Uwaga: Jest to lekcja 5 naszych bezpłatnych kanałów e-mail & prędkości Master Class. Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o klasie mistrzowskiej.

prędkość cięcia, prędkość posuwu, krok i głębokość cięcia.

zanim będziesz mógł wygenerować kod g dla danej funkcji, oprogramowanie CAM musi wiedzieć te rzeczy. Większość maszyn CNC oblicza prędkość skrawania i prędkość posuwu za pomocą nauki. Niestety, większość maszyn CNC nie ma naukowego sposobu na wybór głębokości cięcia i Stepover. Wybór głębokości cięcia i stopniowania ograniczy prędkość cięcia i prędkość posuwu. Oznacza to, że możemy uwolnić wiele potencjału, przyjmując bardziej naukowe podejście do głębokości cięcia i stopniowania.

Definiowanie głębokości cięcia i szerokości cięcia

zacznijmy od zdefiniowania terminów „Głębokość cięcia” i ” szerokość cięcia „(zwana również”Stepover”). Ponieważ obraz jest wart tysiąca słów:

Głębokość cięcia to długość boku rowków, które są faktycznie cięcia. Tak więc, jeśli robisz kieszeń w kilku krokach lub warstwach, jest to grubość bieżącej warstwy, którą tniesz, a nie całkowita głębokość kieszeni. Głębokość cięcia jest również określana jako Głębokość cięcia osiowego.

Szerokość cięcia, zwana również Stepover, to całkowita grubość cięcia podczas oglądania narzędzia tnącego z góry. Może to być nie więcej niż 100% średnicy frezu. Stepover jest również określany jako promieniowa Głębokość cięcia.

ze względu na kompletność, prędkość cięcia jest zdefiniowana jako Prędkość wrzeciona (w obr. / min) w cięciu. Prędkość posuwu definiowana jest jako szybkość poruszania się frezu przez cięcie.

szybkość usuwania materiału: co optymalizujemy

bądźmy konkretni na temat tego, co optymalizujemy. Podczas obróbki zgrubnej chcemy zoptymalizować szybkość usuwania materiału. W końcu celem obróbki zgrubnej jest usuwanie surowca. Chcemy to zrobić tak szybko, jak to tylko możliwe, bez uszczerbku dla trwałości narzędzia tak bardzo, że nie jest to tego warte.

szybkość usuwania materiału (w skrócie MRR) jest funkcją:

• kształt narzędzia. Najczęstszym jest cylinder, który jest kształtem większości narzędzi skrawających.
• Głębokość cięcia, która określa długość tego cylindra.
• Stepover, który określi, jaki ułamek obwodu cylindra faktycznie cięci.
• Prędkość posuwu, która jest mnożnikiem cylindra, gdy porusza się wzdłuż obrabianego przedmiotu.

typowe obliczenia MRR wyglądają następująco:

MRR = osiowa Głębokość cięcia * promieniowa Głębokość cięcia * prędkość posuwu (wszystkie wartości w calach lub calach na minutę dla szybkości posuwu)

ta formuła daje liczbę cali sześciennych na minutę, które narzędzie tnące usuwa.

teraz oto ostatni element:

czas obróbki zgrubnej obrabianego przedmiotu zależy głównie od szybkości usuwania materiału. Jeśli można uzyskać wyższą szybkość usuwania materiału, można skrócić czas obróbki. W przypadku komercyjnego warsztatu maszynowego optymalizacja MRR może mieć ogromne znaczenie dla Twojej firmy.

z prostej formuły widać, jak ogromny wpływ na czas obróbki ma głębokość cięcia i Stepover.

czy polegasz na zgadywaniu lub przestarzałych regułach dotyczących głębokości cięcia lub stopniowania?

Głębokość cięcia i krok (Szerokość cięcia) są kluczowymi zmiennymi podczas frezowania kieszeni, profilowania, okładzin i wszelkich innych operacji obróbki, w których będziesz tł za pomocą rowków z boku narzędzia tnącego. Inne ważne zmienne To możliwości maszyny, materiał do cięcia i opis narzędzia, które ma być użyte. Reszta może być określona na podstawie tych zmiennych.

pomimo znaczenia głębokości cięcia i kroku, większość mechaników nie ma narzędzi analitycznych, które pomagają im zoptymalizować ich wartości. Zamiast tego polegają na zgadywaniu, zasadach i tym, co działało dobrze w przeszłości.

reguły mogą być użytecznymi pomocami pamięci, gdy są używane do odwoływania się do prostych zjawisk, które można łatwo wyjaśnić. Ale przy głębokości cięcia i szerokości cięcia jest tak wiele złożonych zjawisk, które oddziałują ze sobą, że reguły są bezużyteczne. Co gorsza, mogą się kłócić.

Czy Twoje zasady kciuka są sprzeczne z Twoją produktywnością?

efekty głębokości cięcia (DOC)

oto kilka efektów, na które zmiana głębokości cięcia lub stopniowania może wpłynąć:

• szybkość usuwania materiału. Oczywiście, wszystkie inne rzeczy są równe, możemy być w stanie usunąć większość materiału przez zakopanie noża na maksymalnej głębokości i szerokości. Ale jak wiecie, wszystko nigdy nie jest równe, a ta strategia zwykle nie działa dobrze.
• zdolność frezu do usuwania wiórów. Odsłanianie większej ilości noża przez płytsze szerokości cięcia ułatwia czyszczenie wiórów. Zmuszanie frezu do wąskich spowrotów o szerokich szerokościach cięcia i wykonywanie szczelin bardzo głębokich w stosunku do średnicy frezu sprawia, że trudno jest usunąć wióry, więc prawdopodobnie ponownie wycinasz wióry i poważnie zmniejszasz żywotność narzędzia. W najgorszym przypadku nóż może bardzo szybko się złamać.
• ciepło. Przy odpowiedniej prędkości posuwu i prędkości cięcia większość ciepła wychodzi z Chipa. Ale mimo to ciepło może gromadzić się na nożu, a jeśli pozostanie niezaznaczone, szybko zabije nóż. Czas, który flet spędza w cięciu, to czas, kiedy ciepło się buduje. Czas z cięcia to czas chłodzenia. Frez jest narażony na działanie powietrza i chłodziwa. To nie jest cięcie, więc nie ma tarcia w tym obszarze. Kompromisy MRR w porównaniu z „cyklami pracy Chłodzenia” są ważną częścią obliczania najlepszej prędkości posuwu i prędkości skrawania narzędzi HSM. Maksymalizacja jest jednym z powodów, dla których ścieżki narzędzi HSM są tak wydajne.
• Wymagania Dotyczące Zasilania. Im wyższe szybkości usuwania materiału, tym większa moc wrzeciona będzie wymagana.
• Ugięcie Narzędzia. Im więcej mocy pompujemy do cięcia za pomocą większej mocy wrzeciona, tym większe siły skrawania i większa skłonność narzędzia do ugięcia.
• zużycie: jeśli możesz rozłożyć zużycie na większą długość rowka dla danej ilości usuniętego materiału, Twoje narzędzie będzie oczywiście trwać znacznie dłużej. Ale jest to wymierzone przeciwko większemu prawdopodobieństwu ugięcia narzędzia, które może być również szkodliwe dla zużycia. Użycie większej długości ostrza oznacza większą głębokość cięcia, a Wszystko inne, co się z tym wiąże, takie jak trudniejsze usuwanie wiórów, więcej ciepła i tak dalej.

jest o wiele więcej takich czynników i wszystkie są ze sobą powiązane. Strategie takie jak obróbka z dużą prędkością sprawiają, że te wzajemne relacje są jeszcze bardziej złożone i nieprzewidywalne. Wybór najlepszej szerokości cięcia i głębokości cięcia jest funkcją optymalizacji wielu kompromisów!

można robić systematyczne eksperymenty w danym czasie, ale jest tak wiele zmiennych zaangażowanych, że każda kombinacja maszyny, materiału do cięcia i narzędzia wymaga zupełnie nowego zestawu eksperymentów do zrobienia. Należy zmontować dużą matrycę głębokości cięcia i szerokości cięcia oraz obliczyć prędkość posuwu i prędkość cięcia wraz z MRR. Bardzo niewielu ma na to czas, więc wracają do tego, co działało w przeszłości, co może nie być nawet bliskie optymalnemu w teraźniejszości.

to znaczy, chyba że masz nasze oprogramowanie kalkulatora G-Wizard. Kalkulator GW ma nie jedno, ale dwa narzędzia do optymalizacji głębokości cięcia i szerokości cięcia. W rzeczywistości, ponieważ potrafi obliczyć wysokość przegrzebka dla profilowania 3D za pomocą frezów kulkowych, ma trzy narzędzia, ale chcemy skupić się na dwóch.

jak głębokość cięcia i szerokość cięcia wpływają na Prędkość cięcia i prędkość posuwu?

narzędzie tnące musi być w stanie usunąć wióry, które tnie. Jeśli nie zostaną oczyszczone, będą cięte raz za razem. W tym sensie konkurują one ze zdolnością frezu końcowego do cięcia nowego materiału.

ale w zależności od materiału do cięcia, ponowne cięcie wiórów może pogorszyć sytuację na wiele sposobów:

• proces przekrojenia wiórów może porysować ściany i podłogę funkcji, rujnując wykończenie powierzchni. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku materiałów, które pracują ciężej.
• utwardzone wióry mogą szybko tępić narzędzie tnące. Nigdy nie rzuciłbyś garści super utwardzonych żetonów na ścieżkę noża, ale tak się dzieje, jeśli nie możesz wyczyścić żetonów.
• im więcej żetonów jest ułożonych wokół cięcia, tym trudniej jest wyrzucić nowe żetony z dala od cięcia. Tym trudniej chłodziwo musi pracować, aby dostać się wszędzie–może być zablokowane przez piętrzące się wióry.

to wszystko jest złe, ale jest jeszcze gorzej. W pewnym momencie, jeśli produkujesz żetony wystarczająco szybko, a twój nóż znajduje się w otworze lub szczelinie ze ścianami blokującymi żetony, stworzysz tak wiele żetonów, że zacinają się w zębach noża i wkrótce masz zepsuty nóż.

możesz stworzyć więcej luzu dla wiórów, aby wydostać się i chłodziwa, aby dostać się poprzez zmniejszenie głębokości cięcia lub Stepover. Zwiększenie głębokości cięcia lub Stepover może wymagać, aby zrobić lepszą pracę Chip clearing. To może oznaczać takie rzeczy jak:

• lepsze wycelowanie dyszy płynu chłodzącego, aby usunąć wióry z cięcia
• zwiększenie ciśnienia płynu chłodzącego lub, jeśli używasz mgły, zwiększenie ciśnienia powietrza
• przełączanie z mgły na płyn chłodzący zalany

Optymalizacja głębokości cięcia i szerokości cięcia za pomocą optymalizatora cięcia G-Wizard

wprowadziliśmy optymalizator cięcia niektóre dawno temu i była to niezwykle popularna część g-Wizard. Do dziś tylko G-Wizard ma Optymalizator cięcia.

Optymalizator cięcia jest łatwy w użyciu i pozwala zoptymalizować jedną z dwóch zmiennych (Głębokość cięcia lub Szerokość cięcia), podczas gdy druga jest stała. Załóżmy na przykład, że musisz obrabiać szczelinę o głębokości 1″ za pomocą noża o średnicy szczeliny. Będziesz trzymał Szerokość cięcia stałą-jest to średnica frezu. Ale głębokość cięcia jest zmienną, którą należy zoptymalizować. Optymalizator cięcia oblicza najgłębsze cięcie, które można wykonać bez nadmiernego ugięcia narzędzia.

lub weźmy odwrotny przykład. Profilujesz ścianę i chcesz to zrobić w jednym przejściu, zamiast rezygnować z wielu przejść. Chcesz to zrobić, ponieważ wykończenie ściany będzie wyglądać ładniej bez widocznych kroków i ponieważ rozkłada zużycie na dłuższą długość rowka, co oznacza, że Twoje narzędzie będzie trwało dłużej. W takim przypadku głębokość cięcia jest stała, a szerokość cięcia jest tym, co chcesz zoptymalizować.

Cut Optimizer jest dobry w obu rodzajach problemów i pokażemy Ci dokładnie, jak to działa w naszym filmie Uniwersyteckim G-Wizard:

Cut Optimizer w akcji …

G-Wizard University oferuje krótkie filmy na konkretne tematy, które ułatwiają naukę naszego oprogramowania G-Wizard.

Optymalizacja głębokości cięcia lub kroku w celu utrzymania ugięcia narzędzia pod kontrolą jest bardzo łatwa. Wystarczy kliknąć tytuł tego, który chcesz zoptymalizować i gotowe:

wystarczy kliknąć Etykietę zmiennej, aby zoptymalizować (głębokość lub szerokość) i gotowe!

na ile ugięcia należy pozwolić optymalizując Głębokość cięcia i szerokość?

na ile ugięcia narzędzi powinniśmy pozwolić?

jest to złożony temat, a ja odsyłam Cię do dedykowanego artykułu, aby uzyskać więcej informacji. Wystarczy powiedzieć, że pozwalamy na więcej obróbki zgrubnej niż wykończeniowej, ponieważ zbyt duże ugięcie jest złe, gdy chcesz mieć dobre wykończenie powierzchni lub potrzebujesz wąskich tolerancji. Dlatego karnety wykończeniowe mogą tolerować mniej.

w przypadku obróbki zgrubnej ugięcie jest w przybliżeniu równoważne biciu, jeśli chodzi o żywotność narzędzia. Nawet trochę (jako % maksymalnego obciążenia wiórów) może naprawdę skrócić żywotność narzędzia. Myśląc o swoim narzędziu tnącym jako spinaczu, który zbyt wiele razy się wyginał, a wraz z ugięciem wygina się przy dowolnej prędkości obrotowej wrzeciona, co razy na minutę. Co gorsza, odchylenie podnieca paplaninę jak szalone.

domyślne limity ugięcia G-Wizard są dość konserwatywne i mają na celu zminimalizowanie zakłóceń. Ale możesz ustawić je na co chcesz.

Optymalizacja głębokości cięcia i szerokości cięcia za pomocą kreatorów CADCAM

Kreator CADCAM do znajdowania optymalnych parametrów cięcia…

Optymalizator cięcia był wielkim postępem–wreszcie narzędziem, które uczyniło określenie najlepszej głębokości cięcia lub szerokości cięcia nauką. Ale kreatory CADCAM są jeszcze potężniejsze i o dziwo prostsze w użyciu. Kreatory CADCAM to funkcja dołączona do każdej kopii kalkulatora G-Wizard. Dostęp do nich można uzyskać, klikając kartę CADCAM. Wyobraź sobie asystenta, który był naprawdę dobry w wymyślaniu ” przepisów na cięcie.”Przepis cięcia to wszystko, co musisz wiedzieć, aby powiedzieć oprogramowaniu CAM, jak wygenerować ścieżkę narzędzia do cięcia określonej funkcji:

– Prędkość posuwu i prędkość cięcia–naturalnie!

– jakiego narzędzia użyć

– głębokości cięcia i szerokości cięcia

co więcej, chcesz, aby przepis dotyczył zarówno obróbki zgrubnej, jak i wykańczania bez konieczności informowania asystenta o niczym dodatkowym. Na koniec chcesz, aby ten asystent zadał ci jak najmniej pytań. W końcu twój czas jest cenny. Pozwól asystentowi martwić się o szczegóły.

to właśnie robią kreatory CADCAM. Łatwiej jest oglądać je w akcji niż próbować wyjaśnić dalej, więc sprawdź kolejny nowy film z Uniwersytetu G-Wizard, Aby poznać szczegóły:

CADCAM Wizards: pozwól swojemu inteligentnemu asystentowi to zrozumieć …

CADCAM Wizards naprawdę daje Ci niesamowitą moc na wyciągnięcie ręki. Jak powiedziałem w filmie, Kiedy ostatni raz miałeś szansę uruchomić 1100 różnych scenariuszy, aby znaleźć najlepszą kombinację parametrów dla zadania? Nigdy nie będę miał na to czasu. Jednak jak powiedział mi klient, G-Wizard umożliwia optymalizację każdego cięcia. To nawet sprawia, że łatwo to zrobić.

kreatory CADCAM używają wysokowydajnego frezowania

jedną z rzeczy, w których pomagają kreatory CADCAM, jest Frezowanie wysokowydajne (HEM).

chociaż wydaje się, że może to być coś niezwykle Zaawansowanego i trudnego do zrozumienia, zasada frezowania o wysokiej wydajności jest w rzeczywistości dość prosta. Jeśli zakopać kuter w pracy, masz zamiar skończyć się co wiele przejść, aby dostać się do pełnej głębokości kieszeni w wielu przypadkach. Z lamówką chodzi o to, aby użyć jak największej długości rowka na nożu. Możesz być w stanie wyciąć tę kieszeń w jednej warstwie zamiast kilku.

użycie większej długości rowka oznacza rozłożenie zużycia na dłuższą długość. Oznacza to, że Twój frez trwa dłużej, lub może to również oznaczać, że możesz prowadzić go nieco trudniej.

w zamian cofamy się nieco od kroku. Użycie tak głębokiej głębokości cięcia oznacza, że możemy mieć luz wiórowy i problemy z ciepłem. Wycofując się ze Stepover, unikniemy tego. Okazuje się, że wynikowe parametry cięcia świetnie sprawdzają się w przypadku ścieżek narzędzi do obróbki z dużą prędkością, które przynoszą jeszcze większą wydajność do brzegów.

kiedy CADCAM Wizards rozważa różne kombinacje głębokości cięcia i Stepover, preferuje większą głębokość cięcia niż bardziej płytka, wszystkie inne rzeczy są równe.

co z krokodylami dla ścieżek narzędzi 3D?

bystry czytelnik zobaczy, że wiele z tego, co zostało powiedziane powyżej, jest Świetne dla maszyny 2 1/2D, ale może nie dotyczyć ścieżek narzędzi 3D. To prawda, a to zupełnie nowy obszar. Mamy świetny artykuł na temat wyboru najlepszych kroków do profilowania 3D, który omawia teorię. Ale sprawdź to:

Kalkulator G-Wizard ma kreatora CADCAM, który może zoptymalizować stepover dla ścieżek narzędzi profilowania 3D przy użyciu tych samych zasad.

podsumowanie

oba te narzędzia są unikalne dla G-Wizard, więc jeśli chcesz, aby głębokość cięcia i szerokość cięcia były trochę bardziej naukowe (i wiesz, że naprawdę powinieneś), znalazłeś właściwe miejsce. Umieść je do pracy dla ciebie, są szybkie i łatwe, a zanim się zorientujesz, przekonasz się, że czasy cyklu są krótsze, a narzędzia dłużej. Jest prawie tak dobry jak krojony chleb. Nie do końca, ale blisko. Jeśli nigdy nie próbowałeś G-Wizard, sprawdź naszą bezpłatną 30-dniową wersję próbną.