自動(dòng)鉆孔機(jī)選擇最佳主軸范圍的5個(gè)技巧
無(wú)論您使用的是主軸旋轉(zhuǎn)切削工具的自動(dòng)鉆孔機(jī)還是使用主軸旋轉(zhuǎn)工件的自動(dòng)鉆孔機(jī)，大型自動(dòng)鉆孔機(jī)都有多個(gè)主軸范圍。較低的主軸范圍提供更大的功率，較高的主軸范圍提供更大的速度。確保在適當(dāng)?shù)闹鬏S轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)進(jìn)行加工以實(shí)現(xiàn)最佳生產(chǎn)率至關(guān)重要。以下是選擇適當(dāng)范圍的五個(gè)技巧：
1)了解主軸的功率和速度特性。
機(jī)床制造商在其操作手冊(cè)中發(fā)布了主軸特性。在這里，您將找到每個(gè)范圍的最低和最高rpm，以及整個(gè)rpm范圍內(nèi)期望的功率。
如果您從未研究過(guò)此重要數(shù)據(jù)，則可能沒(méi)有優(yōu)化您的循環(huán)時(shí)間。更糟糕的是，您可能會(huì)對(duì)機(jī)器的主軸電機(jī)施加過(guò)大的壓力，甚至使電機(jī)停轉(zhuǎn)。仔細(xì)閱讀手冊(cè)并了解主軸特性可以幫助您優(yōu)化機(jī)器的生產(chǎn)率。
2)知道更改主軸范圍需要多長(zhǎng)時(shí)間。
主軸范圍轉(zhuǎn)換系統(tǒng)至少有兩種：帶有多個(gè)繞組的主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的系統(tǒng)和帶有機(jī)械傳動(dòng)裝置的系統(tǒng)。
前者的變化通過(guò)改變它們使用的電動(dòng)機(jī)繞組而在電子范圍內(nèi)變化。這些變化幾乎是瞬時(shí)的。
具有機(jī)械變速箱的系統(tǒng)通常在其最高檔位直接驅(qū)動(dòng)，并在較低檔位接合變速箱??。更改范圍可能需要幾秒鐘，尤其是在過(guò)程中主軸必須停止的情況下。
3)知道如何選擇主軸范圍。
對(duì)于型自動(dòng)鉆孔機(jī)，主軸范圍的變化在某種程度上是透明的，因?yàn)橹鬏S速度以rpm為單位指定，指定速度的S字也使機(jī)床選擇相關(guān)的主軸范圍。假設(shè)機(jī)器的低速范圍為20-1,500 rpm，而高速范圍為1,501-4,000 rpm。如果要指定S300的S字，機(jī)器將選擇低范圍。S2000的S字使機(jī)器選擇高音域。
消息不靈通的程序員會(huì)不經(jīng)意間導(dǎo)致兩個(gè)問(wèn)題。
首先，該程序可能會(huì)導(dǎo)致工具之間不必要的范圍更改。對(duì)于機(jī)械變速箱，這將增加循環(huán)時(shí)間，但可能不會(huì)引起注意，因?yàn)樗鼉H在某些工具的更換時(shí)間比其他工具長(zhǎng)時(shí)才會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。順序需要相同范圍的運(yùn)行工具將減少周期時(shí)間。
其次，為強(qiáng)大的粗加工而計(jì)算的主軸轉(zhuǎn)速rpm可能會(huì)將主軸置于功率有限的高主軸范圍的低端。這會(huì)在主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上施加過(guò)大的應(yīng)力，或?qū)е轮鬏S電機(jī)停轉(zhuǎn)。消息靈通的程序員會(huì)稍微降低主軸轉(zhuǎn)速，在有足夠功率執(zhí)行加工操作的低范圍內(nèi)選擇最高轉(zhuǎn)速。
對(duì)于型自動(dòng)鉆孔機(jī)，主軸范圍更改是通過(guò)M代碼完成的，較高的范圍通常與較低的范圍重疊。對(duì)于具有三個(gè)主軸范圍的車削中心，低速范圍可能對(duì)應(yīng)于M41并以30-1,400 rpm的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，中速范圍可能對(duì)應(yīng)于M42并以40-2,800 rpm的轉(zhuǎn)速運(yùn)行， 高范圍可能對(duì)應(yīng)于M43，并以45-4,500 rpm的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。
4)了解主軸速度如何影響循環(huán)時(shí)間。
這一點(diǎn)僅適用于利用恒定表面速度的車削中心和操作。在恒定表面速度的情況下，CNC將根據(jù)以分鐘英尺或米/分鐘為單位指定的速度以及當(dāng)前正在加工的直徑，以rpm為單位不斷選擇速度。
以每轉(zhuǎn)方式設(shè)置進(jìn)給速度時(shí)，主軸速度與時(shí)間成反比。如果您可以使主軸速度加倍，則相關(guān)加工操作所需的時(shí)間將減少一半。
選擇主軸范圍的普遍經(jīng)驗(yàn)法則是在低范圍內(nèi)進(jìn)行粗加工，在高范圍內(nèi)進(jìn)行精加工。雖然這是確保主軸具有足夠動(dòng)力的良好經(jīng)驗(yàn)法則，但考慮到轉(zhuǎn)速時(shí)效果卻不太好。
考慮一個(gè)直徑為1英寸的工件，該工件必須經(jīng)過(guò)粗加工和精車削。粗加工工具的建議速度為500 sfm。即使在最大直徑(1英寸)下，也可以達(dá)到1,910 rpm(3.82乘以500除以1)。較小的直徑將需要更高的轉(zhuǎn)速。如果程序員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法則選擇低檔，則主軸將達(dá)到1400 rpm的極限。假設(shè)有足夠的功率，粗加工將在較高的范圍內(nèi)更快地完成。
5)知道何時(shí)更改主軸范圍。
這一點(diǎn)也僅適用于需要恒定表面速度的車削中心和粗加工?？紤]粗轉(zhuǎn)一個(gè)直徑為4英寸的軸，該軸具有多個(gè)直徑，最小直徑為1英寸。假設(shè)建議速度為800 sfm。在4英寸處，所需速度為764 rpm。低范圍將提供所需的功率。
隨著粗加工的進(jìn)行，直徑變小，轉(zhuǎn)速增加。在2.125英寸處，最佳加工需要超過(guò)1,400 rpm，但是主軸將在1,400 rpm的低范圍內(nèi)達(dá)到峰值，并且每次連續(xù)的粗加工都要花更長(zhǎng)的時(shí)間。此時(shí)最好切換到中間范圍，尤其是在范圍變化是瞬時(shí)的情況下。
