วิธีเลือกความเร็วแกนหมุนที่เหมาะสมในการตัดเฉือนซีเอ็นซี?

การเลือกความเร็วแกนหมุนที่เหมาะสมในการตัดเฉือน CNC เป็นการตัดสินใจที่สำคัญซึ่งส่งผลกระทบต่อคุณภาพประสิทธิภาพและค่าใช้จ่ายของกระบวนการตัดเฉือนอย่างมีนัยสำคัญ ในฐานะที่เป็นซัพพลายเออร์เครื่องตัดเฉือน CNC ที่มีประสบการณ์ฉันได้เห็นผลกระทบที่ลึกซึ้งของความเร็วแกนหมุนในโครงการต่าง ๆ จากชิ้นส่วนเครื่องจักรกลซีเอ็นซีที่ใช้สำหรับอุปกรณ์ยานยนต์ถึงชิ้นส่วนเครื่อง CNC สแตนเลสสตีลแบบกำหนดเองสำหรับยานยนต์- ในโพสต์บล็อกนี้ฉันจะแบ่งปันข้อมูลเชิงลึกและเคล็ดลับการปฏิบัติเกี่ยวกับวิธีการเลือกความเร็วแกนหมุนที่เหมาะสมสำหรับความต้องการเครื่องจักรกลการตัดเฉือน CNC ของคุณ

ทำความเข้าใจพื้นฐานของความเร็วแกนหมุน

ก่อนที่จะเจาะลึกลงไปในกระบวนการคัดเลือกจำเป็นต้องเข้าใจว่าความเร็วของแกนหมุนคืออะไรและทำไมมันถึงสำคัญ ความเร็วแกนหมุนหมายถึงความเร็วในการหมุนของเครื่องมือตัดในเครื่องซีเอ็นซีโดยทั่วไปจะวัดในการหมุนรอบต่อนาที (รอบต่อนาที) มันมีบทบาทสำคัญในการกำหนดความเร็วในการตัดซึ่งเป็นอัตราที่ขอบของเครื่องมือเคลื่อนที่ข้ามชิ้นงาน

ความเร็วในการตัดนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับปัจจัยหลายประการรวมถึงวัสดุที่ถูกตัดเฉือนประเภทของเครื่องมือตัดและพื้นผิวที่ต้องการ ความเร็วในการหมุนที่สูงขึ้นโดยทั่วไปส่งผลให้ความเร็วในการตัดเร็วขึ้นซึ่งสามารถเพิ่มผลผลิตได้ แต่อาจนำไปสู่การสึกหรอของเครื่องมือที่เพิ่มขึ้นผิวที่ไม่ดีและแม้แต่การแตกของเครื่องมือ ในทางกลับกันความเร็วแกนหมุนที่ต่ำกว่าสามารถให้การควบคุมและผิวผิวที่ดีขึ้น แต่อาจลดผลผลิต

ปัจจัยที่มีผลต่อการเลือกความเร็วของแกนหมุน

ต้องพิจารณาปัจจัยหลายอย่างเมื่อเลือกความเร็วแกนหมุนที่เหมาะสมสำหรับการใช้เครื่องจักรกลการตัดเฉือน CNC นี่คือบางส่วนที่สำคัญที่สุด:

คุณสมบัติของวัสดุ

วัสดุที่ถูกตัดเฉือนเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่มีผลต่อการเลือกความเร็วของแกนหมุน วัสดุที่แตกต่างกันมีความแข็งความเหนียวและการนำความร้อนที่แตกต่างกันซึ่งส่งผลต่อวิธีการตอบสนองต่อแรงตัดและความร้อน ตัวอย่างเช่นวัสดุที่นุ่มกว่าเช่นอลูมิเนียมสามารถกลึงด้วยความเร็วแกนหมุนสูงกว่าวัสดุที่แข็งกว่าเช่นเหล็กหรือไทเทเนียม

• อลูมิเนียม:อลูมิเนียมเป็นวัสดุที่ค่อนข้างนุ่มและเหนียวซึ่งสามารถกลึงด้วยความเร็วสูงพร้อมการสึกหรอของเครื่องมือน้อยที่สุด ความเร็วแกนหมุนสำหรับการตัดเฉือนอลูมิเนียมสามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 3,000 ถึง 15,000 รอบต่อนาทีขึ้นอยู่กับโลหะผสมเฉพาะและเครื่องมือตัดที่ใช้
• เหล็ก:เหล็กเป็นวัสดุที่แข็งและเปราะกว่าอลูมิเนียมซึ่งต้องใช้ความเร็วแกนหมุนที่ต่ำกว่าเพื่อป้องกันการสึกหรอของเครื่องมือและการแตก โดยทั่วไปแล้วความเร็วของแกนหมุนสำหรับการตัดเฉือนเหล็กมีตั้งแต่ 1,000 ถึง 5,000 รอบต่อนาทีขึ้นอยู่กับประเภทของเหล็กและเครื่องมือตัด
• ไทเทเนียม:ไทเทเนียมเป็นวัสดุที่แข็งแรงและมีน้ำหนักเบามากพร้อมความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม อย่างไรก็ตามมันก็ยากที่จะเครื่องจักรเนื่องจากความแข็งแรงสูงและการนำความร้อนต่ำ ความเร็วแกนหมุนสำหรับการตัดเฉือนไทเทเนียมมักจะต่ำกว่าอลูมิเนียมหรือเหล็กมากตั้งแต่ 500 ถึง 2,000 รอบต่อนาที

ลักษณะเครื่องมือตัด

ประเภทและรูปทรงเรขาคณิตของเครื่องมือตัดยังมีบทบาทสำคัญในการเลือกความเร็วของแกนหมุน เครื่องมือตัดที่แตกต่างกันได้รับการออกแบบมาสำหรับวัสดุและการตัดเฉือนที่เฉพาะเจาะจงและแต่ละอันมีช่วงความเร็วของแกนหมุนที่ดีที่สุด

• จุดสิ้นสุดโรงงาน:End Mills เป็นหนึ่งในเครื่องมือตัดที่ใช้กันมากที่สุดในการตัดเฉือน CNC พวกเขามีขนาดและรูปทรงเรขาคณิตที่หลากหลายซึ่งแต่ละตัวออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ ความเร็วแกนหมุนที่ดีที่สุดสำหรับโรงสีปลายนั้นขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางจำนวนฟลุตและวัสดุที่ถูกตัดเฉือน
• การฝึกซ้อม:การฝึกซ้อมใช้เพื่อสร้างรูในชิ้นงาน ความเร็วแกนหมุนสำหรับการเจาะขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางและวัสดุที่ถูกเจาะ โดยทั่วไปการฝึกซ้อมขนาดเล็กต้องการความเร็วแกนหมุนสูงกว่าการฝึกซ้อมที่ใหญ่กว่า
• เม็ดมีด:เม็ดมีดเป็นเคล็ดลับการตัดแบบเปลี่ยนได้ซึ่งสามารถใช้กับเครื่องมือตัดที่หลากหลาย พวกเขามีอยู่ในรูปทรงเรขาคณิตและการเคลือบที่แตกต่างกันแต่ละอันออกแบบมาสำหรับวัสดุเฉพาะและการตัดเฉือน ความเร็วแกนหมุนที่ดีที่สุดสำหรับเม็ดมีดขึ้นอยู่กับเรขาคณิตการเคลือบและวัสดุที่ถูกตัดเฉือน

การตัดเฉือน

ประเภทของการใช้เครื่องตัดเฉือนที่ดำเนินการยังส่งผลต่อการเลือกความเร็วของแกนหมุน การดำเนินการที่แตกต่างกันเช่นการกัดการหมุนและการขุดเจาะต้องใช้ความเร็วในการตัดและฟีดที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ

• การโม่:การกัดเป็นการดำเนินการเครื่องตัดเฉือนที่เกี่ยวข้องกับการลบวัสดุออกจากชิ้นงานโดยใช้เครื่องมือตัดหมุน ความเร็วแกนหมุนสำหรับการกัดขึ้นอยู่กับประเภทของการกัดการกัด (เช่นการกัดใบหน้า, การกัดสิ้นสุด, การกัดสล็อต), วัสดุที่ถูกกลึงและเครื่องมือตัดที่ใช้
• หัน:การหมุนเป็นการดำเนินการเครื่องตัดเฉือนที่เกี่ยวข้องกับการหมุนชิ้นงานในขณะที่เครื่องมือตัดจะลบวัสดุออกจากพื้นผิว ความเร็วในการหมุนของแกนขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นงานวัสดุที่ถูกกลึงและเครื่องมือตัดที่ใช้
• การขุดเจาะ:การขุดเจาะเป็นการดำเนินการเครื่องตัดเฉือนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างรูในชิ้นงานโดยใช้สว่านหมุน ความเร็วแกนหมุนสำหรับการขุดเจาะขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของบิตสว่านวัสดุที่ถูกเจาะและประเภทของการเจาะบิตที่ใช้

ข้อกำหนดด้านพื้นผิวเสร็จสิ้น

พื้นผิวที่ต้องการของชิ้นส่วนกลึงเป็นอีกปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกความเร็วแกนหมุน โดยทั่วไปแล้วความเร็วของแกนหมุนที่สูงขึ้นส่งผลให้พื้นผิวเรียบเนียนขึ้น แต่ก็อาจเพิ่มความเสี่ยงของการสึกหรอของเครื่องมือและการแตก ในทางกลับกันความเร็วแกนหมุนที่ต่ำกว่าสามารถให้การควบคุมและผิวผิวที่ดีขึ้น แต่อาจลดผลผลิต

• การดำเนินการหยาบ:ในการดำเนินการหยาบเป้าหมายหลักคือการลบวัสดุอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ความเร็วแกนหมุนที่สูงขึ้นสามารถใช้เพื่อเพิ่มผลผลิต แต่ผิวผิวอาจจะหยาบขึ้น
• การดำเนินการเสร็จสิ้น:ในการดำเนินการเสร็จสิ้นเป้าหมายหลักคือการบรรลุพื้นผิวที่ราบรื่น อาจจำเป็นต้องใช้ความเร็วแกนหมุนที่ต่ำกว่าเพื่อลดการสึกหรอของเครื่องมือและปรับปรุงพื้นผิว

การคำนวณความเร็วแกนหมุนที่ดีที่สุด

เมื่อคุณพิจารณาปัจจัยทั้งหมดที่มีผลต่อการเลือกความเร็วของแกนหมุนแล้วคุณสามารถคำนวณความเร็วแกนหมุนที่ดีที่สุดสำหรับการใช้เครื่องจักรกลการตัดเฉือน CNC ของคุณ มีหลายวิธีในการคำนวณความเร็วของแกนหมุน แต่วิธีที่พบมากที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับสูตรความเร็วในการตัด:

-
\ text {spindle speed (rpm)} = \ frac {\ text {ความเร็วในการตัด (sfm)} \ times 12} {\ pi \ times \ text {เส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือ (ใน)}}}
-

ที่ไหน:

• ความเร็วในการตัด (SFM):ความเร็วในการตัดเป็นอัตราที่ขอบของเครื่องมือเคลื่อนที่ข้ามชิ้นงานวัดเป็นเท้าพื้นผิวต่อนาที (SFM) ความเร็วในการตัดขึ้นอยู่กับวัสดุที่มีการตัดเฉือนประเภทของเครื่องมือตัดและการทำงานของการตัดเฉือน
• เส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือ (ใน):เส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือคือเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือตัดที่ใช้วัดเป็นนิ้ว

ตัวอย่างเช่นสมมติว่าคุณกำลังตัดชิ้นส่วนของอลูมิเนียมโดยใช้โรงสีปลาย 0.5 นิ้วที่มีความเร็วในการตัดที่แนะนำ 600 SFM การใช้สูตรความเร็วในการตัดคุณสามารถคำนวณความเร็วของแกนหมุนที่ดีที่สุดดังนี้:

-
\ text {spindle speed (rpm)} = \ frac {600 \ times 12} {\ pi \ times 0.5} \ ประมาณ 4,584 \ text {rpm}
-

เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าสูตรความเร็วในการตัดมีเพียงการประมาณความเร็วของแกนหมุนที่ดีที่สุด ในทางปฏิบัติคุณอาจต้องปรับความเร็วแกนหมุนตามเงื่อนไขเฉพาะของการใช้เครื่องจักรกลของคุณเช่นความสามารถของเครื่อง, คุณภาพของเครื่องมือตัดและพื้นผิวที่ต้องการ

เคล็ดลับในการเลือกความเร็วแกนหมุนที่เหมาะสม

นี่คือเคล็ดลับที่ใช้งานได้จริงเพื่อช่วยให้คุณเลือกความเร็วแกนหมุนที่เหมาะสมสำหรับการใช้เครื่องจักรกลการตัดเฉือน CNC ของคุณ:

• อ้างถึงคำแนะนำของผู้ผลิตเครื่องมือตัด:ผู้ผลิตเครื่องมือตัดส่วนใหญ่ให้ความเร็วในการตัดและฟีดที่แนะนำสำหรับผลิตภัณฑ์ของพวกเขาตามวัสดุที่มีการกลึงและการใช้เครื่องตัดเฉือน คำแนะนำเหล่านี้อาจเป็นจุดเริ่มต้นที่มีค่าสำหรับการเลือกความเร็วแกนหมุนที่เหมาะสม
• ดำเนินการทดสอบการตัด:ก่อนที่จะเริ่มการผลิตการผลิตเป็นความคิดที่ดีที่จะทำการตัดการทดสอบบนเศษวัสดุชิ้นส่วนโดยใช้ความเร็วและฟีดแกนหมุนที่แตกต่างกัน สิ่งนี้จะช่วยให้คุณประเมินพื้นผิวการสึกหรอของเครื่องมือและผลผลิตของแต่ละชุดค่าผสมและเลือกการตั้งค่าที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะของคุณ
• ตรวจสอบกระบวนการตัดเฉือน:ในระหว่างกระบวนการตัดเฉือนสิ่งสำคัญคือการตรวจสอบแรงตัดการสึกหรอของเครื่องมือและพื้นผิวของชิ้นส่วนกลึง หากคุณสังเกตเห็นสัญญาณของการสึกหรอของเครื่องมือที่มากเกินไปผิวที่ไม่ดีหรือการแตกของเครื่องมือคุณอาจต้องปรับความเร็วแกนหมุนหรือพารามิเตอร์การตัดเฉือนอื่น ๆ
• ใช้เครื่องคิดเลข Spindle Speed:มีเครื่องคิดเลขสปินเดิลสปินเดิลออนไลน์หลายตัวที่สามารถช่วยคุณคำนวณความเร็วแกนหมุนที่ดีที่สุดตามวัสดุที่มีการกลึงประเภทของเครื่องมือตัดและการทำงานของการตัดเฉือน เครื่องคิดเลขเหล่านี้อาจเป็นวิธีที่สะดวกและแม่นยำในการกำหนดความเร็วแกนหมุนที่เหมาะสมสำหรับการใช้เครื่องจักรกลการตัดเฉือน CNC ของคุณ

บทสรุป

การเลือกความเร็วแกนหมุนที่เหมาะสมในการตัดเฉือนซีเอ็นซีเป็นการตัดสินใจที่ซับซ้อนซึ่งต้องพิจารณาอย่างรอบคอบเกี่ยวกับปัจจัยหลายประการรวมถึงวัสดุที่ถูกกลึง, ประเภทของเครื่องมือตัด, การทำงานของการตัดเฉือนและพื้นผิวที่ต้องการ โดยการทำความเข้าใจพื้นฐานของความเร็วแกนหมุนโดยพิจารณาจากปัจจัยที่มีผลต่อการเลือกและทำตามเคล็ดลับที่ระบุไว้ในโพสต์บล็อกนี้คุณสามารถเลือกความเร็วแกนหมุนที่ดีที่สุดสำหรับการใช้เครื่องตัดเฉือน CNC ของคุณส่งผลให้คุณภาพประสิทธิภาพและความคุ้มค่าที่ดีขึ้น

หากคุณต้องการคุณภาพสูงผลิตภัณฑ์เครื่องตัดเฉือนโลหะชิ้นส่วน CNC OEM & ODM Service Factoryหรือมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับการตัดเฉือน CNC ฉันขอแนะนำให้คุณติดต่อเราเพื่อหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณ ทีมงานวิศวกรและช่างเครื่องที่มีประสบการณ์ของเราทุ่มเทเพื่อให้คุณได้รับโซลูชั่นที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการเครื่องจักรของคุณ

การอ้างอิง

• Boothroyd, G. , & Knight, WA (2006) พื้นฐานของการตัดเฉือนและเครื่องมือเครื่องจักร CRC Press
• Kalpakjian, S. , & Schmid, Sr (2010) วิศวกรรมการผลิตและเทคโนโลยี Pearson Prentice Hall
• เครื่องมือ U-SME (ND) การคำนวณความเร็วของแกนหมุนและอัตราการป้อน สืบค้นจาก https://www.toolingu.com/