Bei der CNC-Bearbeitung handelt es sich um einen subtraktiven Herstellungsprozess, bei dem Materialspäne abgeschert werden, bis das Endprodukt entsteht. Daher müssen die Maschinisten zunächst wissen, wie viel Material die Maschine bei einer Umdrehung abschert und wie schnell sich die CNC-Maschine bewegt. Hier kommt es auf den Unterschied zwischen Vorschub und Schnittgeschwindigkeit an.
Wann Entwerfen der Teile für die CNC-BearbeitungEs ist wichtig, diese Parameter zu berücksichtigen. Denn sie sorgen für die Optimierung verschiedener Teile des CNC-Bearbeitungsprozesses. Während die Schnittgeschwindigkeit für die Optimierung von Faktoren wie Werkzeugstandzeit und Stromverbrauch wichtiger ist, ist die Vorschubgeschwindigkeit entscheidend für die Bearbeitungszeit und die Rauheit des fertigen Bereichs. In diesem Artikel wird der Vorschub mit der Schnittgeschwindigkeit verglichen und erläutert, wie man die einzelnen Werte ableitet.
Was ist Schnittgeschwindigkeit?
Die Schnittgeschwindigkeit wird im Allgemeinen als die relative Geschwindigkeit zwischen der Oberfläche des Werkstücks und dem Schneidwerkzeug definiert. Manche Experten definieren es auch als die Geschwindigkeit, mit der sich das Werkstück an der Schneidkante des Werkzeugs vorbeibewegt. Maschinisten messen es in Metern pro Minute (m/min) oder Fuß pro Minute (ft/min). Die Schnittgeschwindigkeit ist ein sehr wichtiger Faktor bei der Bestimmung anderer Parameter der CNC-Bearbeitung, wie Schnitttemperatur, Stromverbrauch, Werkzeugstandzeit usw. Ihr Einfluss auf diese Parameter führt zu einem wesentlichen Unterschied zwischen Vorschubgeschwindigkeit und Schnittgeschwindigkeit.
Es muss sichergestellt werden, dass die Schnittgeschwindigkeit optimal ist, damit der CNC-Bearbeitungsprozess das beste Teil liefert. Es ist jedoch möglich, die optimale Schnittgeschwindigkeit für einen bestimmten CNC-Bearbeitungsprozess durch Berücksichtigung anderer Faktoren vorherzusagen. Beispiele für solche Faktoren sind:
Werkstückhärte
Einer der wichtigsten Faktoren, die die Schnittgeschwindigkeit bestimmen, ist die Härte des zu schneidenden Materials. Je härter das Material, desto langsamer die Schnittgeschwindigkeit und umgekehrt. Beispielsweise erfordert die Bearbeitung von Materialien wie Stahl eine geringere Schnittgeschwindigkeit als Aluminium.
Schneidwerkzeugmaterial
Es gibt verschiedene Drehwerkzeuge Wird für verschiedene CNC-Bearbeitungen verwendet. Jedes dieser Werkzeuge besteht außerdem aus unterschiedlichen Materialien und weist daher unterschiedliche Härteeigenschaften auf. Das Schneidwerkzeugmaterial hat einen erheblichen Einfluss auf die Schnittgeschwindigkeit, die in einem Bearbeitungsprozess verwendet wird. Wenn das Schneidmaterial eine hohe Festigkeit aufweist, kann der Zerspanungsmechaniker mit geringem Nachteil eine hohe Schnittgeschwindigkeit nutzen. Allerdings neigen weichere Schneidwerkzeugmaterialien bei höheren Schnittgeschwindigkeiten dazu, schnell abzunutzen. Dies führt zu einer kürzeren Werkzeugstandzeit.
Die erwartete Werkzeuglebensdauer
Ein weiterer wichtiger Faktor für die Bestimmung der Schnittgeschwindigkeit ist die Lebensdauer des Werkzeugs durch den Maschinenbediener. Dazu gehört die Berücksichtigung von Variablen wie etwa den Werkzeugkosten und den Kosten des Werkzeugs im Vergleich zur Menge der produzierten Teile. Wenn solche Variablen günstig sind, könnte eine hohe Geschwindigkeit sinnvoll sein.
Was ist die Vorschubgeschwindigkeit?
Der Vorschub ist die Strecke, die das Schneidwerkzeug während einer Spindelumdrehung zurücklegt. Sie wird auch als die Geschwindigkeit definiert, mit der der Fräser gegen das Werkstück vorgeschoben wird. Sie wird bei Dreh- und Bohrprozessen entweder in Zoll pro Umdrehung oder in Millimetern pro Umdrehung (ipr oder mpr) gemessen. Für Fräsprozesse verwenden Maschinenbauer jedoch die Einheit Zoll pro Minute oder Millimeter pro Minute (ipm oder mpm). Bei der Berechnung der Vorschubgeschwindigkeit berücksichtigt der Maschinist die Anzahl der Nuten (oder Zähne) des Schneidwerkzeugs und berechnet die Vorschubgeschwindigkeit für jeden Zahn.
Auch die Vorschubgeschwindigkeit beeinflusst die gleichen Faktoren wie die Schnittgeschwindigkeit. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Auswirkungen geringer sind. Die Vorschubgeschwindigkeit ist jedoch wichtig für das endgültige ästhetische Erscheinungsbild des bearbeiteten Teils (dh die Oberflächenbeschaffenheit des bearbeiteten Teils). Daher ist seine Optimierung auch sehr wichtig CNC-Bearbeitungsverfahren. Um den optimalen Wert zu bestimmen, berücksichtigen Maschinisten Faktoren wie die folgenden:
Schnittbreite
Jede Schnittbreite, die weniger als die Hälfte des Durchmessers beträgt, führt zu einer Spanverdünnung. Spanverdünnung ist ein Herstellungsfehler, bei dem die Spanlast (Materialmenge, die das Werkzeug bei einer Umdrehung schneidet) verringert wird. Spanverdünnung könnte zu einer längeren Vorlaufzeit führen; Daher ist es wichtig, dies zu vermeiden. Darüber hinaus trägt eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit dazu bei, die Auswirkungen der Spanverdünnung zu reduzieren und so die Produktivität und Werkzeugstandzeit zu erhöhen.
Zu den weiteren Faktoren, die die Vorschubgeschwindigkeit beeinflussen können, gehören:
- Der Typ des Werkzeugs.
- Die an der Maschinenspindel verfügbare Leistung.
- Die Stärke des Werkstücks.
- Die Gewinde pro Zoll (TPI) für Gewindebohrer, Schneidköpfe und Gewindewerkzeuge usw.
Was ist der Unterschied zwischen Vorschub und Schnittgeschwindigkeit?
Aufgrund der ähnlichen Definitionsarten beider Parameter ist es möglich, sie miteinander zu verwechseln. Einige Maschinisten würden diesen Parameter auch als Differenz zwischen Geschwindigkeiten und Vorschüben bezeichnen. Es gibt eine ganze Reihe praktischer Faktoren, die den Unterschied zwischen Vorschubgeschwindigkeit und Schnittgeschwindigkeit ausmachen. Beispiele für solche Faktoren sind:
Schnitttemperatur und Werkzeugstandzeit
Die Schnitttemperatur ist ein entscheidender Faktor, der den Unterschied zwischen Vorschub und Schnittgeschwindigkeit bestimmt. Dies liegt daran, dass die höhere Schnitttemperatur Parameter wie die Werkzeuglebensdauer und die Oberflächengüte des Teils beeinträchtigen kann. Das Ausmaß der Auswirkung beider Parameter auf Schnitttemperatur und Standzeit unterscheidet sie voneinander. Sie hat einen vergleichsweise geringeren Einfluss auf die Schnitttemperatur und die Werkzeugstandzeit als die Schnittgeschwindigkeit für den Vorschub. Daher ist der Unterschied zwischen Vorschubgeschwindigkeit und Schnittgeschwindigkeit das Ausmaß ihres Einflusses auf die Schnitttemperatur und die Werkzeugstandzeit.
Oberflächenrauheit und Wellenmarkierungen
Jakobsmuschelmarken werden auch als Futtermarken bezeichnet. Diese Markierungen begleiten immer CNC-bearbeitete Prototypen und Teile, und sie sind die Hauptursache für die Oberflächenrauheit. Die Vorschubgeschwindigkeit hat einen direkten Einfluss auf die auf jedem Teil vorhandenen Wellenmarkierungen. Je höher also die Vorschubgeschwindigkeit, desto höher der Grad der Wellenkanten und die Oberflächenrauheit. Allerdings hat die Schnittgeschwindigkeit keinen Einfluss auf die Wellenkanten; Daher hat es keinen Einfluss auf die Oberflächenbeschaffenheit.
Directrix und Generatrix
In der Geometrie ist eine Erzeugende ein Punkt oder eine Fläche, die eine neue Form erzeugt, wenn sie entlang eines bestimmten Teils bewegt wird. Der vorgegebene Weg, auf dem sich die Erzeugende bewegt, ist die Leitlinie. Bei der maschinellen Bearbeitung besteht das grundlegende Ziel darin, geometrische Oberflächen mit ästhetisch ansprechender Oberfläche und höherer Genauigkeit zu erzeugen. Daher sind diese beiden Parameter bei Bearbeitungsprozessen erforderlich. Der Unterschied zwischen Geschwindigkeiten und Vorschüben besteht darin, dass die Schnittgeschwindigkeit die Erzeugende und die Vorschubbewegung die Leitlinie liefert.
Weitere Faktoren, die zwischen Vorschubgeschwindigkeit und Schnittgeschwindigkeit unterscheiden, sind:
- Maßeinheiten.
- Auswirkungen auf Schnittkraft und Stromverbrauch.
- Auch die Bewegung, die die Schnittgeschwindigkeit und den Vorschub erzeugt, ist unterschiedlich (Schnittbewegung bzw. Vorschubbewegung).
| PARAMETER | SCHNEIDGESCHWINDIGKEIT | VORSCHUBGESCHWINDIGKEIT |
| Schnitttemperatur und Werkzeugstandzeit | Es beeinflusst diese Parameter in größerem Maße. | Es beeinflusst diese Parameter in kleinerem Maßstab. |
| Oberflächenrauheit und Wellenmarkierungen | Es hat keinen Einfluss auf die Oberflächenrauheit. | Sie hat einen erheblichen Einfluss auf die Oberflächenrauheit eines fertigen Teils. |
| Directrix und Generatrix | Die Schnittgeschwindigkeit erzeugt die Leitlinie. | Die Vorschubgeschwindigkeit erzeugt die Erzeugende. |
| Bewegungseinheiten | Maschinisten maßen es in Metern pro Minute (m/min) oder Fuß pro Minute (ft/min). | Maschinisten messen es in Metern pro Umdrehung (mpr) oder Zoll pro Umdrehung (ipr). |
| Bewegung erzeugen | Die Schnittbewegung erzeugt die Schnittgeschwindigkeit. | Vorschubbewegung erzeugt Vorschubgeschwindigkeit. |
| Auswirkungen auf Schnittkraft und Stromverbrauch | Die Schnittgeschwindigkeit beeinflusst die Parameter in größerem Maßstab. | Die Vorschubgeschwindigkeit beeinflusst diese Parameter in geringerem Maße. |
So bestimmen Sie Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
Dieses Bild zeigt alle Parameter, die bei der Bestimmung der Schnittgeschwindigkeit und des Vorschubs eine Rolle spielen. Sie werden feststellen, dass die Spindeldrehzahl die Grundlage für die Bestimmung sowohl der Schnittgeschwindigkeit als auch des Vorschubs ist. Außerdem umfasst die Vorschubgeschwindigkeit zwei Formeln, bevor sie zur endgültigen Antwort gelangt. Zunächst muss der Vorschub pro Zahn ermittelt werden. Dieser Wert wird dann zur Bestimmung der Vorschubgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs verwendet.
Zusammenfassung
Die Bestimmung der optimalen Vorschubgeschwindigkeit und Schnittgeschwindigkeit könnte die Faktoren sein, die Ihren CNC-Bearbeitungsprozess verbessern, um ein angemessen bearbeitetes Teil zu erhalten. Wenn Sie die Produktion an RapidDirect auslagern, müssen Sie sich über diese Produktionsprobleme jedoch keine Sorgen machen. Mit unseren erfahrenen Maschinisten und CNC-Maschinenprogrammierern erhalten Sie bei jeder Zusammenarbeit mit uns immer das bestbearbeitete Teil. Wenden Sie sich also noch heute an RapidDirect für alle Ihre CNC-Bearbeitungsanforderungen.
