрал өндірушілері мен салалық нұсқаулықтар материалға қатысты кесу тереңдігі бойынша нұсқаулар береді. Мысалы, Kennametal компаниясының токарлық өңдеу каталогы өрескел өңдеу операциялары үшін келесі кесу тереңдіктерін ұсынады:

• Көміртекті болат (ISO P): 1.0–5.0 мм, қаттылыққа байланысты (мысалы, 150–300 HB).

• Тот баспайтын болат (ISO M): 0.5–3.0 мм, жұмыстың қатаюын және қызуды азайту үшін.

• Шойын (ISO K): 1.5–6.0 мм, материалдың сынғыштығын пайдаланады.

• Алюминий (ISO N): 2.0–8.0 мм, аз кесу күштеріне байланысты.

• Inconel (ISO S): 0.3–2.0 мм, құралдың жоғары тозуын басқару үшін.

• Шынықтырылған болат (ISO H): 0.2–1.5 мм, CBN немесе керамикалық құралдарды қолдану арқылы.

3-кесте: Материалға қатысты кесу тереңдігі бойынша ұсыныстар

Өңдеуге қиын материалдар

Аспап қорытпалар және шыңдалған болаттар сияқты өңдеу қиын материалдар үшін кесу тереңдігі бойынша ұсыныстар құралдың шамадан тыс тозуын және термиялық зақымдануды болдырмау үшін консервативті болып табылады. Текше бор нитриді (CBN) немесе керамикалық кірістірулер сияқты мамандандырылған құралдар жиі талап етіледі және өндірушілер бұл қолданбалар үшін нақты нұсқаулар береді. Мысалы, Seco Tools құралдың қызмет ету мерзімі мен бет сапасы арасындағы тепе-теңдікке қол жеткізу үшін Inconel 0.5-ді CBN кірістірумен өңдеу үшін максималды кесу тереңдігі 718 мм болуын ұсынады.

Салалық стандарттар және анықтамалықтар

Салалық стандарттардың рөлі

Салалық стандарттар мен анықтамалықтар машинистер мен инженерлер үшін құнды анықтамалық ретінде қызмет ететін кесу тереңдігі бойынша жалпылама ұсыныстар береді. сияқты ұйымдар Стандарттау жөніндегі халықаралық ұйым (ISO), Американдық ұлттық стандарттар институты (ANSI), және Өндірістік инженерлер қоғамы (ШОБ) кесу тереңдігін қоса, өңдеу параметрлері бойынша стандарттар мен нұсқауларды жариялау. Бұл стандарттар ұжымдық салалық білімге негізделген және машиналар, құралдар мен материалдардың кең ауқымында қолданылады.

Мысалы, ISO 3685:1993 (Бір нүктелі бұру құралдарымен құралдың қызмет ету мерзімін сынау) стандартталған сынақ жағдайларында кесу тереңдігіне қатысты ұсыныстарды қамтиды, оларды өндірістік орталарға бейімдеуге болады. Сол сияқты, Техникаға арналған анықтама, Industrial Press басып шығарған, әртүрлі материалдар мен операциялар үшін ұсынылған кесу тереңдіктерінің кестелерін қамтитын кең таралған ресурс.

Кесу тереңдігіне арналған негізгі анықтамалықтар

Бірнеше анықтамалық тереңдік бойынша ұсыныстардың беделді көздері болып табылады:

1. Техникаға арналған анықтама: болат, алюминий және шойын сияқты материалдар үшін кесу тереңдігін қоса, бұру параметрлері үшін кестелерді қамтамасыз етеді. Мысалы, жұмсақ болатты карбидті құралдармен өрескел өңдеу үшін 1.0–4.0 мм кесу тереңдігін ұсынады.

2. Sandvik Coromant өңдеу бойынша анықтамалық: Кесу тереңдігі туралы егжей-тегжейлі ұсыныстары бар жону, фрезерлеу және бұрғылауды қамтитын толық нұсқаулық.

3. Kennametal негізгі каталогы: Құралдың тозуы мен машина жағдайын реттеулері бар материалға қатысты кесу деректерін қамтиды.

4. ШОБ құралдары және өндірістік инженерлер анықтамалығы: Өнеркәсіптің озық тәжірибелеріне негізделген кесу тереңдігін қоса, өңдеу параметрлері бойынша нұсқауларды ұсынады.

4-кесте: Техника анықтамалығындағы кесу тереңдігі бойынша ұсыныстар

Анықтамалықтардың шектеулері

Нұсқаулықтар сенімді бастапқы нүктелерді қамтамасыз еткенімен, олардың ұсыныстары жиі жалпыланады және нақты машина шектеулерін, құрал шарттарын немесе өндіріс мақсаттарын есепке алмауы мүмкін. Машинистер анықтамалық мәліметтерді бастапқы деректер ретінде пайдалануы және құрал өндірушілерімен тәжірибе немесе кеңес алу арқылы кесу тереңдігін нақтылауы керек.

Бағдарламалық құрал құралдары және CAM жүйелері

CAM бағдарламалық құралының рөлі

Mastercam, Fusion 360 және Siemens NX сияқты Computer-Aided Manufacturing (CAM) бағдарламалық құралы ұсынылған кесу тереңдіктерін анықтауда маңызды рөл атқарады. Бұл бағдарламалар құралға, материалға және жұмысқа негізделген кесу параметрлерін қамтамасыз ететін кірістірілген өңдеу деректер қорын қамтиды. CAM бағдарламалық құралы көбінесе өндіруші деректерін біріктіреді және пайдаланушыларға белгілі бір машиналар мен орнатулар үшін параметрлерді теңшеуге мүмкіндік береді.

Мысалы, Mastercam's Toolpath Advisor таңдалған құрал мен материал негізінде бұрылу операциялары үшін кесу тереңдігін ұсынады. Бағдарламалық құрал оңтайлы параметрлерді ұсыну үшін құрал геометриясы, дайындаманың қаттылығы және машина қуаты сияқты факторларды қарастырады. Сол сияқты, Fusion 360 бұру модулі кесу деректерінің кітапханасын қамтиды, өрескел өңдеу және өңдеу өтулері үшін реттелетін кесу тереңдігі бар.

Онлайн калькуляторлар мен қолданбалар

CAM бағдарламалық құралына қосымша, онлайн калькуляторлар мен мобильді қолданбалар кесу тереңдігі бойынша ұсыныстарға жылдам қол жеткізуді қамтамасыз етеді. Мысалдар мыналарды қамтиды:

• Sandvik Coromant компаниясының CoroPlus: кесу тереңдігі калькуляторларын қоса, өңдеуді оңтайландыруға арналған сандық құралдар жиынтығы.

• Kennametal компаниясының өңдеу калькуляторы: Пайдаланушы енгізулеріне негізделген тереңдіктерді кесуді ұсынатын онлайн құрал.

• Seco Assistant қолданбасы: кесу тереңдігі бойынша ұсыныстармен Seco құралдары үшін кесу деректерін береді.

Бұл құралдар пайдаланушыға ыңғайлы және машинистерге арнайы ұсыныстарды алу үшін материал түрі, құрал түрі және машина қуаты сияқты айнымалы мәндерді енгізуге мүмкіндік береді.

5-кесте: CAM бағдарламалық құралынан кесу тереңдігі бойынша ұсыныстар

Бағдарламалық құралдардың артықшылықтары

Бағдарламалық құралдар нақты уақыттағы жаңартуларды, өндіруші деректерімен біріктіруді және модельдеу мүмкіндігін қоса бірнеше артықшылықтарды ұсынады. өңдеу процесіes. Дегенмен, олардың ұсыныстары пайдаланушылардан құралдар, материалдар және машиналар туралы нақты ақпарат беруді талап ететін кіріс деректері сияқты дәл болып табылады.

Академиялық зерттеулер және эмпирикалық зерттеулер

Академиялық зерттеулердің үлесі

Академиялық зерттеулер кесу параметрлері, құрал тозуы, бет сапасы және өңдеу динамикасы арасындағы байланыстарды жиі зерттей отырып, кесу тереңдігі бойынша ұсыныстардың ғылыми негізін қамтамасыз етеді. Университеттер мен ғылыми мекемелер бұрылу параметрлерін оңтайландыру үшін эксперименттер жүргізеді, олардың нәтижелерін журналдарда жариялайды. Станоктар мен өндірістің халықаралық журналы, Материалдарды өңдеу технологиясы журналы, және CIRP жылнамалары.

Мысалы, Смит және т.б. (2020) AISI 4140 болатты карбидті кірістірумен өңдеу үшін оңтайлы кесу тереңдіктерін зерттеді. Зерттеу 2.0–3.0 мм кесу тереңдігі кесу жылдамдығы мен берілу жылдамдығын реттеу арқылы құралдың қолайлы қызмет ету мерзімін сақтай отырып, MRR барынша жоғарылататынын анықтады. Мұндай зерттеулер өндіруші мен салалық нұсқауларды толықтыратын дәлелді ұсыныстар береді.

Зерттеу нәтижелеріне қол жеткізу

Академиялық зерттеулерге мыналар арқылы қол жеткізуге болады:

1. Журнал деректер базасы: ScienceDirect, SpringerLink және IEEE Xplore сияқты платформалар өңдеу бойынша рецензияланған мақалаларды орналастырады.

2. Университет кітапханалары: Көптеген университеттер өздерінің кітапханалары немесе ашық қолжетімді репозиторийлері арқылы өңдеу зерттеулеріне қолжетімділікті қамтамасыз етеді.

3. Конференциялар: CIRP Бас Ассамблеясы және SME NAMRC (Солтүстік Америкадағы өндірісті зерттеу конференциясы) сияқты іс-шараларда кесу параметрлерін оңтайландыруға арналған презентациялар бар.

Мысалы: Зерттеуге негізделген ұсыныстар

Ли мен Кимнің 2022 жылғы зерттеуі Өндірістік процестер журналы CBN кірістірулері бар Inconel 718 токарлық кесу тереңдігін зерттеді. Зерттеу құралдың тозуын азайту және 0.3 мкм-ден аз беттің кедір-бұдырлығына (Ra) жету үшін әрлеу үшін 0.8–0.8 мм кесу тереңдігін ұсынды. Дөрекі өңдеу үшін салқындатқышты пайдалану және құралды жабу үшін түзетулермен 1.0–2.0 мм кесу тереңдігі ұсынылды.

6-кесте: Зерттеуге негізделген кесу тереңдігі бойынша ұсыныстар

Академиялық зерттеулердің шектеулері

Академиялық зерттеулер көбінесе бақыланатын жағдайларда жүргізіледі, бұл өндірістік ортаны толық көрсетпеуі мүмкін. Сонымен қатар, зерттеу нақты құралдарға немесе материалдарға назар аударып, оның қолданылуын шектей алады. Машинистер зерттеу нәтижелерін өндіруші мен салалық нұсқауларға қосымша ретінде пайдалануы керек, ұсыныстарды өздерінің арнайы қондырғыларына бейімдеу керек.

Практикалық тәжірибе және дүкендегі тәжірибе

Эмпирикалық тестілеудің маңыздылығы

Өндірушінің нұсқаулары, машина нұсқаулығы және зерттеулер құнды бастапқы нүктелерді қамтамасыз еткенімен, оңтайлы кесу тереңдігін анықтау үшін цехта практикалық тәжірибе жиі қажет. Шынайы өңдеуге аспаптың тозуы, станоктың күйі және дайындаманың сәйкессіздігі сияқты айнымалылар кіреді, олар теориялық ұсыныстармен толығымен шешілмеуі мүмкін. Цехтегі тестілеу сынақ кесулерін орындауды, нәтижелерді бақылауды (мысалы, құралдың қызмет ету мерзімін, бетті өңдеуді, цикл уақыты) және параметрлерді итеративті реттеуді қамтиды.

Кесу сынақтарын жүргізу

Оңтайлы кесу тереңдігін анықтау үшін машинистер келесі қадамдарды орындай алады:

1. Бастапқы параметрлерді таңдаңыз: Кесу тереңдігіне, жылдамдығына және берілуіне арналған өндірушінің немесе анықтамалық ұсыныстардан бастаңыз.

2. Сынақ кесулерін іске қосыңыз: Басқа параметрлерді тұрақты ұстай отырып, кесу тереңдігін өзгерте отырып, бірқатар бұру операцияларын орындаңыз.

3. Нәтижелерді бақылау: Құралдың тозуын, бетінің кедір-бұдырын, жоңқаның түзілуін және цикл уақытын микрометрлер, беттік профильдер және таймерлер сияқты құралдарды пайдаланып өлшеңіз.

4. Параметрлерді реттеңіз: Өнімділік пен сапаны теңестіре отырып, сынақ нәтижелеріне негізделген кесу тереңдігін арттырыңыз немесе азайтыңыз.

5. Құжаттарды табу: Дүкенге арналған дерекқорды жасай отырып, болашақ анықтама үшін сәтті параметрлерді жазыңыз.

Мысал: Болатқа арналған цехты сынау

AISI 1045 болатты карбидті кірістірумен өңдейтін өңдеу цехы өндіруші ұсынған кесу тереңдігі 2.0 мм болуы мүмкін. Сынақ кезінде машинист осы тереңдікте шамадан тыс дірілді байқайды, бұл машина қаттылығының жеткіліксіздігін көрсетеді. Кесу тереңдігін 1.5 мм-ге дейін азайту қолайлы MRR сақтай отырып, дірілді болдырмайды. Бұл нәтижелер құжатталған және ұқсас жұмыстарға қолданылады.

7-кесте: цехтың еденін кесу тереңдігін реттеу

Тәжірибелі машинистердің рөлі

Тәжірибелі машинистер кесу тереңдігін анықтауда, олардың станоктың мінез-құлқы, құралдың өнімділігі және материал сипаттамалары туралы білімдеріне сүйене отырып шешуші рөл атқарады. Олардың түсініктері практикалық қолдану мүмкіндігін қамтамасыз ете отырып, теориялық ұсыныстарды нақтылай алады. Мысалы, өндірушінің нұсқаулары тереңірек кесуге мүмкіндік берсе де, машинист жұмыстың қатып қалуын болдырмау үшін тот баспайтын болаттың кесу тереңдігін азайтуы мүмкін.

Кесу тереңдігін таңдауға әсер ететін факторлар

Құралдың геометриясы және жабыны

Кесу құралының геометриясы мен жабыны мүмкін болатын кесу тереңдігіне айтарлықтай әсер етеді. Оң тырма бұрыштары мен жоңқа ажыратқыштары бар құралдар жұмсақ материалдарда тереңірек кесу үшін қолайлы, ал теріс тырма бұрыштары қатты материалдардың беріктігін қамтамасыз етеді. TiAlN немесе AlTiN сияқты жабындар тозуға төзімділікті арттырады, бұл абразивті материалдарды тереңірек кесуге мүмкіндік береді. Өндірушінің каталогтары құралдың әр геометриясы мен жабыны үшін кесу тереңдігінің ауқымдарын анықтайды.

Машинаның қаттылығы және қуаты

Машинаның қаттылығы мен шпиндель қуаты максималды кесу тереңдігін шектейді. Қатаңырақ машина терең кесулерде діріл немесе ауытқуды сезінуі мүмкін, бұл таязырақ тереңдіктерді қажет етеді. Сол сияқты, төмен қуатты машиналар консервативті параметрлерді қажет ететін терең кесу нәтижесінде пайда болатын кесу күштерін ұстай алмайды. Машина нұсқаулығы осы шектеулер бойынша нұсқаулық береді.

Дайындаманың геометриясы және жағдайы

Дайындаманың геометриясы (мысалы, диаметрі, ұзындығы, қабырғасының қалыңдығы) және жағдайы (мысалы, бетінің қаттылығы, қосындылар) кесу тереңдігіне әсер етеді. Жіңішке қабырғалы бөліктер ауытқуды болдырмау үшін таяз кесуді қажет етеді, ал үлкен диаметрлі бөліктер жоғары тұрақтылыққа байланысты тереңірек кесулерге қолдау көрсете алады. Термиялық өңдеу немесе құю ақаулары сияқты дайындаманың күйі де ұсыныстарға әсер етеді.

Салқындатқыш және майлау

Салқындатқышты немесе майлауды пайдалану жылу мен үйкелісті азайту арқылы мүмкін болатын кесу тереңдігін ұзартуы мүмкін. Мысалы, тасқынды салқындатқыш жылуды тарату арқылы тот баспайтын болаттан тереңірек кесуге мүмкіндік береді, ал құрғақ өңдеу үшін таязырақ тереңдік қажет болуы мүмкін. Өндірушінің нұсқаулары көбінесе салқындатқышты пайдалану үшін түзетулерді қамтиды.

Өндірістік мақсаттар

Қажетті өндіріс нәтижесі — құралдың қызмет ету мерзіміне, цикл уақыты немесе бетінің сапасына басымдық беру — кесу тереңдігін таңдауды қалыптастырады. Дөрекі өңдеу операциялары MRR-ді барынша арттыру үшін тереңірек кесуді ұнатады, ал әрлеу операциялары дәлдік пен бетті өңдеу үшін таяз кесулерді пайдаланады. Машинистер кесу тереңдігін осы мақсаттарға сәйкес келтіруі керек.

8-кесте: Кесу тереңдігіне әсер ететін факторлар

Кесу тереңдігі көздерінің салыстырмалы талдауы

Машинистерге ең қолайлы кесу тереңдігін таңдауға көмектесу үшін әртүрлі көздердің салыстырмалы талдауы маңызды. Әрбір дереккөз — өндіруші нұсқаулары, машина нұсқаулығы, материалға қатысты деректер, анықтамалықтар, бағдарламалық құрал, зерттеулер және цех тәжірибесі — бірегей артықшылықтар мен шектеулерді ұсынады. Төмендегі кестеде AISI 1045 болатты осы көздер бойынша бұруға арналған кесу тереңдігі бойынша ұсыныстар жинақталған, вариациялар мен ескертпелер көрсетілген.

9-кесте: AISI 1045 болатына арналған салыстырмалы кесу тереңдігі бойынша ұсыныстар

Бақылау

• Өндіруші нұсқаулары: Sandvik Coromant және Kennametal ұқсас диапазондарды (1.0–5.0 мм) қамтамасыз етеді, бірақ Сандвик құралдың қызмет ету мерзімін ерекшелейді, ал Kennametal өнімділікке басымдық береді.

• Анықтамалар: Техникалық нұсқаулық бастапқы нүкте ретінде қолайлы, бірақ нақтылығы азырақ консервативті тереңдіктерді (1.0–4.0 мм) ұсынады.

• Бағдарламалық қамтамасыз ету: Mastercam өндіруші деректерімен тығыз сәйкестендіріліп, оның құрал дерекқорларының интеграциясын көрсетеді.

• зерттеу: Академиялық зерттеулер нақты жағдайлар үшін оңтайландырылған тар диапазондарды (2.0–3.0 мм) қамтамасыз етеді.

• Дүкен қабаты: Тәжірибелік сынақтар машинаның қаттылығы сияқты нақты өмірдегі шектеулерді шешу үшін тереңдіктің төмендеуіне (1.5 мм) әкелуі мүмкін.

Дереккөзді таңдау бойынша ұсыныстар

• Beginners: Сенімді, жалпыланған деректер үшін өндірушінің нұсқаулары мен анықтамалықтарынан бастаңыз.

• Аралық пайдаланушылар: Параметрлерді таңдауды жеңілдету үшін CAM бағдарламалық құралын және онлайн калькуляторларды пайдаланыңыз.

• Жетілдірілген пайдаланушылар: Арнайы қолданбалар үшін кесу тереңдігін дәл баптау үшін зерттеу нәтижелері мен цехтағы сынақтарды біріктіріңіз.

• Күрделі материалдар: Суперқорытпалар сияқты өңдеуге қиын материалдар үшін өндірушінің техникалық қолдауымен және академиялық зерттеулермен кеңесіңіз.

Жағдайлар және практикалық қолданулар

1-жағдай: AISI 1045 болатты токарлық өңдеу

Автомобиль шығаратын өндіріс орны білікs AISI 1045 болаттан CNC токарлық өңдеу процесін оңтайландыруға тырысты. Sandvik Coromant ұсыныстарына негізделген 3.0 мм бастапқы кесу тереңдігі орташа қуатты токарлық станокта (15 кВт) шамадан тыс тербеліске әкелді. Болат үшін максималды тереңдігі 2.5 мм болатын машина нұсқаулығымен кеңескеннен кейін цех 2.0 мм сынақ кесулерін жүргізді. Бұл реттеу дірілді жойып, цикл уақытын 15%-ға қысқартты және құралдың қызмет ету мерзімін 20%-ға ұзартты. Соңғы параметрлер болашақта пайдалану үшін құжатталды.

2-жағдай: Inconel 718 өңдеу

Inconel 718 құрамдастарын өңдейтін аэроғарыш жеткізушісі тегіс бетті өңдеуді қажет етті (Ra < 0.8 мкм). Өндіруші нұсқаулары CBN кірістірумен әрлеу үшін 0.3–0.8 мм кесу тереңдігін ұсынады. Дегенмен, ғылыми зерттеу құралдың тозуын азайту үшін жоғары қысымды салқындатқышпен 0.5 мм тереңдікте болуды ұсынды. Цехтегі сынақтар салқындатқышпен 0.5 мм қажетті әрлеуге қол жеткізгенін растады, сонымен бірге 0.8 мм-мен салыстырғанда құралдың қызмет ету мерзімін екі есе арттырды. Цех бұл параметрлерді барлық Inconel өңдеу операциялары үшін қабылдады.

Жағдай 3: Үлкен көлемді алюминийді токарлық өңдеу

Алюминий фитингтерін шығаратын цех 360 алюминийді өрескел өңдеу үшін 6.0 мм кесу тереңдігін таңдау үшін Fusion 6061 пайдаланды. Бағдарламалық құралдың ұсынысы өндіруші деректеріне сәйкес келеді, бірақ цехта жүргізілген тестілеу тереңдікті 7.0 мм-ге дейін ұлғайту құралдың қызмет ету мерзімін төмендетпей цикл уақытын 10%-ға қысқартқанын көрсетті. Цех бұл түзетуді өнімділікті арттыра отырып, жоғары көлемді өндіріске енгізді.

10-кесте: Кесу тереңдігінің нәтижелері

Кесу тереңдігін оңтайландырудағы болашақ тенденциялар

Құралдар технологиясының жетістіктері

Жетілдірілген жабындар (мысалы, наноқабатты TiAlN) және гибридті кірістірулер (мысалы, карбид-CBN композиттері) сияқты дамып келе жатқан құрал технологиялары кесу тереңдіктерінің мүмкін ауқымын кеңейтуде. Бұл құралдар қатты материалдарды тереңірек кесуге мүмкіндік беретін жақсартылған тозуға төзімділік пен термиялық тұрақтылықты ұсынады. Өндірушілер осы жетістіктерді көрсету үшін нұсқаулықтарын жаңартып, машинистерге өнімділікті арттырудың жаңа мүмкіндіктерін ұсынады.

Машиналарды оқыту және AI

Машиналық оқыту және жасанды интеллект (AI) кесу тереңдігін оңтайландыруды өзгертеді. Sandvik Coromant компаниясының CoroPlus Process Control жүйесі сияқты AI басқаратын жүйелер бейімделген кесу тереңдігін ұсыну үшін нақты уақыттағы өңдеу деректерін (мысалы, кесу күштері, діріл) талдайды. Бұл жүйелер құралдың тозуын болжай алады және параметрлерді динамикалық түрде реттей алады, тиімділікті арттырады және сынақ пен қателерді азайтады.

Сандық егіздер және симуляция

Цифрлық егіз технология CNC жону процестерін виртуалды модельдеуге мүмкіндік береді, бұл машинистерге өңдеуден бұрын кесу тереңдігін тексеруге мүмкіндік береді. Siemens NX және ANSYS сияқты бағдарламалық құрал сандық егіздерді өңдеу деректер базасымен біріктіріп, құралдың қызмет ету мерзімін, бет сапасы мен әртүрлі тереңдіктер үшін цикл уақытын дәл болжауды қамтамасыз етеді. Бұл технология параметрлерді оңтайландырудың стандартты құралы болады деп күтілуде.

Тұрақтылық мәселелері

Тұрақтылық кесу тереңдігін таңдауға әсер етеді, өйткені тереңірек кесу цикл уақытын азайту арқылы қуат тұтынуды азайтады. Дегенмен, шамадан тыс тереңдік құралдың тозуын арттыруы мүмкін, бұл материал қалдықтарының жоғарылауына әкеледі. Болашақ нұсқаулар энергияны үнемдейтін кесу тереңдіктерін қоса отырып, өнімділікті қоршаған ортаға әсермен теңестіруі мүмкін.

қорытынды

CNC токарлық өңдеу үшін ұсынылатын кесу тереңдігін анықтау әртүрлі көздерден кеңес алуды қажет ететін көп қырлы процесс, соның ішінде құрал өндірушісінің нұсқаулары, CNC станоктарының нұсқаулықтары, материалға қатысты деректер, салалық нұсқаулықтар, CAM бағдарламалық құралы, академиялық зерттеулер және цех тәжірибесі. Әрбір дереккөз өндіруші деректерінің дәлдігінен бастап цехтық сынақтың практикалық қолданылуына дейін бірегей түсініктерді ұсынады. Осы көздерді біріктіру және құрал геометриясы, машина мүмкіндіктері, дайындаманың материалы және өндіріс мақсаттары сияқты факторларды ескере отырып, машинистер өнімділікті, құралдың қызмет ету мерзімін және бөлшектердің сапасын теңестіретін оңтайлы кесу тереңдіктерін таңдай алады.

Осы мақалада берілген салыстырмалы кестелер көздер мен материалдар бойынша ұсыныстардағы өзгерістерді көрсететін тәжірибешілерге анықтамалық қызмет етеді. Кейс зерттеулер итеративті тестілеу мен теңшеудің маңыздылығын көрсетеді, ал құрал технологиясы, AI және цифрлық егіздердің болашақ трендтері кесу тереңдігін оңтайландыруды жақсартуға уәде береді. CNC токарлығы дамып келе жатқандықтан, осы көздер мен жетістіктер туралы хабардар болу машинистерге өз жұмыстарында жоғары нәтижелерге қол жеткізуге мүмкіндік береді.

Қайта басып шығару туралы мәлімдеме: Егер арнайы нұсқаулар болмаса, бұл сайттағы барлық мақалалар түпнұсқа болып табылады. Қайта басып шығару көзін көрсетіңіз: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

3, 4 және 5 осьтік дәлдік CNC өңдеу үшін қызметтер алюминий өңдеу, берилий, көміртекті болат, магний, титанмен өңдеу, Инконель, платина, суперқорытпа, ацеталь, поликарбонат, шыны талшық, графит және ағаш. 98 дюймдік бұру диаметріне дейінгі бөлшектерді өңдеуге қабілетті. және +/- 0.001 дюймдік дәлдікке төзімділік. Процестерге фрезерлеу, жону, бұрғылау, бұрғылау, жіптерді бұру, қағу, қалыптау, торлинг, қарсы борттау, қарама -қарсы жуу, орау және лазерлік кесу. Орнату, орталықсыз тегістеу, термиялық өңдеу, жалату және дәнекерлеу сияқты қосалқы қызметтер. Прототипі және көлемі 50,000 XNUMX данадан асатын шағын көлемді өндіріс. Сұйықтық қуаты, пневматика, гидравлика және клапан қосымшалар. Аэроғарыштық, ұшақтық, әскери, медициналық және қорғаныс өнеркәсібіне қызмет көрсетеді. PTJ сізбен бірге сіздің мақсатыңызға жетуге көмектесетін ең тиімді қызметтерді ұсыну үшін стратегия жасайды, бізбен хабарласуға қош келдіңіз ( sales@pintejin.com ) тікелей сіздің жаңа жобаңызға арналған.