Under CNC-programmering skal programmøren bestemme skæreparametrene for hver operation og inkorporere dem i programmet i form af instruktioner. Disse skæreparametre omfatter blandt andet skærehastighed, skæredybde og tilspændingshastighed. Forskellige bearbejdningsmetoder kræver udvælgelse af specifikke skæreparametre, der er skræddersyet til hver proces.
1. Principper for valg af skæreparametre
Under grovbearbejdning er det primære mål generelt at maksimere produktiviteten; men der skal også tages hensyn til økonomisk effektivitet og bearbejdningsomkostninger. For halv--finish og finish-bearbejdning skifter fokus til at balancere skæreeffektivitet, økonomisk levedygtighed og bearbejdningsomkostninger, samtidig med at den påkrævede bearbejdningskvalitet sikres. De specifikke numeriske værdier for disse parametre bør bestemmes ud fra værktøjsmaskinens tekniske specifikationer og skæreparameterhåndbøger suppleret med praktisk erfaring.
Ud fra værktøjets levetid og holdbarhed er den anbefalede rækkefølge for valg af skæreparametre som følger: Bestem først skæredybden, efterfulgt af tilspændingshastigheden og til sidst skærehastigheden.
2. Bestemmelse af skæredybden
Skæredybden bestemmes af værktøjsmaskinens, arbejdsemnets og skæreværktøjets stivhed. Forudsat at systemets stivhed tillader det, bør skæredybden ideelt set være lig med den samlede bearbejdningsmængde (spåntagning) for emnet; denne tilgang minimerer antallet af krævede gennemløb og øger dermed produktionseffektiviteten.
Principper for bestemmelse af skæredybden:
(1) Når den krævede overfladeruhed for emnet falder inden for området Ra 12,5 μm til 25 μm, og bearbejdningsgodtgørelsen er mindre end 5 mm til 6 mm, kan den ru bearbejdningsprocessen typisk afsluttes i en enkelt omgang for at opfylde specifikationerne. Men hvis bearbejdningsmængden er betydelig, stivheden af processystemet er utilstrækkelig, eller værktøjsmaskinen mangler tilstrækkelig kraft, kan operationen opdeles i flere omgange.
(2) Når den påkrævede overfladeruhed falder inden for intervallet Ra 3,2 μm til 12,5 μm, bør processen opdeles i to trin: grovbearbejdning og semi-bearbejdning. Valget af skæredybden til grovbearbejdningstrinnet følger principperne beskrevet ovenfor. Efter grovbearbejdning skal der efterlades en restmængde på 0,5 mm til 1,0 mm på emnets overflade, som efterfølgende fjernes under halv{8}}bearbejdningsfasen.
(3) Når den krævede overfladeruhed falder inden for intervallet Ra 0,8 μm til 3,2 μm, bør processen opdeles i tre trin: grovbearbejdning, semi-bearbejdning og færdigbearbejdning. Til halv-bearbejdningsstadiet skal skæredybden indstilles mellem 1,5 mm og 2 mm. Ved efterbehandling skal skæredybden indstilles mellem 0,3 mm og 0,5 mm.
3. Bestemmelse af foderhastigheden
Tilspændingshastigheden vælges primært ud fra den nødvendige bearbejdningspræcision og overfladeruhed af delen, samt materialerne i skæreværktøjet og emnet. Den maksimale tilspændingshastighed er begrænset af værktøjsmaskinens stivhed og dets fremføringssystems ydeevne.
Principper for bestemmelse af foderhastigheden:
1) Når kvalitetskravene til emnet kan garanteres, kan en højere tilspændingshastighed vælges for at øge produktionseffektiviteten. Generelt vælges en værdi inden for området 100 til 200 m/min.
2) Når du udfører afskæringsoperationer, bearbejder dybe huller eller bruger højhastighedsstålværktøjer, er det tilrådeligt at vælge en lavere tilspændingshastighed; typisk vælges en værdi inden for området 20 til 50 m/min.
3) Når der stilles høje krav til bearbejdningspræcision og overfladeruhed, bør der vælges en lavere tilspændingshastighed; generelt vælges en værdi inden for området 20 til 50 m/min.
4) Under ikke-skærende værktøjsbevægelser-især når du vender tilbage til "nulpunktet" over en lang afstand-kan den maksimale tilspændingshastighed, der er konfigureret i værktøjsmaskinens CNC-system, vælges.
4. Bestemmelse af spindelhastigheden
Spindelhastigheden skal vælges ud fra den tilladte skærehastighed og diameteren af emnet (eller skæreværktøjet). Beregningsformlen er som følger:
n = 1000v / πD
v - Skærehastighed (i m/min), bestemt af skæreværktøjets holdbarhed;
n - Spindelhastighed (i r/min);
D - Diameter på emnet eller skæreværktøjet (i mm).
Den beregnede spindelhastighed *n* skal i sidste ende justeres til at matche en af de tilgængelige hastigheder, der er angivet i værktøjsmaskinens specifikationer, eller den nærmeste tilgængelige hastighed. Sammenfattende bør de specifikke værdier for skæreparametre bestemmes baseret på værktøjsmaskinens ydeevne og relevante tekniske manualer, kombineret med praktisk erfaring, ofte ved at anvende en analog tilgang. Desuden bør spindelhastigheden, skæredybden og tilspændingshastigheden harmoniseres for at sikre gensidig kompatibilitet, og derved etablere det optimale sæt af skæreparametre.
Referenceformel:
(I) Skæredybde (ap): Den vinkelrette afstand mellem den bearbejdede overflade af emnet og den overflade, der skal bearbejdes, er defineret som skæredybden. *Skæringsdybden* ($a_p$) er mængden af fjernet materiale, målt fra et referencepunkt på skærkanten i en retning vinkelret på bearbejdningsplanet. Den repræsenterer den dybde, hvortil drejeværktøjet trænger ind i emnet under hver fremføringsgang; derfor omtales det også som *skæredybden*. Baseret på denne definition, når der udføres langsgående drejning på en ekstern cylindrisk overflade, kan skæredybden beregnes ved hjælp af følgende formel:
$a_p = (d_w - d_m) / 2$
Hvor: $a_p$ - skæredybde (mm); $d_w$ - diameter af emnets overflade *før* bearbejdning (mm);
$d_m$ - diameter af emnets overflade *efter* bearbejdning (mm).
**Eksempel 1:** Givet et emne med en initial overfladediameter på $\\Phi 95$ mm, hvis det drejes i en enkelt omgang til en diameter på $\\Phi 90$ mm, beregnes skæredybden.
**Løsning:** $a_p=(d_w - d_m) / 2=(95 - 90) / 2=2.5$ mm.
**(II) Feedrate ($f$)**
Dette refererer til den relative forskydning mellem skæreværktøjet og emnet-målt i fremføringsbevægelsens retning-for hver fuld omdrejning af emnet eller værktøjet. Afhængig af foderets retning, klassificeres det i *langsfoder* og *tværfoder*. Længdetilspænding refererer til fremføringsbevægelsen rettet langs drejebænkens styreskinner, mens tværgående fremføring refererer til fremføringsbevægelsen rettet vinkelret på drejebænkens styreskinner. (Bemærk: *Fremføringshastighed* ($v_f$) refererer til den øjeblikkelige hastighed af et valgt punkt på skæret i forhold til emnet under fremføringsbevægelsen.)
$v_f=f \\cdot n$
Hvor: $v_f$ - fremføringshastighed (mm/s);
$n$ - spindelhastighed (r/s);
$f$ - fremføringshastighed (mm/omdrejninger).
**(III) Skærehastighed ($v_c$)**
Dette refererer til den øjeblikkelige hastighed af et valgt punkt på skæret i forhold til emnet under den *primære bevægelse* (rotation). Beregningsformlen er som følger:
$v_c=(\\pi \\cdot d_w \\cdot n) / 1000$
Hvor: $v_c$ - skærehastighed (m/min);
$d_w$ - diameter af emnets overflade *før* bearbejdning (mm);
$n$ - emnes rotationshastighed (r/min). Ved udførelse af beregninger skal den maksimale skærehastighed bruges som referencepunkt; for eksempel, under vendeoperationer, bør beregninger baseres på diameteren af den overflade, der bearbejdes, da det er her hastigheden er højest, og værktøjsslid opstår hurtigst. Eksempel 2: Drejning af den ydre diameter af et emne med en diameter på Φ60 mm. Den valgte drejebænksspindelhastighed er 600 r/min. Beregn *v*c. Løsning: *v*c=(π * d*w * n) / 1000=3.14 × 60 × 600 / 1000=113 m/min. I den faktiske produktion er emnets diameter typisk en kendt størrelse. Baseret på faktorer som emnets materiale, værktøjsmateriale og bearbejdningskrav vælges en specifik skærehastighed; denne skærehastighed konverteres derefter til den tilsvarende drejebænksspindelhastighed for at lette den korrekte justering af værktøjsmaskinen. Denne konvertering giver følgende formel: n=(1000 * *v*c) / (π * d*w). Eksempel 3: Drejning af den ydre diameter af en Φ260 mm remskive på en CA6140 vandret drejebænk. Der vælges en skærehastighed (*v*c) på 90 m/min. Beregn *n*. Løsning: n=(1000 * *v*c) / (π * d*w)=(1000 × 90) / (3,14 × 260)=110 r/min. Når drejebænkens spindelhastighed er blevet beregnet, bør man vælge en værdi fra maskinens navneskilt, der er tættest på det beregnede resultat; i dette tilfælde vælges n=100 r/min som den faktiske driftshastighed for drejebænken. III. Opsummering: Skæreparametre 1. Skæredybde (*a*p) (mm): *a*p=(*d*w - *d*m) / 2 (mm) 2. Tilspændingshastighed (*f*) (mm/omdrejninger) 3. Skærehastighed (*v*c) (m/v*c) (m/m/min): *v *} 1000 (m/min); n=1000 * *v*c / (π * d) (r/min)
