CNC 밀링 머신의 낮은 절삭력 효율에 영향을 미치는 요인

CNC 밀링 머신에서 금속을 절단할 때 공구가 공작물을 절단하여 공작물 재료를 칩으로 변형시키는 데 필요한 힘을 절삭력이라고 합니다. 절삭력은 절삭력을 계산하고, 공구, 공작 기계 및 공작 기계 고정구를 설계하고 절삭 매개변수를 공식화하는 데 중요한 기초입니다. 자동화 생산에서는 절삭력을 사용하여 절삭 공정과 공구의 작업 상태를 모니터링할 수도 있습니다.

CNC 밀링 머신의 절삭력 및 절삭력

1. CNC 밀링 머신의 절삭력의 원천.

한편 절삭력의 원인은 칩 형성 과정에서 탄성 변형과 소성 변형으로 인해 발생하는 저항입니다. 다른 한편으로는 칩과 공구의 경사면 사이의 마찰 저항과 공작물과 공구 측면 사이의 마찰 저항입니다.

2. 절단력과 분해.

절단 중 총 절단력 F는 공간력입니다. 공작 기계, 고정 장치, 공구 설계 및 공정 분석의 요구 사항을 충족하기 위해 측정 및 계산을 용이하게 하기 위해 F는 종종 3개의 상호 수직 절삭 성분 힘 Fc, Fp 및 Ff로 분해됩니다.

(1) 주절삭력(Fc)은 총절삭력(F)을 주운동방향으로 투영한 것이며, 그 방향은 베이스면에 수직이다. Fc는 컴퓨터 베드 파워, 공구 강도, 고정구 설계 및 절단 매개변수 선택을 위한 중요한 기초입니다. Fc는 실험식 또는 단위 절삭력 kc로 계산할 수 있습니다(단위는 N/mm):Fc=kcAD=kchDbD=kcapf.

(2) 배력(Fp)은 이송 방향에 수직인 전체 절삭력(F)의 성분력입니다. 공작물의 변형에 영향을 미치고 시스템의 진동을 유발하는 주요 요인입니다.

(3) 이송력 Ff는 이송 운동 방향 F에 대한 총 절삭력의 절삭 성분력입니다. 공작 기계 이송 메커니즘 및 컴퓨터 베드 이송 전원을 설계하고 확인하는 주요 기초입니다.

절삭력은 총 절삭력 F가 Fc 및 FD로 분해되고, FD가 Fp와 Ff로 분해되며, 이들의 관계는 Ff=FDsinkr입니다. Fp=FDcoskr.

3. CNC 밀링 머신의 절삭력.

절삭력은 절삭 과정에서 절삭력에 의해 소산되는 전력을 말하며 pm으로 표시되며 단위는 kW입니다. 외부 원을 돌릴 때 주절삭력 Fc와 이송력 Ff의 소비 전력의 합입니다. 이송력 Ff의 소비 전력이 매우 작기 때문에(1%5%만) 일반 Ff의 소비 전력은 무시할 수 있으며 Fp는 작동하지 않으므로 공식 Pm=Fcυc×10을 얻습니다. 여기서 Fc는 주 절삭력(N)입니다. υc는 절단 속도(m/s)입니다.

공작기계의 전달효율을 고려할 때, 공작기계의 모터속도 PE는 절삭력 Pm, 즉 PE≥Pm/에서 구할 수 있으며, 여기서 는 공작기계의 전달효율로 일반적으로 0.75~0.85이다.

CNC 밀링 머신의 절삭력에 영향을 미치는 주요 요인

1. CNC 밀링 머신에 대한 공작물 재료의 영향.

공작물 재료의 강도와 경도가 높을수록 절삭 변형이 약간 감소하지만 총 절삭력은 여전히 ​​​​증가합니다. 유사한 가공 강도와 경도를 가진 재료의 경우 가소성이 크고 도구와의 마찰 계수도 크기 때문에 절삭력이 증가합니다. 취성 재료의 경우 작은 소성 변형으로 인해 칩과 공구 경사면 사이의 마찰이 작아 절삭 부하가 작습니다

2. CNC 밀링 머신의 절삭량의 영향

(1) 백나이프의 양 ap 및 이송량 f.

f와 ap이 증가하면 절삭면적이 증가하고 주절삭력도 증가하지만 둘의 영향 정도는 다르다. 선삭에서 ap이 2배가 되면 주절삭력은 약 2배가 됩니다. f를 두 배로 늘리면 주 절삭력이 68%에서 86%로 증가합니다. 따라서 절삭공정에서 주절삭력과 절삭력을 고려하면 백커팅량을 늘리는 것보다 이송속도를 높이는 것이 유리하다.

(2) 절단 속도 υc.

YT15 초경합금 선삭 공구로 45강(ap=4mm, f=0.3mm/r)을 가공할 때 절삭 속도가 절삭력에 미치는 영향 곡선. 플라스틱 금속을 절단할 때 구성인선 영역에서 구성인선의 성장은 공구의 실제 경사각을 증가시키고 칩 변형을 감소시키며 절삭력을 감소시킬 수 있습니다. 반대로 구성인선을 줄이면 절삭력이 증가합니다. 구성인선이 없을 때 절삭속도 υc가 증가함에 따라 절삭온도가 상승하고 경사면의 마찰이 감소하며 변형이 감소하며 절삭력이 감소한다. 따라서 생산성 향상을 위해 생산에서 고속 절단이 자주 사용됩니다. 취성 금속을 절단할 때 υc는 증가하고 절단력은 약간 감소합니다.

3. CNC 밀링 공작 기계의 기하학적 매개변수의 영향

(1) 경사 각도.

경사각은 절삭력에 가장 큰 영향을 미칩니다. 플라스틱 금속을 절단할 때 경사각이 증가하여 절단할 재료의 압출 변형 및 마찰을 줄이고 칩 제거를 원활하게 하며 총 절단력을 감소시킬 수 있습니다. 취성 금속을 절단할 때 경사각은 절단력에 영향을 미치지 않습니다. 당연합니다.

(2) 음의 모따기.

날카로운 인선에 네거티브 챔퍼를 연마하면 인선의 강도가 증가하여 공구의 수명이 연장되지만 이때 절삭되는 금속의 변형이 증가하여 절삭력이 증가합니다.

(3) 입력 각도.

절삭력에 대한 절입각의 영향은 주로 절삭 두께와 팁 호 곡선의 길이 변화를 통해 변형에 영향을 미치므로 절삭력에 영향을 미칩니다. 절입각은 주절삭력(Fc)에 작은 영향을 미치지만, 배면력(Fp)과 이송력(Ff)의 비율에는 큰 영향을 미칩니다. F'D는 공구에 대한 공작물의 역추력입니다. F'p=F'Dcoskr, F'f=F'dsinkr이므로 절입각 kr을 증가시키면 이송력 F'가 증가하고 역력 F' p는 감소합니다. 가는 가공물을 선삭할 때 가공물의 굽힘 변형을 줄이거나 방지하기 위해 더 큰 절입각을 선택할 수 있습니다.

4. 기타 요인의 영향.

공구와 공작물 재료 사이의 마찰

동일한 절삭 조건에서 고속강 공구의 절삭력이 가장 크고 그 다음이 초경 공구, 세라믹 공구가 가장 작습니다. 절삭 공정에서 절삭유를 사용하면 절삭력을 감소시킬 수 있으며 절삭유의 윤활 성능이 높을수록 절삭력이 더 크게 감소합니다. 공구 측면 마모가 심할수록 마찰과 절삭력이 커집니다.