CNCフライス盤の低切削抵抗効率に影響を与える要因

CNCフライス盤で金属切削を行う場合、工具がワークに切り込み、ワークの材料を切りくずに変形させるのに必要な力を切削力と呼びます。 切削抵抗は、切削力の計算、工具、工作機械、工作機械の固定具の設計、および切削パラメータの定式化の重要な基盤です。 自動化された生産では、切削抵抗を使用して、切削プロセスと工具の動作状態を監視することもできます。

CNCフライス盤の切削抵抗と切削力

1.CNCフライス盤の切削抵抗の源。

切削抵抗の源は、一方では切りくず形成過程での弾性変形と塑性変形によって生じる抵抗です。他方では、それは切りくずと工具のすくい面との間の摩擦抵抗と摩擦です。 ワークピースと工具の逃げ面の間の抵抗。

2.切削抵抗と分解。

切削中の総切削力Fは空間力です。 工作機械、治具、工具設計、プロセス分析のニーズを満たすための測定と計算を容易にするために、Fはしばしば3つの相互に垂直な切削成分力Fc、Fp、Ffに分解されます。

(1)主切削力Fcは、総切削力Fを主運動方向に投影したものであり、その方向は底面に垂直です。 Fcは、コンピューターのベッドパワー、工具強度、固定具の設計、および切削パラメーターの選択の重要な基盤です。 Fcは、実験式または単位切削抵抗kc(N / mm)で計算できます:Fc = kcAD = kchDbD=kcapf。

(2)背部力Fpは、送り方向に垂直な総切削力Fの分力です。 これは、ワークピースの変形に影響を与え、システムの振動を引き起こす主な要因です。

(3)送り力Ffは、送り動作方向のFに対する全切削力の切削分力です。 これは、工作機械の送り機構とコンピュータベッドの送り電力を設計およびチェックするための主要な基礎です。

切削抵抗は、FcとFDに分解された総切削力Fであり、FDはFpとFfに分解され、それらの関係はFf = FDsinkrです。

機械

3.CNCフライス盤の切削能力。

切削力とは、切削過程で切削力によって消費される電力のことで、pmで表されます。単位はkWです。 外側の円を回すとき、それは主切削力Fcと送り力Ffの消費電力の合計です。 送り力Ffの消費電力はわずかな割合(わずか1%5%)であるため、一般的なFfの消費電力は無視でき、Fpは機能しないため、式Pm=Fcυc×10が得られます。 、ここで、Fcは主な切削抵抗(N)です。 υcは切削速度(m / s)です。

工作機械の伝達効率を考慮すると、工作機械のモータレートPEは、切削力Pm、つまりPE≥Pm/から求めることができます。ここで、は工作機械の伝達効率で、通常は0.75〜0.85です。

CNCフライス盤の切削抵抗に影響を与える主な要因

1.CNCフライス盤の被削材の影響。

被削材の強度と硬度が高いほど、切削変形はわずかに減少しますが、総切削抵抗は増加します。 加工強度や硬度が同程度の材料は、塑性が大きく、工具との摩擦係数も大きいため、切削抵抗が大きくなります。 脆性材料の場合、塑性変形が小さいため、切りくずと工具すくい面との摩擦が小さく、切削抵抗が小さくなります。

2.CNCフライス盤の切削量の影響

(1)バックナイフの量apと送り量f。

fとapが大きくなると、切削面積が大きくなり、主切削抵抗も大きくなりますが、影響の程度は異なります。 fとapが大きくなると、切削面積が大きくなり、主切削抵抗も大きくなりますが、影響の程度は異なります。 そのため、切削工程では、主な切削抵抗と切削力を考慮すると、バックカット量を増やすよりも送り速度を上げる方が有利です。

(2)切削速度υc。 YT15超硬旋削工具で45鋼(ap = 4mm、f = 0.3mm / r)を加工する場合の切削抵抗に対する切削速度の影響の曲線。 プラスチック金属を切削する場合、構成刃先領域での構成刃先の成長により、工具の実際のすくい角が増加し、切りくずの変形が減少し、切削抵抗が減少する可能性があります。 逆に、構成刃先を小さくすると切削抵抗が大きくなります。 構成刃先がない場合、切削速度υcが高くなると、切削温度が高くなり、すくい面の摩擦が小さくなり、変形が小さくなり、切削抵抗が小さくなります。 そのため、生産性を高めるために高速切削が生産によく使用されます。 脆い金属を切削する場合、υcは増加し、切削抵抗はわずかに減少します。

3.CNCフライス盤工具の幾何学的パラメータの影響

(1)すくい角。 すくい角は切削抵抗に最も大きな影響を与えます。 プラスチック金属を切削する場合、すくい角が大きくなり、切削される材料の押し出し変形と摩擦が減少し、切りくずの除去がスムーズになり、総切削抵抗が減少します。 脆い金属を切削する場合、すくい角は切削抵抗に影響を与えません。 明らか。

(2)負の面取り。 鋭利な刃先でネガティブ面取りを研削すると、刃先の強度が増し、工具の寿命が延びますが、このとき、切削する金属の変形が大きくなり、切削抵抗が大きくなります。

(3)入力角度。 入力角度が切削抵抗に与える影響は、主に切削厚さや先端円弧曲線の長さを変化させて変形に影響を与え、切削抵抗に影響を与えます。 入射角は主切削力Fcにわずかな影響を与えますが、背部力Fpと送り力Ffの比率に大きな影響を与えます。 F’Dは、工具に対するワークピースの逆推力です。 F’p = F’Dcoskr、F’f = F’dsinkrであるため、入射角krを大きくすると、送り力F’fが大きくなり、背部力F’pが小さくなります。 細身のワークを回転させる場合、ワークの曲げ変形を低減または防止するために、より大きな進入角度を選択できます。

4.他の要因の影響。 工具と被削材の摩擦

同じ切削条件で、高速度鋼工具が最大の切削抵抗を示し、次に超硬工具、セラミック工具が最小になります。 切削工程で切削液を使用すると、切削抵抗を低減でき、切削液の潤滑性能が高いほど、切削抵抗の低下が大きくなります。 工具逃げ面の摩耗が激しいほど、摩擦が激しくなり、切削抵抗が大きくなります。

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