Dampak Efisiensi Produksi Rendah terhadap Gaya Pemotongan pada Mesin Pemotong CNC

Saat memotong logam dengan mesin pemotong CNC, pemotong memotong ke dalam benda kerja dan merubah bentuk bahan benda kerja menjadi irisan, yang disebut gaya pemotongan. Gaya pemotongan adalah dasar penting untuk menghitung daya pemotongan, merancang pemotong, mesin perkakas, dan fixture mesin perkakas, serta merumuskan parameter pemotongan. Dalam produksi otomatis, proses pemotongan dan status kerja pemotong juga dapat dipantau melalui gaya pemotongan.

Gaya Pemotongan dan Daya Pemotongan Mesin Pemotong CNC

1. Sumber Gaya Pemotongan Mesin Pemotong CNC

Salah satu sisi, sumber gaya pemotongan adalah hambatan yang disebabkan oleh deformasi elastis dan plastis dalam proses pembentukan irisan. Sisi lainnya, ini adalah hambatan gesekan antara irisan dan muka rake pemotong serta antara benda kerja dan muka rake pemotong.

2. Gaya Pemotongan dan Dekomposisi

Gaya pemotongan total F selama pemotongan adalah gaya spasial. Untuk memudahkan pengukuran dan perhitungan serta memenuhi kebutuhan desain mesin perkakas, fixture, dan alat serta analisis proses, f sering diuraikan menjadi tiga komponen pemotongan saling tegak lurus FC, FP, dan FF.

(1) Gaya pemotongan utama FC adalah proyeksi gaya pemotongan total F dalam arah gerak utama, dan arahnya tegak lurus terhadap datar dasar. FC adalah dasar penting untuk daya komputer bed, kekuatan alat, desain fixture, dan pemilihan parameter pemotongan. FC dapat dihitung dengan rumus empiris atau gaya pemotongan satuan KC (satuan: n / mm): FC = kcad = kchdbd = kcapf.

(2) Gaya balik FP adalah komponen gaya pemotongan total F tegak lurus terhadap arah pemakaian. Ini adalah faktor utama yang mempengaruhi deformasi benda kerja dan menyebabkan getaran sistem.

(3) Gaya pemakaian FF adalah komponen pemotongan gaya pemotongan total ke f dalam arah pemakaian. Ini adalah dasar utama untuk merancang dan memeriksa mekanisme pemakaian mesin perkakas dan daya pemakaian komputer bed.

Gaya pemotongan adalah gaya pemotongan total, f diuraikan menjadi FC dan FD, FD diuraikan menjadi FP dan FF, dan hubungan mereka adalah FF = fdsinkr, FP = fdcoskr.

3. Daya Pemotongan Mesin Pemotong CNC

Daya pemotongan mengacu pada daya yang dikonsumsi oleh gaya pemotongan dalam proses pemotongan, dinyatakan dalam PM dan dalam kW. Saat memutar lingkaran luar, ini adalah jumlah daya yang dikonsumsi oleh gaya pemotongan utama FC dan gaya pemakaian FF. Karena gaya pemakaian FF mengonsumsi proporsi kecil daya (hanya 1%5%), secara umum daya yang dikonsumsi oleh FF dapat diabaikan, dan FP tidak melakukan pekerjaan, sehingga pm=fc diperoleh υ c × Di mana FC adalah gaya pemotongan utama (n), υ C adalah kecepatan pemotongan (M / s).

Mempertimbangkan efisiensi transmisi mesin perkakas, rasio motor PE mesin perkakas dapat dihitung dari daya pemotongan PM, yaitu, PE ≥ PM / di mana adalah efisiensi transmisi mesin perkakas, biasanya diambil sebagai 0,75 ~ 0,85.

Faktor Utama yang Mempengaruhi Gaya Pemotongan Mesin Pemotong CNC

1. Pengaruh Bahan Benda Kerja Mesin Pemotong CNC

Semakin tinggi kekuatan dan kekerasan bahan benda kerja, meskipun deformasi pemotongan sedikit berkurang, gaya pemotongan total tetap meningkat. Untuk bahan dengan kekuatan pemrosesan dan kekerasan yang serupa, jika plasticitas besar, koefisien gesekan dengan alat juga besar, sehingga gaya pemotongan meningkat; Saat memroses bahan rapuh, gaya pemotongan kecil karena deformasi plastis kecil dan gesekan antara irisan dan muka rake pemotong kecil.

2. Pengaruh Parameter Pemotongan Mesin Pemotong CNC

(1) Pengurangan balik AP dan pemakaian F.

Saat f dan AP meningkat, luas pemotongan meningkat dan gaya pemotongan utama juga meningkat, tetapi tingkat pengaruhnya berbeda. Dalam pemutaran, saat AP dikali dua, gaya pemotongan utama dikali dua; Saat f dikali dua, gaya pemotongan utama hanya meningkat sebesar 68% ~ 86%. Oleh karena itu, dalam proses pemotongan, jika mempertimbangkan gaya pemotongan utama dan daya pemotongan, meningkatkan kecepatan pemakaian lebih baik dari pada meningkatkan pengurangan balik.

• Kecepatan pemotongan υ c.

Pengaruh kurva kecepatan pemotongan terhadap gaya pemotongan saat memroses baja 45 (AP = 4mm, f = 0,3mm / R) dengan alat pemutaran karbida simen YT15. Saat memotong logam plastis, dalam daerah penumpukan irisan, pertumbuhan penumpukan irisan dapat meningkatkan sudut rake aktual alat, mengurangi deformasi irisan dan mengurangi gaya pemotongan; Sebaliknya, pengurangan penumpukan irisan meningkatkan gaya pemotongan. Saat tidak ada penumpukan irisan, dengan kecepatan pemotongan υ C meningkat, suhu pemotongan meningkat, gesekan muka rake berkurang, deformasi berkurang dan gaya pemotongan berkurang. Oleh karena itu, pemotongan kecepatan tinggi sering digunakan dalam produksi untuk meningkatkan produktivitas. Saat memotong logam rapuh, υ C meningkat dan gaya pemotongan sedikit berkurang.

3. Pengaruh Parameter Geometris Alat pada Mesin Pemotong CNC

(1) Sudut muka depan. Sudut muka depan memiliki pengaruh terbesar terhadap gaya pemotongan. Saat memotong logam plastis, sudut muka depan meningkat, yang dapat mengurangi deformasi tekanan dan gesekan bahan yang akan dipotong, mengurangi irisan secara halus dan mengurangi gaya pemotongan total; Saat memotong logam rapuh, pengaruh sudut muka depan terhadap gaya pemotongan tidak jelas.

(2) Pengasahan sudut negatif. Mengasah sudut negatif pada tepi pemotong yang tajam dapat meningkatkan kekuatan tepi dan meningkatkan umur alat, tetapi pada saat ini, deformasi logam yang akan dipotong meningkat dan gaya pemotongan meningkat.

(3) Sudut sudut utama. Pengaruh sudut sudut utama terhadap gaya pemotongan terutama melalui perubahan ketebalan pemotongan dan panjang kurva busur ujung alat untuk mempengaruhi deformasi, sehingga mempengaruhi gaya pemotongan. Sudut sudut utama memiliki sedikit pengaruh pada gaya pemotongan utama FC, tetapi memiliki pengaruh yang jelas pada proporsi gaya balik FP dan gaya pemakaian FF. F’d adalah dorongan balik benda kerja ke alat. Karena f’p=f’dcoskr, f’f=f’dsinkr, meningkatkan sudut sudut utama Kr akan meningkatkan gaya pemakaian F’f dan mengurangi gaya balik f’p. Saat memutarkan benda kerja ramping, sudut sudut utama yang lebih besar dapat dipilih untuk mengurangi atau mencegah deformasi lengkungan benda kerja.

4. Faktor lainnya. Gesekan antara alat pemotong dan bahan benda kerja

Dalam kondisi pemotongan yang sama, gaya pemotongan alat baja kecepatan tinggi adalah yang terbesar, diikuti oleh alat karbida simen dan alat keramik. Penggunaan cairan pemotong dalam proses pemotongan dapat mengurangi gaya pemotongan, dan semakin tinggi performa pelumas cairan pemotong, semakin signifikan pengurangan gaya pemotongan. Semakin besar gesekan, semakin parah aus alat.