¿Cuáles son los efectos de la baja eficiencia de producción en la fuerza de corte de la fresadora CNC?

Al cortar metal con una fresadora CNC, la herramienta de corte corta la pieza de trabajo y deforma el material de la pieza de trabajo en virutas, lo que se denomina fuerza de corte. La fuerza de corte es una base importante para calcular la potencia de corte, diseñar herramientas de corte, máquinas herramienta y accesorios de máquina herramienta, y formular parámetros de corte. En la producción automática, el proceso de corte y el estado de trabajo de las herramientas de corte también pueden controlarse mediante la fuerza de corte.

Fuerza de corte y poder de corte de Fresado CNC Máquina

1. La fuente de fuerza de corte de Fresado CNC máquina.

Por un lado, la fuente de la fuerza de corte es la resistencia provocada por la deformación elástica y la deformación plástica en el proceso de formación de viruta. Por otro lado, es la resistencia a la fricción entre la viruta y la cara de desprendimiento de la herramienta y entre la pieza de trabajo y la cara de desprendimiento de la herramienta.

2. Fuerza de corte y descomposición.

La fuerza de corte total F durante el corte es una fuerza espacial. Con el fin de facilitar la medición y el cálculo y satisfacer las necesidades del diseño de máquinas herramienta, accesorios y herramientas y el análisis de procesos, f se suele descomponer en tres componentes de corte perpendiculares entre sí FC, FP y FF.

(1) La fuerza de corte principal FC es la proyección de la fuerza de corte total F en la dirección de movimiento principal y su dirección es perpendicular al plano base. FC es una base importante para la potencia de la cama de la computadora, la fuerza de la herramienta, el diseño de accesorios y la selección de parámetros de corte. FC se puede calcular mediante fórmula empírica o unidad de fuerza de corte KC (unidad:n/mm):FC =kcad =kchdbd =kcapf.

(2) La fuerza trasera FP es el componente de la fuerza de corte total F perpendicular a la dirección de avance. Es el factor principal que afecta la deformación de la pieza de trabajo y causa la vibración del sistema.

(3) La fuerza de avance FF es el componente de corte de la fuerza de corte total af en la dirección de avance. Es la base principal para diseñar y verificar el mecanismo de alimentación de la máquina herramienta y la potencia de alimentación de la cama de la computadora.

La fuerza de corte es la fuerza de corte total, f se descompone en FC y FD, FD se descompone en FP y FF, y su relación es FF =fdsinkr, FP =fdcoskr.

3. Poder de corte de Fresado CNC máquina.

La potencia de corte se refiere a la potencia consumida por la fuerza de corte en el proceso de corte, expresada en PM y en kW. Al tornear un excírculo, es la suma de la potencia consumida por la fuerza de corte principal FC y la fuerza de avance FF. Dado que la fuerza de alimentación FF consume una pequeña proporción de la potencia (solo 1%5%), generalmente la potencia consumida por FF puede ignorarse y FP no realiza trabajo, por lo que se obtiene pm=fc υ c × Donde FC es la fuerza de corte principal (n), υ C es la velocidad de corte (M/s).

Teniendo en cuenta la eficiencia de transmisión de la máquina herramienta, la velocidad del motor PE de la máquina herramienta se puede calcular a partir de la potencia de corte PM, es decir, PE ≥ PM / donde es la eficiencia de transmisión de la máquina herramienta, generalmente tomada como 0,75 ~ 0,85.

Principales factores que afectan la fuerza de corte de Fresado CNC Máquina

1. Influencia del material de la pieza de trabajo de Fresado CNC máquina.

Cuanto mayor sea la resistencia y la dureza del material de la pieza de trabajo, aunque la deformación de corte disminuya ligeramente, la fuerza de corte total seguirá aumentando. Para materiales con resistencia y dureza de procesamiento similares, si la plasticidad es grande, el coeficiente de fricción con la herramienta también es grande, por lo que aumenta la fuerza de corte; Al mecanizar materiales frágiles, la fuerza de corte es pequeña debido a la pequeña deformación plástica y la pequeña fricción entre la viruta y la cara de ataque de la herramienta.

2. Influencia de los parámetros de corte de Fresado CNC máquina

(1) Realimentación AP y alimentación F.

Cuando f y AP aumentan, el área de corte aumenta y la fuerza de corte principal también aumenta, pero el grado de influencia de ellos es diferente. En torneado, cuando AP se duplica, la fuerza de corte principal se duplica; Cuando se duplica f, la fuerza de corte principal aumenta solo entre un 68 % y un 86 %. Por lo tanto, en el proceso de corte, si se considera la fuerza de corte principal y la potencia de corte, es mejor aumentar la velocidad de avance que aumentar el retroceso.

• Velocidad de corte υ c.

Curva de influencia de la velocidad de corte en la fuerza de corte al mecanizar acero 45 (AP =4 mm, f =0,3 mm / R) con herramienta de torneado de carburo cementado YT15. Al cortar metal plástico, en el área de acumulación de virutas, el crecimiento de la acumulación de virutas puede aumentar el ángulo de inclinación real de la herramienta, reducir la deformación de las virutas y reducir la fuerza de corte; Por el contrario, la reducción de la acumulación de viruta aumenta la fuerza de corte. Cuando no hay acumulación de viruta, con la velocidad de corte aumenta υ C, la temperatura de corte aumenta, la fricción de la cara de desprendimiento disminuye, la deformación disminuye y la fuerza de corte disminuye. Por lo tanto, el corte de alta velocidad se usa a menudo en la producción para mejorar la productividad. Al cortar metales quebradizos, υ C aumenta y la fuerza de corte disminuye ligeramente.

3. Influencia de los parámetros geométricos de la herramienta en Fresado CNC máquina

(1) Esquina delantera. El ángulo de inclinación tiene la mayor influencia en la fuerza de corte. Al cortar metal plástico, el ángulo de inclinación aumenta, lo que puede reducir la deformación por extrusión y la fricción del material a cortar, suavizar la eliminación de virutas y reducir la fuerza de corte total; Al cortar metales quebradizos, el efecto del ángulo de ataque sobre la fuerza de corte no es obvio.

(2) Biselado negativo. Esmerilar el biselado negativo en el borde de corte afilado puede mejorar la resistencia del borde y mejorar la vida útil de la herramienta, pero en este momento, aumenta la deformación del metal a cortar y aumenta la fuerza de corte.

(3) Ángulo de deflexión principal. La influencia del ángulo de deflexión principal en la fuerza de corte se produce principalmente a través del cambio del grosor de corte y la longitud de la curva del arco de la punta de la herramienta para afectar la deformación y afectar la fuerza de corte. El ángulo de desviación principal tiene poco efecto sobre la fuerza de corte principal FC, pero tiene un efecto evidente sobre la proporción de la fuerza trasera FP y la fuerza de avance FF. F'd es el empuje inverso de la pieza de trabajo a la herramienta. Dado que f’p=f’dcoskr, f’f=f’dsinkr, al aumentar el ángulo de deflexión principal Kr aumentará la fuerza de avance F’f y disminuirá la fuerza de retorno f’p. Al tornear una pieza de trabajo delgada, se puede seleccionar un ángulo de desviación principal mayor para reducir o evitar la deformación por flexión de la pieza de trabajo.

4. Otros factores. Fricción entre las herramientas de corte y los materiales de la pieza

Bajo las mismas condiciones de corte, la fuerza de corte de la herramienta de acero de alta velocidad es la más grande, seguida por la herramienta de carburo cementado y la herramienta de cerámica. El uso de fluido de corte en el proceso de corte puede reducir la fuerza de corte y cuanto mayor sea el rendimiento de lubricación del fluido de corte, más significativa será la reducción de la fuerza de corte. Cuanto mayor es la fricción, mayor es el desgaste de la herramienta.