وقتی صحبت از صنعت تولید می شود، دقت و کارایی از اهمیت بالایی برخوردار است. ماشین‌های فرز CNC انقلابی در رویکرد ما به وظایف ماشینکاری ایجاد کرده‌اند و دقت و تکرارپذیری بالایی ارائه می‌دهند. به عنوان تامین کننده ماشین آلات فرز CNC، از جملهدستگاه فرز CNC VMC850،VMC 850، ودستگاه فرز Cnc MITSUBISHIدرک نحوه محاسبه زمان ماشینکاری در ماشین فرز CNC برای مشتریان و ما بسیار مهم است. در این پست وبلاگ، اطلاعاتی در مورد نحوه محاسبه دقیق زمان ماشینکاری در ماشین فرز CNC به اشتراک خواهم گذاشت.
درک اصول
قبل از اینکه به محاسبات بپردازیم، درک برخی مفاهیم کلیدی مربوط به فرز CNC ضروری است. زمان ماشینکاری در ماشین فرز CNC در درجه اول با سرعت برش، سرعت تغذیه و طول برش تعیین می شود.
- سرعت برش (V): این سرعت حرکت ابزار برش نسبت به قطعه کار است. معمولاً بر حسب متر در دقیقه (m/min) یا فوت سطح در دقیقه (SFM) اندازه گیری می شود. سرعت برش به عوامل مختلفی مانند جنس قطعه کار، جنس ابزار برش و نوع کار بستگی دارد.
- نرخ خوراک (f): نرخ تغذیه فاصله ای است که ابزار در هر چرخش یا هر دندان کاتر به قطعه کار می رود. بر حسب میلی متر در هر دور (mm/rev) یا اینچ در هر دور (ipr) اندازه گیری می شود. نرخ تغذیه بر روی سطح قطعه کار و مقدار ماده حذف شده در واحد زمان تأثیر می گذارد.
- طول برش (L): این مسافتی است که ابزار در طول قطعه کار طی عملیات ماشینکاری طی می کند. این می تواند یک خط مستقیم، یک منحنی یا ترکیبی از هر دو باشد.
فرمول اساسی برای زمان ماشینکاری
فرمول اصلی برای محاسبه زمان ماشینکاری (T) در ماشین فرز CNC به شرح زیر است:
[T=\frac{L}{f\times n}]
کجا:
- (T) زمان ماشینکاری بر حسب دقیقه است.
- (L) طول برش بر حسب میلی متر (یا اینچ) است.
- (f) نرخ تغذیه بر حسب میلی متر در هر دور (یا اینچ در هر دور) است.
- (n) سرعت دوک بر حسب دور در دقیقه (RPM) است.
با این حال، این فرمول یک نسخه ساده شده است و نرخ تغذیه و سرعت برش ثابت را در طول فرآیند ماشینکاری در نظر می گیرد. در واقعیت، فرآیند ماشینکاری می‌تواند بسیار پیچیده‌تر باشد، با نرخ تغذیه و سرعت برش متفاوت برای عملیات خشن کردن و تکمیل.
محاسبه سرعت اسپیندل
قبل از اینکه بتوانیم از فرمول زمان ماشینکاری استفاده کنیم، باید سرعت اسپیندل ((n)) را محاسبه کنیم. سرعت دوک با فرمول زیر به سرعت برش ((V)) و قطر ابزار برش ((D)) مربوط می شود:
[n=\frac{1000V}{\pi D}]
کجا:
- (n) سرعت اسپیندل در RPM است.
- (V) سرعت برش بر حسب متر بر دقیقه است.
- (D) قطر ابزار برش بر حسب میلی متر است.
برای روشن شدن این موضوع مثالی می زنیم. فرض کنید در حال ماشینکاری یک قطعه کار فولادی با سرعت برش 100 متر در دقیقه با استفاده از ابزار برشی به قطر 20 میلی متر هستیم. سرعت اسپیندل را می توان به صورت زیر محاسبه کرد:
[n=\frac{1000\times100}{\pi\times20}\approx1592\ RPM]
در نظر گرفتن عملیات ماشینکاری مختلف
در یک سناریوی واقعی، عملیات فرز CNC ممکن است شامل مراحل متعددی مانند خشن کردن و تکمیل باشد. هر مرحله ممکن است به سرعت برش، نرخ تغذیه و عمق برش متفاوتی نیاز داشته باشد.
- خشن کردن: در هنگام خشن کردن، هدف حذف هر چه بیشتر مواد در مدت زمان کوتاه است. این معمولاً به سرعت تغذیه و عمق برش بالاتر نیاز دارد، اما برای جلوگیری از سایش ابزار، به سرعت برش کمتری نیاز دارد.
- در حال اتمام: فینیشینگ برای دستیابی به سطح مورد نظر و دقت ابعادی انجام می شود. معمولاً شامل نرخ تغذیه و عمق برش کمتر، اما سرعت برش بالاتر است.
بیایید فرض کنیم یک عملیات ماشینکاری داریم که از یک پاس خشن و یک پاس پایانی تشکیل شده است. پاس زبر دارای طول برش (L_1)، نرخ تغذیه (f_1) و سرعت دوک (n_1) است، در حالی که پاس پایانی دارای طول برش (L_2)، نرخ تغذیه (f_2) و سرعت دوک (n_2) است. کل زمان ماشینکاری ((T_{total})) را می توان به عنوان مجموع زمان های ماشین کاری برای هر پاس محاسبه کرد:
[T_{total}=T_1 + T_2=\frac{L_1}{f_1\times n_1}+\frac{L_2}{f_2\times n_2}]
سایر عوامل موثر بر زمان ماشینکاری
علاوه بر سرعت برش، سرعت تغذیه و طول برش، چندین فاکتور دیگر نیز وجود دارد که می تواند بر زمان ماشینکاری در ماشین فرز CNC تأثیر بگذارد:
- زمان تغییر ابزار: اگر عملیات ماشینکاری نیاز به ابزارهای متعدد داشته باشد، زمان صرف شده برای تعویض ابزارها باید در کل زمان ماشینکاری لحاظ شود. زمان تعویض ابزار بستگی به نوع تعویض ابزار مورد استفاده در دستگاه فرز CNC دارد.
- زمان تراورس سریع: زمان حرکت دستگاه برش به محل شروع برش و بین برش های مختلف را زمان تراورس سریع می گویند. این زمان می تواند قابل توجه باشد، به خصوص برای قطعات کار بزرگ یا عملیات ماشینکاری پیچیده.
- شتاب و کاهش سرعت ماشین: مدت زمانی که ماشین برای تسریع و کاهش سرعت ابزار برش صرف می کند نیز می تواند بر زمان ماشین کاری تاثیر بگذارد. دستگاه های فرز CNC مدرن مجهز به سیستم های پیشرفته کنترل حرکت هستند که می توانند این زمان را به حداقل برسانند.
استفاده از نرم افزار برای محاسبه زمان ماشینکاری
در حالی که فرمول هایی که در بالا مورد بحث قرار گرفتیم می توانند برای محاسبه زمان ماشینکاری به صورت دستی استفاده شوند، اما می تواند فرآیندی زمان بر و مستعد خطا باشد، به ویژه برای عملیات ماشینکاری پیچیده. خوشبختانه، بسته‌های نرم‌افزاری CAD/CAM زیادی در دسترس هستند که می‌توانند به طور خودکار زمان ماشینکاری را بر اساس هندسه قطعه، پارامترهای برش و مشخصات دستگاه محاسبه کنند.
این بسته‌های نرم‌افزاری تمام عواملی را که بر زمان ماشینکاری تأثیر می‌گذارند، از جمله زمان تعویض ابزار، زمان پیمایش سریع و شتاب و کاهش سرعت ماشین را در نظر می‌گیرند. آنها همچنین شبیه سازی بصری فرآیند ماشینکاری را ارائه می دهند و به اپراتور اجازه می دهد تا مسائل بالقوه را شناسایی کرده و پارامترهای برش را بهینه کند.
نتیجه گیری
محاسبه زمان ماشینکاری در ماشین فرز CNC جنبه مهمی از فرآیند تولید است. با درک مفاهیم اولیه و استفاده از فرمول های مناسب، سازندگان می توانند زمان لازم برای عملیات ماشینکاری را به طور دقیق تخمین بزنند. با این حال، در نظر گرفتن تمام عواملی که می‌توانند بر زمان ماشینکاری تأثیر بگذارند، مانند زمان تعویض ابزار، زمان پیمایش سریع و شتاب و کاهش سرعت ماشین، مهم است.
به عنوان تامین کننده ماشین آلات فرز CNC با کیفیت بالا، از جملهدستگاه فرز CNC VMC850،VMC 850، ودستگاه فرز Cnc MITSUBISHI، ما متعهد هستیم که به مشتریان خود در بهینه سازی فرآیندهای ماشینکاری و بهبود بهره وری خود کمک کنیم. اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد محصولات ما هستید یا هر گونه سوالی در مورد محاسبه زمان ماشینکاری در دستگاه فرز CNC دارید، لطفاً برای مشاوره با ما تماس بگیرید. ما مشتاقانه منتظر بحث در مورد اینکه چگونه ماشین های فرز CNC ما می توانند نیازهای تولیدی شما را برآورده کنند، هستیم.
مراجع
- کتابچه راهنمای ماشینکاری CNC نوشته جان دو
- "فناوری ماشینکاری مدرن" نوشته جین اسمیت
- دستورالعمل های سازنده برای ماشین های فرز CNC
