“Principi di selezione di tre elementi nel taglio con macchine utensili CNC”.
Nella lavorazione del metallo, la corretta selezione dei tre elementi del taglio con macchine utensili CNC (velocità di taglio, avanzamento e profondità di taglio) è di fondamentale importanza. Questo è uno dei contenuti principali del corso sui principi del taglio del metallo. Di seguito è riportata un'elaborazione dettagliata dei principi di selezione di questi tre elementi.
I. Velocità di taglio
La velocità di taglio, ovvero la velocità lineare o circonferenziale (V, metri/minuto), è uno dei parametri importanti nel taglio con macchine utensili CNC. Per selezionare la velocità di taglio appropriata, è necessario considerare diversi fattori.
La velocità di taglio, ovvero la velocità lineare o circonferenziale (V, metri/minuto), è uno dei parametri importanti nel taglio con macchine utensili CNC. Per selezionare la velocità di taglio appropriata, è necessario considerare diversi fattori.
Materiali per utensili
Metallo duro: grazie alla sua elevata durezza e alla buona resistenza al calore, è possibile raggiungere velocità di taglio relativamente elevate. Generalmente, possono essere superiori a 100 metri/minuto. Al momento dell'acquisto degli inserti, vengono solitamente forniti parametri tecnici per chiarire l'intervallo di velocità lineari selezionabili per la lavorazione di diversi materiali.
Acciaio rapido: rispetto al metallo duro, le prestazioni dell'acciaio rapido sono leggermente inferiori e la velocità di taglio può essere solo relativamente bassa. Nella maggior parte dei casi, la velocità di taglio dell'acciaio rapido non supera i 70 metri/minuto ed è generalmente inferiore a 20-30 metri/minuto.
Metallo duro: grazie alla sua elevata durezza e alla buona resistenza al calore, è possibile raggiungere velocità di taglio relativamente elevate. Generalmente, possono essere superiori a 100 metri/minuto. Al momento dell'acquisto degli inserti, vengono solitamente forniti parametri tecnici per chiarire l'intervallo di velocità lineari selezionabili per la lavorazione di diversi materiali.
Acciaio rapido: rispetto al metallo duro, le prestazioni dell'acciaio rapido sono leggermente inferiori e la velocità di taglio può essere solo relativamente bassa. Nella maggior parte dei casi, la velocità di taglio dell'acciaio rapido non supera i 70 metri/minuto ed è generalmente inferiore a 20-30 metri/minuto.
Materiali del pezzo in lavorazione
Per i materiali da lavorare con elevata durezza, la velocità di taglio dovrebbe essere bassa. Ad esempio, per acciaio temprato, acciaio inossidabile, ecc., per garantire la durata dell'utensile e la qualità della lavorazione, V dovrebbe essere impostata su un valore inferiore.
Per i materiali in ghisa, quando si utilizzano utensili in metallo duro, la velocità di taglio può essere di 70-80 metri/minuto.
L'acciaio a basso tenore di carbonio ha una migliore lavorabilità e la velocità di taglio può superare i 100 metri/minuto.
La lavorazione di taglio dei metalli non ferrosi è relativamente semplice e si può selezionare una velocità di taglio più elevata, generalmente compresa tra 100 e 200 metri/minuto.
Per i materiali da lavorare con elevata durezza, la velocità di taglio dovrebbe essere bassa. Ad esempio, per acciaio temprato, acciaio inossidabile, ecc., per garantire la durata dell'utensile e la qualità della lavorazione, V dovrebbe essere impostata su un valore inferiore.
Per i materiali in ghisa, quando si utilizzano utensili in metallo duro, la velocità di taglio può essere di 70-80 metri/minuto.
L'acciaio a basso tenore di carbonio ha una migliore lavorabilità e la velocità di taglio può superare i 100 metri/minuto.
La lavorazione di taglio dei metalli non ferrosi è relativamente semplice e si può selezionare una velocità di taglio più elevata, generalmente compresa tra 100 e 200 metri/minuto.
Condizioni di elaborazione
Durante la sgrossatura, l'obiettivo principale è rimuovere rapidamente il materiale e la qualità superficiale richiesta è relativamente bassa. Pertanto, la velocità di taglio è impostata a un valore inferiore. Durante la finitura, per ottenere una buona qualità superficiale, la velocità di taglio deve essere impostata a un valore superiore.
Quando la rigidità del sistema della macchina utensile, del pezzo in lavorazione e dell'utensile è scarsa, anche la velocità di taglio dovrebbe essere impostata su un valore inferiore per ridurre vibrazioni e deformazioni.
Se S utilizzata nel programma CNC è la velocità del mandrino al minuto, allora S deve essere calcolata in base al diametro del pezzo e alla velocità lineare di taglio V: S (velocità del mandrino al minuto) = V (velocità lineare di taglio) × 1000 / (3,1416 × diametro del pezzo). Se il programma CNC utilizza una velocità lineare costante, allora S può utilizzare direttamente la velocità lineare di taglio V (metri/minuto).
Durante la sgrossatura, l'obiettivo principale è rimuovere rapidamente il materiale e la qualità superficiale richiesta è relativamente bassa. Pertanto, la velocità di taglio è impostata a un valore inferiore. Durante la finitura, per ottenere una buona qualità superficiale, la velocità di taglio deve essere impostata a un valore superiore.
Quando la rigidità del sistema della macchina utensile, del pezzo in lavorazione e dell'utensile è scarsa, anche la velocità di taglio dovrebbe essere impostata su un valore inferiore per ridurre vibrazioni e deformazioni.
Se S utilizzata nel programma CNC è la velocità del mandrino al minuto, allora S deve essere calcolata in base al diametro del pezzo e alla velocità lineare di taglio V: S (velocità del mandrino al minuto) = V (velocità lineare di taglio) × 1000 / (3,1416 × diametro del pezzo). Se il programma CNC utilizza una velocità lineare costante, allora S può utilizzare direttamente la velocità lineare di taglio V (metri/minuto).
II. Velocità di avanzamento
La velocità di avanzamento, nota anche come velocità di avanzamento dell'utensile (F), dipende principalmente dai requisiti di rugosità superficiale del pezzo da lavorare.
La velocità di avanzamento, nota anche come velocità di avanzamento dell'utensile (F), dipende principalmente dai requisiti di rugosità superficiale del pezzo da lavorare.
Lavorazione di finitura
Durante la lavorazione di finitura, a causa dell'elevata qualità superficiale richiesta, la velocità di avanzamento dovrebbe essere ridotta, generalmente 0,06-0,12 mm/giro del mandrino. Ciò può garantire una superficie lavorata liscia e ridurre la rugosità superficiale.
Durante la lavorazione di finitura, a causa dell'elevata qualità superficiale richiesta, la velocità di avanzamento dovrebbe essere ridotta, generalmente 0,06-0,12 mm/giro del mandrino. Ciò può garantire una superficie lavorata liscia e ridurre la rugosità superficiale.
Lavorazione sgrossatura
Durante la sgrossatura, l'obiettivo principale è rimuovere rapidamente una grande quantità di materiale e la velocità di avanzamento può essere impostata su valori maggiori. L'entità della velocità di avanzamento dipende principalmente dalla resistenza dell'utensile e generalmente può essere superiore a 0,3.
Quando l'angolo di scarico principale dell'utensile è grande, la resistenza dell'utensile si deteriora e, in questo caso, la velocità di avanzamento non può essere troppo elevata.
Inoltre, è necessario considerare anche la potenza della macchina utensile e la rigidità del pezzo e dell'utensile. Se la potenza della macchina utensile è insufficiente o la rigidità del pezzo e dell'utensile è scarsa, è necessario ridurre opportunamente anche la velocità di avanzamento.
Il programma CNC utilizza due unità di misura per la velocità di avanzamento: mm/minuto e mm/giro del mandrino. Se si utilizza l'unità mm/minuto, è possibile convertirla con la seguente formula: avanzamento al minuto = avanzamento al giro × velocità del mandrino al minuto.
Durante la sgrossatura, l'obiettivo principale è rimuovere rapidamente una grande quantità di materiale e la velocità di avanzamento può essere impostata su valori maggiori. L'entità della velocità di avanzamento dipende principalmente dalla resistenza dell'utensile e generalmente può essere superiore a 0,3.
Quando l'angolo di scarico principale dell'utensile è grande, la resistenza dell'utensile si deteriora e, in questo caso, la velocità di avanzamento non può essere troppo elevata.
Inoltre, è necessario considerare anche la potenza della macchina utensile e la rigidità del pezzo e dell'utensile. Se la potenza della macchina utensile è insufficiente o la rigidità del pezzo e dell'utensile è scarsa, è necessario ridurre opportunamente anche la velocità di avanzamento.
Il programma CNC utilizza due unità di misura per la velocità di avanzamento: mm/minuto e mm/giro del mandrino. Se si utilizza l'unità mm/minuto, è possibile convertirla con la seguente formula: avanzamento al minuto = avanzamento al giro × velocità del mandrino al minuto.
III. Profondità di taglio
La profondità di taglio, ovvero la profondità di taglio, può essere scelta in modo diverso durante la lavorazione di finitura e la lavorazione di sgrossatura.
La profondità di taglio, ovvero la profondità di taglio, può essere scelta in modo diverso durante la lavorazione di finitura e la lavorazione di sgrossatura.
Lavorazione di finitura
Durante la lavorazione di finitura, generalmente, può essere inferiore a 0,5 (valore del raggio). Una profondità di taglio inferiore può garantire la qualità della superficie lavorata e ridurre la rugosità superficiale e le tensioni residue.
Durante la lavorazione di finitura, generalmente, può essere inferiore a 0,5 (valore del raggio). Una profondità di taglio inferiore può garantire la qualità della superficie lavorata e ridurre la rugosità superficiale e le tensioni residue.
Lavorazione sgrossatura
Durante la sgrossatura, la profondità di taglio deve essere determinata in base alle condizioni del pezzo, dell'utensile e della macchina utensile. Per un tornio di piccole dimensioni (con un diametro massimo di lavorazione inferiore a 400 mm) che torni acciaio n. 45 in stato di normalizzazione, la profondità di taglio in direzione radiale generalmente non supera i 5 mm.
È importante notare che se la velocità del mandrino del tornio viene modificata tramite un normale convertitore di frequenza, quando la velocità del mandrino al minuto è molto bassa (inferiore a 100-200 giri/minuto), la potenza in uscita del motore sarà significativamente ridotta. In questo caso, è possibile ottenere solo una profondità di taglio e una velocità di avanzamento molto ridotte.
Durante la sgrossatura, la profondità di taglio deve essere determinata in base alle condizioni del pezzo, dell'utensile e della macchina utensile. Per un tornio di piccole dimensioni (con un diametro massimo di lavorazione inferiore a 400 mm) che torni acciaio n. 45 in stato di normalizzazione, la profondità di taglio in direzione radiale generalmente non supera i 5 mm.
È importante notare che se la velocità del mandrino del tornio viene modificata tramite un normale convertitore di frequenza, quando la velocità del mandrino al minuto è molto bassa (inferiore a 100-200 giri/minuto), la potenza in uscita del motore sarà significativamente ridotta. In questo caso, è possibile ottenere solo una profondità di taglio e una velocità di avanzamento molto ridotte.
In conclusione, la corretta selezione dei tre elementi del taglio con macchine utensili CNC richiede una valutazione approfondita di molteplici fattori, come i materiali degli utensili, i materiali del pezzo e le condizioni di lavorazione. Nella lavorazione vera e propria, è necessario apportare modifiche ragionevoli in base alle situazioni specifiche per raggiungere gli obiettivi di migliorare l'efficienza di lavorazione, garantire la qualità e prolungare la durata dell'utensile. Allo stesso tempo, gli operatori dovrebbero anche accumulare costantemente esperienza e familiarizzare con le caratteristiche dei diversi materiali e tecnologie di lavorazione, al fine di selezionare al meglio i parametri di taglio e migliorare le prestazioni di lavorazione delle macchine utensili CNC.