Schnitttiefe bei der maschinellen Bearbeitung: Alles, was Sie wissen sollten
Bei der CNC-Bearbeitung ist die Schnitttiefe sehr wichtig. Sie ist ein wichtiger Parameter im Bearbeitungsprozess und hat Auswirkungen auf die Qualität der Bauteile.
Dieser Artikel gibt einen detaillierten Einblick in die Schnitttiefe bei der Bearbeitung und wie sie gemessen wird. Lesen Sie den Leitfaden unten.
Was ist die Schnitttiefe bei der maschinellen Bearbeitung?
Bei der Bearbeitung gibt die Schnitttiefe an, wie tief ein Werkzeug in das Werkstück schneiden würde. Der Prozess des Schneidens ist ideal, wenn sich der CNC-Fräser mit einer bestimmten Tiefe innerhalb der Oberfläche des Werkstücks bewegt, indem er sich nach links bewegt.
Eine solche Tiefe wird als Schnitttiefe bezeichnet. Der Wert der Schnitttiefe wird meist in Millimetern und Zoll gemessen und kann zwischen 0,1 und 1 Millimetern liegen.
Warum ist die Schnitttiefe bei der Zerspanung wichtig?
Die Schnitttiefe ist ein sehr wichtiger Aspekt der Bearbeitung. Neben der Verschleißrate des Werkzeugs und der Qualität der bearbeiteten Oberfläche ist die Bedeutung der Tiefe nicht zu vernachlässigen.
Nehmen Sie das Beispiel von geglühten Metallen, da diese beim Schneiden eher zur Bildung von Aufbauschneiden neigen als kaltverformte Metalle.
Die BUE-Chip hat Schichten von Spänen, die sich an der Oberseite des Schneidwerkzeugs sammeln. Daher wirkt sich diese Ansammlung auf die Oberflächengüte des Bauteils aus, wenn die Tiefe größer ist.
Wie berechnet man die Schnitttiefe?
Die wichtigsten Parameter, die bei der Berechnung der Schnitttiefe zu berücksichtigen sind, lauten wie folgt
- Die Art des CNC-Bearbeitungsprozesses wie Fräsen, Drehen, Bohren usw.
- Die Fähigkeiten der Maschine
- Eigenschaften der Schneidwerkzeugspitze
- Art des Materials
- Geforderte Toleranz und Oberflächengüte
Schnitttiefe beim CNC-Drehen
Der Prozess der CNC-Drehen arbeitet durch Rotation des Werkstücks und Schneiden entlang der Länge des Werkstücks. In diesem Fall können die Schnitttiefe und der Vorschub identisch sein, da die vom Schneidwerkzeug zurückgelegte Strecke in mm/min gemessen wird.
Die Schnitttiefe wird in diesem Fall anhand der angegebenen Formel berechnet:
Schnitttiefe beim CNC-Fräsen
Das CNC-Werkzeug dreht sich in CNC-Fräsen, und das Werkstück wird auf dem Arbeitstisch befestigt. Die Schnitttiefe basiert in diesem Fall auf dem vierfachen Durchmesser des Schneidwerkzeugs, wobei der Durchmesser größer ist.
Wenn der Durchmesser kleiner ist, beträgt die Schnitttiefe das Zehnfache des Fräserdurchmessers.
Wie wirkt sich die Schnitttiefe auf andere Bearbeitungsfaktoren aus?
Die Schnitttiefe hängt mit den Parametern des Bearbeitungsprozesses zusammen, die sich auf die Oberflächenqualität und die Eigenschaften des Werkstücks auswirken. Im Folgenden werden einige der Auswirkungen der Schnitttiefe auf andere Bearbeitungsfaktoren erläutert:
- Bei der Bearbeitung von Thermoplasten wirkt sich die Hitze an der Werkzeugspitze auf das Werkstück aus, da sie eine geringe Wärmeleitfähigkeit haben.
- Die maximale Tiefe, die Schnittgeschwindigkeit und der Spanwinkel müssen angepasst werden. Damit die Temperatur gesenkt werden kann und die Späne nicht am Span des Werkzeugs haften bleiben.
- Wenn die Schnitttiefe verringert wird, verringert sich auch die Krümmung der Späne, und die Späne werden kraus.
- Wenn Sie eine Schneidflüssigkeit verwenden, kann diese zwar die Hitze reduzieren, aber die Späne wellen sich stärker. Dies wirkt sich auf den Kontakt zwischen dem Span und dem Werkzeug aus.
- Ein Spanbrecher kann helfen, den Verschleiß des Werkzeugs zu kontrollieren.
Vergleichen Sie den Wert der Spandicke mit dem Wert der Schnitttiefe
Die Differenz zwischen der Spandicke und der Schnitttiefe sind zwei sehr wichtige Faktoren.
Während des Schneidevorgangs, nehmen wir "zu" als die Schnitttiefe und "tc" als Dicke des Spans. Der Werkzeugschneider entfernt das Material in einem Winkel von ϕ. Die Spandicke ist in diesem Fall größer als der Tiefenschnittwert.
Das Spandicken- und Schnittverhältnis definiert das Verhältnis zwischen Spandicke und Schnitttiefe und kann mit der folgenden Formel berechnet werden:
r= to/tc
Zur Berechnung der Spandicke und des Schnittverhältnisses aus Scher- und Spanwinkel kann die Kühlformel verwendet werden:
ϕ: steht für den Scherwinkel
a: steht für den Spanwinkel
Der Spanverdichtungsfaktor ist der Kehrwert des Wertes, der die Dicke des Spans im Vergleich zur Schnitttiefe angibt.
Schnitttiefe im Vergleich zu Schnittkräften und Leistung
Für die Berechnung der Schnitttiefe ist es wichtig, die Schnittleistung und die Kräfte zu kennen, die die wesentlichen Parameter darstellen. Diese Parameter erfordern auch die Berücksichtigung von Faktoren wie:
- Die Stärke der CNC-Werkzeuge sorgt dafür, dass die gewünschte Oberfläche erreicht und ein schneller Verschleiß vermieden wird.
- Die Vorrichtungen und Halterungen, die zum Einspannen des Werkstücks verwendet werden, sind ebenfalls von großer Bedeutung, da es wichtig ist, die Verformung während des Schneidvorgangs zu verringern.
Die Drehzahl der Spindel und die Schnittkraft ergeben multipliziert die Leistung.
P= FсV
In der obigen Formel, Fc ist die Schnittkraft, die vom Werkzeug ausgeübt wird, um das Material in einer Richtung zu schneiden, die der Geschwindigkeit des Werkzeugs entspricht. Die Energie, die erforderlich ist, damit die Scherkraft die Oberfläche des Werkstücks schneiden kann, beträgt Wir.
Darüber hinaus ist die reibungsspezifische Energie auch wichtig, um die Reibung zwischen der Werkstückoberfläche Uf und das Werkzeug.
Ut = Us + Uf
Die reibungsspezifische Energie und die scherungsspezifische Energie sind mit der Schnitttiefe verbunden und können wie folgt berechnet werden:
Die Ingenieure verwenden diese Formeln, um die Schnitttiefe für bestimmte Maschinenparameter zu bestimmen:
Praktische Tipps für die Wahl der optimalen Schnitttiefe bei der Zerspanung
Um die optimale Schnitttiefe während des Bearbeitungsprozesses zu wählen, sind einige wichtige Tipps zu beachten:
Eigenschaften des Materials
Der Prozess der CNC-Bearbeitung von Materialien ist ein wichtiger Faktor für die Tiefe des Materials.
Der Werkstoff des Werkstücks hat Einfluss auf die Tiefe. Die Art und Weise, wie das Werkstück mit dem Schneidwerkzeug verwendet wird, hängt von den Materialeigenschaften wie Zähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Festigkeit ab. Bei härteren Werkstoffen wählen die Ingenieure kleine Tiefen, um Werkzeugverschleiß zu vermeiden.
Maschinenbetrieb Typ
Die verschiedenen Bearbeitungsverfahren führen zu unterschiedlichen Ergebnissen. Bei der Bestimmung der Schnitttiefe muss die Art der Bearbeitung berücksichtigt werden. Schruppbearbeitungen können größere Schnitttiefen bewältigen und das Material schnell abtragen, aber die Oberflächenbearbeitung ist nicht so gut.
Leistungsfähigkeit des Bearbeitungswerkzeugs
Die Leistung des Bearbeitungswerkzeugs hat einen Einfluss auf die Schnitttiefe während des Bearbeitungsprozesses. Wenn die Maschine starr und vielseitig ist, kann die höhere Schnittkraft zu einer größeren Schnitttiefe beitragen. Wenn das Bearbeitungswerkzeug jedoch nicht sehr stark ist, kann die Tiefe geringer sein.
Merkmale von Schneidwerkzeugen
CNC-Werkzeuge haben unterschiedliche Eigenschaften, die die Schnitttiefe während des Bearbeitungsprozesses bestimmen. Das Material, aus dem es besteht, die Beschichtung und die Geometrie, die es hat, können ebenfalls unterschiedliche Tiefen erzeugen.
Zerspaner entscheiden sich meist für fortschrittliche Werkzeuge mit Hochleistungsbeschichtungen, um die Lebensdauer des Werkzeugs zu erhöhen. Es hilft, aggressive Tiefe zu ermöglichen und verwaltet die Wärmeverteilung und Spanbildung gut.
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Schlussfolgerung
Die Schnitttiefe bei der Bearbeitung muss sehr sorgfältig gesteuert werden, und Faktoren wie Oberflächengüte und Spanabfuhr spielen ebenfalls eine Rolle. Der obige Leitfaden hat Ihnen also sicher geholfen, die richtige Entscheidung bezüglich der Schnitttiefe für Ihre CNC-gefräste Komponenten.
FAQs
Welches sind die Faktoren, von denen der Tiefenschnitt abhängt?
Die Schnitttiefe hängt von der abgetragenen Materialmenge, dem Material, aus dem das Werkzeug besteht, und der Leistung des Bearbeitungswerkzeugs ab.
Was ist die Maßeinheit für die Schnitttiefe?
Die SI-Einheit zur Messung der Schnitttiefe ist Millimeter.
Was ist die ideale Schnitttiefe?
Die ideale Schnitttiefe muss zwischen 0,1 mm und 1 mm liegen.
