Faktor yang Mempengaruhi Efisiensi Gaya Pemotongan Rendah Mesin Penggilingan CNC

Saat memotong logam pada mesin penggilingan CNC, gaya yang diperlukan pahat untuk memotong benda kerja untuk mengubah bentuk bahan benda kerja menjadi serpihan disebut gaya potong. Gaya potong merupakan dasar penting untuk menghitung daya potong, merancang perkakas, perkakas mesin dan perlengkapan perkakas mesin, dan merumuskan parameter pemotongan. Dalam produksi otomatis, gaya potong juga dapat digunakan untuk memantau proses pemotongan dan status kerja alat.

Gaya Potong Dan Daya Potong Mesin Penggilingan CNC

1. Sumber gaya potong mesin penggilingan CNC.

Sumber gaya potong, di satu sisi, adalah resistansi yang dihasilkan oleh deformasi elastis dan deformasi plastis selama proses pembentukan chip; di sisi lain, ini adalah tahanan gesek antara chip dan permukaan rake dari pahat dan resistansi gesek antara benda kerja dan sisi pahat .

2. Kekuatan pemotongan dan penguraian.

Gaya pemotongan total F selama pemotongan adalah gaya spasial. Untuk memudahkan pengukuran dan perhitungan untuk memenuhi kebutuhan alat mesin, perlengkapan, desain alat dan analisis proses, F sering didekomposisi menjadi tiga komponen gaya potong yang saling tegak lurus Fc, Fp dan Ff.

(1) Gaya potong utama Fc adalah proyeksi gaya potong total F pada arah gerak utama, dan arahnya tegak lurus terhadap permukaan alas. Fc adalah dasar penting untuk daya alas komputer, kekuatan pahat, desain perlengkapan, dan pemilihan parameter pemotongan. Fc dapat dihitung dengan rumus empiris atau gaya potong satuan kc, (satuan adalah N/mm):Fc=kcAD=kchDbD=kcapf.

(2) Gaya balik Fp adalah gaya komponen dari gaya potong total F yang tegak lurus terhadap arah umpan. Ini adalah faktor utama yang mempengaruhi deformasi benda kerja dan menyebabkan getaran pada sistem.

(3) Gaya umpan Ff adalah gaya komponen pemotongan dari gaya potong total ke F dalam arah gerak umpan. Ini adalah dasar utama untuk merancang dan memeriksa mekanisme pengumpanan alat mesin dan daya pengumpanan alas komputer.

Gaya potong adalah total gaya potong F yang diuraikan menjadi Fc dan FD, FD diuraikan menjadi Fp dan Ff, hubungannya adalah Ff=FDsinkr; Fp=FDcoskr.

3. Kekuatan potong mesin penggilingan CNC.

Daya potong mengacu pada daya yang dihamburkan oleh gaya potong selama proses pemotongan, dinyatakan dalam pm, dan satuannya adalah kW. Saat memutar lingkaran luar, itu adalah jumlah dari gaya potong utama Fc dan konsumsi daya dari gaya umpan Ff. Karena konsumsi daya gaya umpan Ff sangat kecil (hanya 1%5%), konsumsi daya Ff umum dapat diabaikan , Dan Fp tidak bekerja, jadi kita mendapatkan rumus Pm=Fcυc×10, di mana Fc adalah gaya potong utama (N); c adalah kecepatan potong (m/s).

Mempertimbangkan efisiensi transmisi alat mesin, PE tingkat motor alat mesin dapat diperoleh dari daya potong Pm, yaitu, PE≥Pm/, di mana efisiensi transmisi alat mesin, umumnya 0,75 hingga 0,85.

Faktor utama yang mempengaruhi gaya potong mesin penggilingan CNC

1. Pengaruh material benda kerja terhadap mesin milling CNC.

Semakin tinggi kekuatan dan kekerasan bahan benda kerja, meskipun deformasi pemotongan sedikit berkurang, gaya pemotongan total masih meningkat. Untuk bahan dengan kekuatan dan kekerasan pemrosesan yang sama, plastisitasnya besar, dan faktor gesekan dengan pahat juga besar, sehingga gaya potong meningkat; untuk bahan rapuh, karena deformasi plastis kecil, gesekan antara chip dan permukaan rake pahat kecil, sehingga gaya potong kecil

2. Pengaruh jumlah pemotongan mesin penggilingan CNC

(1) Jumlah ap dan jumlah umpan f dari pisau belakang.

Ketika f dan ap meningkat, area pemotongan meningkat dan gaya potong utama juga meningkat, tetapi tingkat pengaruh keduanya berbeda. Dalam pembubutan, ketika ap digandakan, gaya potong utama kira-kira dua kali lipat; ketika f digandakan, gaya potong utama hanya meningkat sebesar 68% menjadi 86%. Oleh karena itu, dalam proses pemotongan, jika Anda mempertimbangkan gaya pemotongan dan daya pemotongan utama, akan lebih menguntungkan untuk meningkatkan laju umpan daripada meningkatkan jumlah pemotongan kembali.

(2) Kecepatan potong c.

Kurva pengaruh kecepatan potong terhadap gaya potong saat pemesinan baja 45 (ap=4mm, f=0.3mm/r) dengan pahat pembubutan karbida disemen YT15. Saat memotong logam plastik, di area tepi built-up, pertumbuhan tepi built-up dapat meningkatkan sudut rake sebenarnya dari alat, mengurangi deformasi chip, dan mengurangi gaya potong; sebaliknya, pengurangan tepi yang terbentuk meningkatkan gaya potong. Ketika tidak ada tepi yang terbentuk, saat kecepatan potong c meningkat, suhu pemotongan meningkat, gesekan permukaan rake berkurang, deformasi berkurang, dan gaya potong berkurang. Oleh karena itu, pemotongan berkecepatan tinggi sering digunakan dalam produksi untuk meningkatkan produktivitas. Saat memotong logam rapuh, c meningkat dan gaya potong sedikit berkurang.

3. Pengaruh parameter geometris peralatan mesin penggilingan CNC

(1) Sudut penggaruk.

Sudut penggaruk memiliki pengaruh terbesar pada gaya potong. Saat memotong logam plastik, sudut penggaruk meningkat, yang dapat mengurangi deformasi ekstrusi dan gesekan material yang akan dipotong, menghilangkan serpihan halus, dan mengurangi gaya pemotongan total; saat memotong logam rapuh, sudut penggaruk tidak berpengaruh pada gaya potong. jelas.

(2) Chamfering negatif.

Menggerinda talang negatif pada ujung tombak yang tajam dapat meningkatkan kekuatan ujung, sehingga meningkatkan masa pakai pahat, tetapi saat ini, deformasi logam yang dipotong meningkat, yang meningkatkan gaya potong.

(3) Memasuki sudut.

Pengaruh sudut masuk pada gaya potong terutama melalui perubahan ketebalan pemotongan dan panjang kurva busur ujung untuk mempengaruhi deformasi, sehingga mempengaruhi gaya potong. Sudut masuk berpengaruh kecil terhadap gaya potong utama Fc, tetapi berpengaruh signifikan terhadap rasio gaya balik Fp dan gaya umpan Ff. F’D adalah gaya dorong balik benda kerja terhadap pahat. Karena F’p=F’Dcoskr, F’f=F’dsinkr, meningkatkan sudut masuk kr akan meningkatkan gaya umpan F’f dan gaya balik F’ p berkurang. Saat memutar benda kerja yang ramping, sudut masuk yang lebih besar dapat dipilih untuk mengurangi atau mencegah deformasi lentur benda kerja.

4. Pengaruh faktor lain.

Gesekan antara pahat dan material benda kerja

Di bawah kondisi pemotongan yang sama, pahat baja berkecepatan tinggi memiliki gaya potong terbesar, diikuti oleh pahat karbida, dan pahat keramik terkecil. Menggunakan cairan pemotongan dalam proses pemotongan dapat mengurangi gaya pemotongan, dan semakin tinggi kinerja pelumasan cairan pemotongan, semakin signifikan pengurangan gaya pemotongan. Semakin parah keausan sayap pahat, semakin besar gesekan dan semakin besar gaya potong.