Quels sont les effets d'une faible efficacité de production sur la force de coupe de la fraiseuse CNC ?

Lors de la coupe de métal avec une fraiseuse CNC, l'outil de coupe coupe la pièce et déforme le matériau de la pièce en copeaux, ce que l'on appelle la force de coupe. La force de coupe est une base importante pour calculer la puissance de coupe, concevoir des outils de coupe, des machines-outils et des montages de machines-outils, et formuler des paramètres de coupe. Dans la production automatique, le processus de coupe et l'état de fonctionnement des outils de coupe peuvent également être surveillés par la force de coupe.

Force de coupe et puissance de coupe de Fraisage CNC Machine

1. La source de la force de coupe de Fraisage CNC machine .

D'une part, la source de la force de coupe est la résistance causée par la déformation élastique et la déformation plastique lors du processus de formation des copeaux. D'autre part, il s'agit de la résistance au frottement entre le copeau et la face de coupe de l'outil et entre la pièce à usiner et la face de coupe de l'outil.

2. Force de coupe et décomposition.

La force de coupe totale F lors de la coupe est une force spatiale. Afin de faciliter la mesure et le calcul et de répondre aux besoins de conception de machines-outils, de montages et d'outils et d'analyse de processus, f est souvent décomposé en trois composants de coupe mutuellement perpendiculaires FC, FP et FF.

(1) La force de coupe principale FC est la projection de la force de coupe totale F dans la direction du mouvement principal, et sa direction est perpendiculaire au plan de base. Le FC est une base importante pour la puissance du banc d'ordinateur, la résistance de l'outil, la conception des fixations et la sélection des paramètres de coupe. FC peut être calculé par formule empirique ou unité d'effort de coupe KC (unité :n/mm) :FC =kcad =kchdbd =kcapf.

(2) La force arrière FP est la composante de la force de coupe totale F perpendiculaire à la direction d'avance. C'est le principal facteur affectant la déformation de la pièce et provoquant des vibrations du système.

(3) La force d'avance FF est la composante de coupe de la force de coupe totale à f dans le sens de l'avance. C'est la base principale pour concevoir et vérifier le mécanisme d'alimentation de la machine-outil et la puissance d'alimentation du lit d'ordinateur.

La force de coupe est la force de coupe totale, f est décomposé en FC et FD, FD est décomposé en FP et FF, et leur relation est FF =fdsinkr, FP =fdcoskr.

3. Pouvoir de coupe de Fraisage CNC machine .

La puissance de coupe fait référence à la puissance consommée par la force de coupe lors du processus de coupe, exprimée en PM et en kW. Lors du tournage d'un excercle, c'est la somme de la puissance consommée par la force de coupe principale FC et la force d'avance FF. Étant donné que la force d'alimentation FF consomme une petite proportion de la puissance (seulement 1% 5%), généralement la puissance consommée par FF peut être ignorée et FP ne fonctionne pas, donc pm =fc est obtenu υ c × Où FC est le force de coupe principale (n), υ C est la vitesse de coupe (M / s).

Compte tenu de l'efficacité de transmission de la machine-outil, la vitesse du moteur PE de la machine-outil peut être calculée à partir de la puissance de coupe PM, c'est-à-dire PE ≥ PM / où est l'efficacité de transmission de la machine-outil, généralement prise comme 0,75 ~ 0,85.

Principaux facteurs affectant la force de coupe de Fraisage CNC Machine

1. Influence du matériau de la pièce de Fraisage CNC machine .

Plus la résistance et la dureté du matériau de la pièce sont élevées, bien que la déformation de coupe diminue légèrement, la force de coupe totale augmente encore. Pour les matériaux avec une résistance et une dureté de traitement similaires, si la plasticité est grande, le coefficient de frottement avec l'outil est également grand, de sorte que la force de coupe augmente ; Lors de l'usinage de matériaux fragiles, la force de coupe est faible en raison de la faible déformation plastique et du faible frottement entre le copeau et la face de coupe de l'outil.

2. Influence des paramètres de coupe de Fraisage CNC machine

(1) Rétroalimentation AP et alimentation F.

Lorsque f et AP augmentent, la zone de coupe augmente et la force de coupe principale augmente également, mais leur degré d'influence est différent. En virage, lorsque AP est doublé, l'effort de coupe principal est doublé; Lorsque f est doublé, la force de coupe principale n'augmente que de 68 % ~ 86 %. Par conséquent, dans le processus de coupe, si l'on considère la force de coupe principale et la puissance de coupe, il vaut mieux augmenter l'avance que d'augmenter le contre-dépouille.

• Vitesse de coupe υ c.

Courbe d'influence de la vitesse de coupe sur l'effort de coupe lors de l'usinage d'acier 45 (AP =4 mm, f =0,3 mm / R) avec l'outil de tournage en carbure cémenté YT15. Lors de la coupe de métal plastique, dans la zone d'accrétion de copeaux, la croissance de l'accrétion de copeaux peut augmenter l'angle de coupe réel de l'outil, réduire la déformation des copeaux et réduire la force de coupe ; Au contraire, la réduction de l'accumulation de copeaux augmente la force de coupe. Lorsqu'il n'y a pas d'accumulation de copeaux, la vitesse de coupe υ C augmente, la température de coupe augmente, le frottement de la face de coupe diminue, la déformation diminue et la force de coupe diminue. Par conséquent, la coupe à grande vitesse est souvent utilisée dans la production pour améliorer la productivité. Lors de la coupe de métaux fragiles, υ C augmente et la force de coupe diminue légèrement.

3. Influence des paramètres géométriques de l'outil sur Fraisage CNC machine

(1) Coin avant. L'angle de coupe a la plus grande influence sur la force de coupe. Lors de la coupe de métal plastique, l'angle de coupe augmente, ce qui peut réduire la déformation par extrusion et le frottement du matériau à couper, lisser l'élimination des copeaux et réduire la force de coupe totale. Lors de la coupe de métaux fragiles, l'effet de l'angle de coupe sur la force de coupe n'est pas évident.

(2) Chanfreinage négatif. Le meulage d'un chanfreinage négatif sur l'arête tranchante peut améliorer la résistance de l'arête et améliorer la durée de vie de l'outil, mais à ce moment, la déformation du métal à couper augmente et la force de coupe augmente.

(3) Angle de déviation principal. L'influence de l'angle de déviation principal sur la force de coupe se fait principalement par le changement de l'épaisseur de coupe et de la longueur de la courbe de l'arc de la pointe de l'outil pour affecter la déformation, de manière à affecter la force de coupe. L'angle de déviation principal a peu d'effet sur la force de coupe principale FC, mais a un effet évident sur la proportion de la force arrière FP et de la force d'avance FF. F'd est la poussée inverse de la pièce vers l'outil. Puisque f'p=f'dcoskr, f'f=f'dsinkr, l'augmentation de l'angle de déflexion principal Kr augmentera la force d'avance F'f et diminuera la force de retour f'p. Lors du tournage d'une pièce mince, un angle de déviation principal plus grand peut être sélectionné pour réduire ou empêcher la déformation en flexion de la pièce.

4. Autres facteurs. Frottement entre les outils de coupe et les matériaux de la pièce

Dans les mêmes conditions de coupe, la force de coupe de l'outil en acier rapide est la plus importante, suivie de l'outil en carbure cémenté et de l'outil en céramique. L'utilisation de fluide de coupe dans le processus de coupe peut réduire la force de coupe, et plus la performance de lubrification du fluide de coupe est élevée, plus la réduction de la force de coupe est importante. Plus le frottement est important, plus l'usure de l'outil est importante.