直觀學(xué)數(shù)控

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公眾號    

我有個學(xué)員是個體老板，企業(yè)年產(chǎn)值,600多萬，但是一年的刀具消耗占了產(chǎn)值的8%以上，也就是一年的刀具消耗達(dá)到了50萬。

 

現(xiàn)在市場不好，加工成本越來越低，他想節(jié)省刀具開支，問我有什么好的辦法？

 

我建議他從下面兩個方面著手：

 

一，刀具的合理配置

 

讓他通過有限資源的合理配置，做到節(jié)省開支，具體可以從以下3方面來量化。

 

1，  減少庫存的刀具數(shù)量

2，  減少刀具的采購費(fèi)用

 

3，  提效使產(chǎn)值穩(wěn)步提升

 

尤其是他企業(yè)零件批量小品種多，就涉及了很多種類的刀具，先不說不正常的消耗，閑置浪費(fèi)的刀具費(fèi)用超過了幾十萬都是很容易實(shí)現(xiàn)的。

 

上面三點(diǎn)從信息化管理方面去優(yōu)化刀具配置的實(shí)施步驟，不在今天分享的范疇，歡迎小伙伴們留言貢獻(xiàn)你們的智慧。

二，      刀具的具體應(yīng)用

金屬切削的過程中會不斷的消耗各種刀具，刀具有正常的磨損，和非正常磨損。

 

非正常磨損，刀具界做了大量的驗(yàn)證，總結(jié)了經(jīng)常會發(fā)生的9種磨損類型。

 

針對每種磨損情況，曾經(jīng)在我的刀具應(yīng)用微課中給出了具體解決和應(yīng)對的辦法，學(xué)了的小伙伴高呼，價(jià)值太大了，至少為工廠節(jié)省10萬+的刀具費(fèi)用！

 

哈哈，今天，我從數(shù)控編程這個角度分享3個大家都熟悉的G代碼應(yīng)用，讓你節(jié)省刀具費(fèi)用。

 

這三個大家都熟悉的G代碼就是：

 

1，  指定主軸轉(zhuǎn)速的G97指令。

2，  指定恒線速度的G96指令。

 

3，  指定最高轉(zhuǎn)速的G50指令

 

分享G代碼應(yīng)用之前先來看一組刀具的切削參數(shù)：

 

                           

刀片盒子上面標(biāo)的有Vc,Ap, Fn 這三個參考參數(shù) ；

 

1，  進(jìn)給率Fn  

2，  線速度Vc

3，  切深A(yù)p

刀具廠商做了大量驗(yàn)證得出這三個切削參數(shù)對刀具壽命的影響。

 

這三個切削參數(shù)：速度、進(jìn)給和切削深度，都對刀具壽命都有影響。

 

其中，切削深度（Ap）影響最小，進(jìn)給率（Fn）影響較切削深度大些。切削線速度（Vc）對刀片的壽命影響最大。

 

為了獲得最佳的刀具壽命：

 

1，  最大化Ap-以減少走刀次數(shù)

2，  最大化Fn-以縮短切削時間

3，  降低Vc-以獲得最佳刀具壽命

 

若刀具出現(xiàn)過快的磨損…..

是要降低線速度Vc，從而能獲得最佳的刀具壽命。

 

具體如何來做呢？

 

這就涉及數(shù)控編程中三個G代碼的配合使用。

 

   1、指定主軸轉(zhuǎn)速的指令G97

此指令指機(jī)床主軸和工件在每分鐘內(nèi)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)。單位是r/min (轉(zhuǎn)/分鐘)。

程序中寫入G97 S1000，就是告訴機(jī)床主軸每分鐘會旋轉(zhuǎn)1000轉(zhuǎn)。

   

是的，編程時候大多數(shù)人會以此種方式來指定主軸轉(zhuǎn)速。

 

而上面刀具界大量實(shí)踐驗(yàn)證得出的結(jié)論，對刀片的壽命影響最大的參數(shù)是：切削線速度（Vc）而非轉(zhuǎn)速n

 

那么轉(zhuǎn)速n和線速度Vc有什么關(guān)系呢？

 

   2、指定恒線速度的指令G96

此指令指工件某點(diǎn)的表面速度。單位是m/min（米/分鐘）。

 

可以這么理解,切削工件時候，工件外圓或表面上任意一點(diǎn)的速度,也就是單位時間內(nèi)（1分鐘）工件表面上的這一點(diǎn)移動了多少距離。(速度=距離/時間) 。

 

比如G96S100,表示某點(diǎn)每分鐘旋轉(zhuǎn)移動了100米。

 

 

線速度Vc公式(速度=距離/時間) ：

備注：

D:代表工件直徑 （若銑削D則代表刀具直徑）

n：代表轉(zhuǎn)速

 

可以計(jì)算出轉(zhuǎn)速n：

 

這就是轉(zhuǎn)速n和線速度Vc之間的關(guān)系式。

 

若刀具出現(xiàn)過快的磨損…..

是要降低線速度Vc，從而能獲得最佳的刀具壽命。

 

而編程時候大多數(shù)人會以G97方式來指定主軸轉(zhuǎn)速,而非線速度，會出現(xiàn)什么情況呢？

 

舉個例子：精車外圓(D1-D2)

若你在程序中指定G97S1500

直徑D1=50   mm

直徑D2=80   mm

 

通過公式：

可以計(jì)算出：

 

直徑D1處的線速度Vc=235.5 m/min

 

直徑D2處的線速度Vc=376.8 m/min

  

程序中使用G97那么隨著零件的直徑變化，線速度會變化。

 

重要的事情多說一遍：

1). 程序中使用G97指定轉(zhuǎn)速，隨著零件的直徑變化，線速度會變化

 

2）.而切削線速度（Vc）對刀片的壽命影響最大。

 

比如上面例子，你在程序中隨便寫上G97S1500計(jì)算出的：

 

直徑D1處的線速度Vc=235.5m/min

直徑D2處的線速度Vc=376.8 m/min

 

 

其中線速度Vc=376.8  m/min已經(jīng)超過刀片最大Vc的承受范圍了（上圖刀片Vc范圍：140～320），這樣刀片的磨損也就變的非常快了！

 

 

   3、指定主軸最高轉(zhuǎn)速的指令（G50）

此指令的含義是控制主軸最高轉(zhuǎn)速的指令；

比如程序中寫入G50 S3000 表示主軸每分鐘旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速不超過3000轉(zhuǎn)。

 

可能有小伙伴問：為什么要使用此指令呢？

 

1). 程序中使用G96方式來指定線速度，隨著零件直徑的變小，那么主軸轉(zhuǎn)速會增大。甚至理論上可以無窮變大。

 

2）.機(jī)床有最高轉(zhuǎn)速，若主軸轉(zhuǎn)增大，（比如車端面，理論上可以無窮變大），超過機(jī)床最高轉(zhuǎn)速，會引起安全事故。所以就需要控制主軸最高轉(zhuǎn)速指令G50。

 

舉個例子：（精加工外圓和端面如下圖）

零件材料：鋼件（P）

刀片：CCMT 120404 …

1，  零件方面來講

此零件要求車外圓和車端面，如果程序使用G97的時候，由于直徑的變化，那么線速度也在變化，這樣加工出來的零件紋路不均勻，影響零件表面光潔度。所以建議選用G96配合G50方式來編寫程序。

 

2，刀具方面來講

刀片線速度Vc：140-320   （幾乎所有刀片都在刀片盒子或者刀具樣本上都可以查詢到此參考數(shù)據(jù)）

 

在切削三個要素中（轉(zhuǎn)速、切深、線速度）其中線速度對刀具磨損影響最大。

 

所以加工調(diào)試的時候，Vc盡量取底點(diǎn)，先從較低的數(shù)值開始，比如Vc=140開始

 

程序如下：

(INSERT: CCMT120404)

T0101

N1(TURNING FACE)

G97S500M3 

G0Z0

X52.M8

G50S3000 （設(shè)定最高轉(zhuǎn)速）

G96S140   （設(shè)定線速度）

G99G1X0.0F0.2

G0Z0.5

…..

車端面的時候直徑D50車到零件中心0，始終以Vc=140恒線速度；即，主軸轉(zhuǎn)速從S892逐步增加到S3000；

 

好了，以上都是純干貨，且就分享這么多，希望大家能夠深入學(xué)習(xí)和思考，活學(xué)活用！

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