Leer hoe u het juiste spindelbereik kiest en zorg ervoor dat uwCNC-bewerkingscentrumof het draaicentrum voert een geoptimaliseerde cyclus uit. #cnctechtalk
Of u nu gebruikmaakt van eenCNC-freesmachinemet een spindelvormig roterend gereedschap of eenCNC-draaibankBij CNC-bewerkingsmachines met een roterende spindel voor het werkstuk, beschikken grotere CNC-machines over meerdere spindelsnelheden. Een lagere spindelsnelheid levert meer vermogen, terwijl een hogere snelheid mogelijk is. Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat de bewerking binnen het juiste spindelsnelheidsbereik wordt uitgevoerd om de beste productiviteit te bereiken. Hier zijn vijf tips voor het kiezen van het juiste bereik:
De fabrikanten van werktuigmachines publiceren de spindelkarakteristieken in hun bedieningshandleidingen. Daarin vindt u het minimale en maximale toerental voor elk bereik, evenals het verwachte vermogen over het gehele toerentalbereik.
Als u deze belangrijke gegevens nog nooit hebt bestudeerd, is uw cyclustijd waarschijnlijk niet geoptimaliseerd. Sterker nog, u kunt de spindelmotor van de machine te veel belasten of zelfs laten vastlopen. Door de handleiding te lezen en de eigenschappen van de spindel te begrijpen, kunt u de productiviteit van uw machine optimaliseren.
Er bestaan minstens twee systemen voor het wisselen van het spindelbereik: een systeem met een spindelaandrijfmotor met meerdere wikkelingen en een systeem met een mechanische aandrijving.
De eerstgenoemde apparaten veranderen het bereik elektronisch door de motorwikkelingen aan te passen. Deze veranderingen vinden vrijwel direct plaats.
Een systeem met een mechanische transmissie rijdt meestal direct in de hoogste versnelling en schakelt de transmissie in bij een lagere versnelling. Het schakelen tussen versnellingen kan enkele seconden duren, vooral als de spindel tijdens dit proces moet stoppen.
Bij CNC-machines is de wijziging van het spindelbereik relatief transparant, omdat de spindelsnelheid in toeren per minuut (rpm) wordt gespecificeerd en het S-woord van de gespecificeerde snelheid ervoor zorgt dat de machine het relevante spindelbereik selecteert. Stel dat het lage snelheidsbereik van een machine 20-1500 rpm is en het hoge snelheidsbereik 1501-4000 rpm. Als u het S-woord S300 specificeert, selecteert de machine het lage bereik. Het S-woord S2000 zorgt ervoor dat de machine het hoge bereik selecteert.
Ten eerste kan het programma onnodige wijzigingen in het bereik tussen gereedschappen veroorzaken. Bij mechanische transmissie zal dit de cyclustijd verlengen, maar dit kan over het hoofd worden gezien omdat het pas opvalt wanneer sommige gereedschappen langer nodig hebben om te wisselen dan andere. Door gereedschappen die hetzelfde bereik vereisen achter elkaar te gebruiken, wordt de cyclustijd verkort.
Ten tweede kan de berekening van het toerental van de spindel voor krachtige voorbewerkingen ertoe leiden dat de spindel zich aan de onderkant van het hoge toerentalbereik bevindt, waar het vermogen beperkt is. Dit zal een te grote belasting op het spindelaandrijfsysteem veroorzaken of ervoor zorgen dat de spindelmotor vastloopt. Een ervaren programmeur zal het spindeltoerental iets verlagen en de hoogste snelheid in het lage bereik kiezen, waar voldoende vermogen beschikbaar is om de bewerking uit te voeren.
Bij een draaibank wordt het spindelbereik gewijzigd met een M-code, waarbij het hogere bereik meestal overlapt met het lagere bereik. Bij een draaibank met een spindelbereik van drie spindels kan de lage versnelling bijvoorbeeld overeenkomen met M41 en een snelheid van 30-1400 tpm, de middelste versnelling met M42 en een snelheid van 40-2800 tpm, en de hoge versnelling met M43 en een snelheid van 45-4500 tpm.
Dit geldt alleen voor draaicentra en bewerkingen met een constante oppervlaktesnelheid. Bij een constante oppervlaktesnelheid selecteert de CNC-machine continu de snelheid (rpm) op basis van de opgegeven oppervlaktesnelheid (voet of m/min) en de diameter die op dat moment wordt bewerkt.
Wanneer je de voedingssnelheid per omwenteling instelt, is het toerental van de spindel omgekeerd evenredig met de tijd. Als je het toerental van de spindel kunt verdubbelen, wordt de benodigde tijd voor de bijbehorende bewerkingshandelingen gehalveerd.
Een populaire vuistregel voor het kiezen van het juiste spindelbereik is voorbewerken in het lage bereik en nabewerken in het hoge bereik. Hoewel dit een goede vuistregel is om ervoor te zorgen dat de spindel voldoende vermogen heeft, werkt deze niet goed als het om snelheid gaat.
Neem bijvoorbeeld een werkstuk met een diameter van 1 inch dat zowel voor- als nabewerking moet ondergaan. De aanbevolen snelheid van het voorbewerkingsgereedschap is 500 sfm (seconden per minuut). Zelfs bij de maximale diameter (1 inch) levert dit 1910 tpm op (3,82 maal 500 gedeeld door 1). Een kleinere diameter vereist een hogere snelheid. Als de programmeur op basis van ervaring een lage snelheid kiest, zal de spindel de limiet van 1400 tpm bereiken. Ervan uitgaande dat er voldoende vermogen is, zal de voorbewerking sneller worden voltooid bij een hogere snelheid.
Dit geldt alleen voor draaibanken en voorbewerkingen waarbij een constante oppervlaktesnelheid vereist is. Neem bijvoorbeeld het voorbewerken van een as met een diameter van 4 inch en meerdere diameters, waarvan de kleinste 1 inch is. Stel dat de aanbevolen snelheid 800 sfm is. Bij een diameter van 4 inch is de vereiste snelheid 764 rpm. Het lage toerentalbereik levert het benodigde vermogen.
Naarmate het voorbewerken vordert, wordt de diameter kleiner en neemt de snelheid toe. Bij een diameter van 2,125 inch is voor de optimale bewerking een toerental van meer dan 1400 rpm nodig, maar de spindel zal zijn piekvermogen bereiken bij een lager toerental van 1400 rpm, waardoor elk continu voorbewerkproces langer duurt dan nodig. Het is verstandiger om op dit punt over te schakelen naar een gemiddeld toerental, vooral als de overgang abrupt is.
Wanneer het programma in de machine wordt ingevoerd, kan de tijd die is bespaard door de programmeervoorbereiding over te slaan, gemakkelijk verloren gaan. Volg de onderstaande stappen om succes te garanderen.
De parameters geven de CNC-machine alle details over de specifieke machine die wordt gebruikt en hoe alle CNC-functies en -mogelijkheden moeten worden ingezet.
Geplaatst op: 24 juni 2021