Memilih Spindel yang Tepat: 5 Tips Teruji untuk Performa CNC Optimal
Terlepas dari apakah Anda menggunakan mesin frais CNC di mana spindle memutar alat potong atau mesin putar CNC di mana spindle memutar benda kerja, mesin CNC besar memiliki beberapa rentang spindle. Rentang spindle rendah memberikan lebih banyak daya, dan rentang yang lebih tinggi memberikan lebih banyak kecepatan. Sangat penting untuk memastikan pemesinan dilakukan dalam rentang kecepatan spindle yang tepat untuk mencapai produktivitas optimal. Berikut lima tips untuk memilih rentang yang tepat:
1) Kenali karakteristik daya dan kecepatan spindle Anda.
Pembangun alat mesin menerbitkan karakteristik spindle dalam manual operator mereka. Di sana, Anda akan menemukan rpm terendah dan tertinggi untuk setiap rentang, beserta seberapa banyak daya yang dapat diharapkan di seluruh rentang rpm.
Jika Anda belum pernah mempelajari data penting ini, kemungkinan waktu siklus Anda tidak teroptimasi. Lebih buruk lagi, Anda mungkin menempatkan stensi berlebihan pada motor spindle mesin Anda, atau bahkan menyebabkannya terhenti. Mengeluarkan manual dan mempelajari karakteristik spindle dapat membantu Anda mengoptimalkan produktivitas mesin Anda.
2) Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengubah rentang spindle.
Ada setidaknya dua jenis sistem perubahan rentang spindle: yang memiliki motor drive spindle yang menggabungkan beberapa gulungan dan yang memiliki transmisi mekanis.
Yang pertama mengubah rentang secara elektronik dengan mengubah gulungan motor mana yang mereka gunakan. Perubahan ini hampir seketika.
Sistem dengan transmisi mekanis biasanya merupakan direct drive pada rentang tertinggi dan menyatukan transmisi dengan rentang yang lebih rendah. Perubahan rentang mungkin memakan waktu beberapa detik, terutama jika spindle harus berhenti selama proses.
3) Cara memilih rentang spindle.
Dengan CNC, perubahan rentang spindle agak transparan karena kecepatan spindle ditentukan dalam rpm, kata S yang menentukan kecepatan juga menyebabkan mesin memilih rentang spindle terkait. Katakan rentang rendah mesin berjalan dari 20-1.500 rpm dan rentang tinggi berjalan dari 1.501-4.000 rpm. Jika Anda menentukan kata S sebesar S300, mesin akan memilih rentang rendah. Kata S sebesar S2000 menyebabkan mesin memilih rentang tinggi.
Pemrogram yang tidak terinformasi dapat tanpa sengaja menyebabkan dua masalah.
Pertama, program mungkin menyebabkan perubahan rentang yang tidak perlu dari alat ke alat. Dengan transmisi mekanis, ini akan meningkatkan waktu siklus tetapi mungkin tidak terlihat karena itu hanya muncul saat beberapa alat membutuhkan waktu lebih lama untuk berubah daripada yang lain. Menjalankan alat yang memerlukan rentang yang sama secara berurutan akan mengurangi waktu siklus.
Kedua, perhitungan rpm kecepatan spindle untuk operasi roughing yang kuat mungkin menempatkan spindle di ujung rendah dari rentang spindle tinggi, di mana daya terbatas. Ini akan menempatkan stensi berlebihan pada sistem drive spindle atau menyebabkan motor spindle terhenti. Pemrogram yang terinformasi dengan baik akan menurunkan kecepatan spindle sedikit, memilih kecepatan tertinggi dalam rentang rendah, di mana ada daya yang cukup untuk melakukan operasi pemesinan.
Dengan mesin putar, perubahan rentang spindle dilakukan dengan kode M, dan rentang yang lebih tinggi biasanya tumpang tindih dengan rentang yang lebih rendah. Untuk mesin putar dengan tiga rentang spindle, rentang rendah mungkin sesuai dengan M41 dan berjalan dari 30-1.400 rpm, rentang tengah mungkin sesuai dengan M42 dan berjalan dari 40-2.800 rpm, dan rentang tinggi mungkin sesuai dengan M43 dan berjalan dari 45-4.500 rpm.
4) Kenali bagaimana kecepatan spindle dapat mempengaruhi waktu siklus.
Poin ini hanya berlaku untuk mesin putar dan operasi yang menggunakan kecepatan permukaan konstan. Dengan kecepatan permukaan konstan, CNC akan terus memilih kecepatan dalam rpm berdasarkan kecepatan yang ditentukan dalam kaki permukaan atau meter per menit dan diameter yang saat ini diproses.
Kecepatan spindle berbanding terbalik dengan waktu saat Anda mengatur laju pemasok per putaran. Jika Anda dapat menggandakan kecepatan spindle, waktu yang diperlukan untuk operasi pemesinan terkait akan terpotong setengahnya.
Aturan umum populer untuk pemilihan rentang spindle adalah rough machine dalam rentang rendah dan finish machine dalam rentang tinggi. Sementara ini adalah aturan umum yang baik untuk memastikan spindle memiliki daya yang memadai, itu kurang baik dalam mempertimbangkan kecepatan.
Pertimbangkan benda kerja diameter 1 inci yang harus rough- dan finish-turned. Kecepatan yang direkomendasikan adalah 500 sfm untuk alat roughing. Bahkan pada diameter terbesar (1 inci), ini menghasilkan 1.910 rpm (3,82 kali 500 dibagi 1). Diameter yang lebih kecil akan membutuhkan rpm yang lebih tinggi. Jika pemrogram memilih rentang rendah berdasarkan aturan umum, spindle akan mencapai batas 1.400 rpm. Operasi roughing akan selesai lebih cepat dalam rentang yang lebih tinggi, asalkan ada daya yang memadai.
5) Kapan mengubah rentang spindle.
Poin ini juga hanya berlaku untuk mesin putar dan operasi roughing yang memerlukan kecepatan permukaan konstan. Pertimbangkan rough-turning poros diameter 4 inci yang memiliki beberapa diameter, yang terkecil adalah 1 inci. Katakan kecepatan yang direkomendasikan adalah 800 sfm. Pada 4 inci, kecepatan yang diperlukan adalah 764 rpm. Rentang rendah akan memberikan daya yang dibutuhkan.
Seiring berlanjunya rough-turning, diameter menjadi lebih kecil dan rpm meningkat. Pada 2,125 inci, pemesinan optimal memerlukan lebih dari 1.400 rpm, tetapi spindle akan mencapai puncak dalam rentang rendah pada 1.400 rpm, dan setiap lolos roughing berikutnya akan memakan waktu lebih lama dari yang seharusnya. Lebih bijak untuk beralih ke rentang tengah pada titik ini, terutama jika perubahan rentang adalah seketika.
