Apprenez à choisir la bonne gamme de broches et assurez-vous que votreCentre d'usinage CNCou le centre de tournage exécute un cycle optimisé. #cnctechtalk
Que vous utilisiez unFraiseuse CNCavec un outil rotatif à broche ou untour CNCavec une pièce à broche tournante, les machines-outils CNC plus grandes ont plusieurs plages de broches. La plage de broche inférieure fournit plus de puissance, tandis que la plage supérieure offre une vitesse plus élevée. Il est important de s'assurer que l'usinage est effectué dans la plage de vitesse de broche appropriée pour obtenir la meilleure productivité. Voici cinq conseils pour choisir la bonne gamme :
Les fabricants de machines-outils publient les caractéristiques des broches dans leurs manuels d'utilisation. Vous y trouverez le régime minimum et maximum pour chaque plage, ainsi que la puissance attendue sur toute la plage de régime.
Si vous n’avez jamais étudié ces données importantes, votre temps de cycle n’est probablement pas optimisé. Pour aggraver les choses, vous risquez d'exercer trop de pression sur le moteur de broche de la machine, voire de l'arrêter. La lecture du manuel et la compréhension des caractéristiques de la broche peuvent vous aider à optimiser la productivité de votre machine.
Il existe au moins deux systèmes de changement de gamme de broches : l'un est un système avec un moteur d'entraînement de broche à plusieurs enroulements et l'autre est un système avec un entraînement mécanique.
Les premiers modifient la gamme électroniquement en modifiant les enroulements du moteur qu'ils utilisent. Ces changements sont presque instantanés.
Un système doté d'une transmission mécanique conduit généralement directement dans sa plage la plus élevée et engage la transmission dans une plage inférieure. Le changement de gamme peut prendre quelques secondes, surtout lorsque la broche doit s'arrêter pendant le processus.
Pour la CNC, le changement de plage de broche est quelque peu transparent, car la vitesse de broche est spécifiée en tr/min, et le mot S de la vitesse spécifiée obligera également la machine à sélectionner la plage de broche appropriée. Supposons que la plage de vitesse basse d'une machine soit de 20 à 1 500 tr/min et que la plage de vitesse élevée soit de 1 501 à 4 000 tr/min. Si vous spécifiez le mot S du S300, la machine sélectionnera la gamme basse. Le mot S du S2000 incitera la machine à sélectionner la gamme haute.
Premièrement, le programme peut provoquer des changements inutiles dans la portée entre les outils. Pour la transmission mécanique, cela augmentera le temps de cycle, mais cela peut être négligé car cela ne devient évident que lorsque certains outils prennent plus de temps à changer que d'autres. L'exécution d'outils qui nécessitent la même plage dans l'ordre réduira le temps de cycle.
Deuxièmement, le calcul de la vitesse de rotation de la broche pour les opérations d'ébauche puissantes peut placer la broche à l'extrémité inférieure de la plage de broche élevée, là où la puissance est limitée. Cela exercerait une pression excessive sur le système d'entraînement de la broche ou provoquerait le calage du moteur de la broche. Un programmeur expérimenté réduira légèrement la vitesse de broche et choisira la vitesse la plus élevée dans la plage basse, où il y a suffisamment de puissance pour effectuer l'opération d'usinage.
Pour le centre de tournage, le changement de plage de broche se fait par code M, et la plage supérieure chevauche généralement la plage inférieure. Pour un centre de tournage à trois broches, le rapport inférieur peut correspondre à M41 et la vitesse est de 30 à 1 400 tr/min, le rapport intermédiaire peut correspondre à M42 et la vitesse est de 40 à 2 800 tr/min, et le rapport élevé peut correspondre à M43 et la vitesse est de 45 à 4 500 tr/min.
Ceci s'applique uniquement aux centres de tournage et aux opérations qui utilisent une vitesse de surface constante. Lorsque la vitesse de surface est constante, la CNC sélectionnera en continu la vitesse (rpm) en fonction de la vitesse de surface spécifiée (pieds ou m/min) et du diamètre en cours de traitement.
Lorsque vous réglez l'avance par tour, la vitesse de broche est inversement proportionnelle au temps. Si vous pouvez doubler la vitesse de broche, le temps nécessaire aux opérations d’usinage associées sera réduit de moitié.
Une règle générale populaire pour la sélection de la gamme de broches est l'ébauche dans la gamme basse et la finition dans la gamme haute. Bien qu’il s’agisse d’une bonne règle empirique pour garantir que la broche a suffisamment de puissance, elle ne fonctionne pas bien en termes de vitesse.
Considérez la pièce de 1 pouce de diamètre qui doit être tournée grossièrement et finement tournée. La vitesse recommandée de l'outil d'ébauche est de 500 sfm. Même au diamètre maximum (1 pouce), il produira 1 910 tr/min (3,82 fois 500 divisé par 1). Un diamètre plus petit nécessitera une vitesse plus élevée. Si le programmeur choisit la plage basse en fonction de son expérience, la broche atteindra la limite de 1 400 tr/min. En supposant suffisamment de puissance, l'opération d'ébauche sera réalisée plus rapidement dans une plage plus élevée.
Cela s'applique également uniquement aux centres de tournage et aux opérations d'ébauche qui nécessitent une vitesse de surface constante. Envisagez de tourner grossièrement un arbre de 4 pouces de diamètre avec plusieurs diamètres, dont le plus petit est de 1 pouce. Supposons que la vitesse recommandée soit de 800 sfm. À 4 pouces, la vitesse requise est de 764 tr/min. La gamme basse fournira la puissance requise.
Au fur et à mesure que l'ébauche se poursuit, le diamètre diminue et la vitesse augmente. À 2,125 pouces, l'usinage optimal doit dépasser 1 400 tr/min, mais la broche culminera dans la plage basse de 1 400 tr/min et chaque processus d'ébauche continu prendra plus de temps qu'il ne devrait l'être. Il serait plus judicieux de passer à ce moment-là en milieu de gamme, surtout si le changement de gamme est instantané.
Lorsque le programme entre dans la machine, le temps gagné en sautant la préparation de la programmation peut facilement être perdu. Veuillez suivre les étapes ci-dessous pour garantir le succès.
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Heure de publication : 24 juin 2021