Erfahren Sie, wie Sie den richtigen Spindelbereich auswählen und sicherstellen, dass IhrCNC-Bearbeitungszentrumoder Drehzentrum läuft einen optimierten Zyklus.#cnctechtalk
Ob Sie ein verwendenCNC-Fräsmaschinemit einem Spindeldrehwerkzeug oder einemCNC-DrehmaschineBei einem rotierenden Werkstück verfügen größere CNC-Werkzeugmaschinen über mehrere Spindelbereiche.Der niedrigere Spindelbereich bietet mehr Leistung, während der höhere Bereich eine höhere Geschwindigkeit bietet.Es ist wichtig sicherzustellen, dass die Bearbeitung im richtigen Spindeldrehzahlbereich abgeschlossen wird, um die beste Produktivität zu erzielen.Hier sind fünf Tipps für die Wahl des richtigen Sortiments:
Die Spindeleigenschaften veröffentlichen die Werkzeugmaschinenhersteller in ihren Betriebsanleitungen.Dort finden Sie für jeden Bereich die minimale und maximale Drehzahl sowie die erwartete Leistung im gesamten Drehzahlbereich.
Wenn Sie diese wichtigen Daten noch nie studiert haben, ist Ihre Zykluszeit wahrscheinlich nicht optimiert.Erschwerend kommt hinzu, dass Sie möglicherweise zu viel Druck auf den Spindelmotor der Maschine ausüben oder ihn sogar stoppen.Das Lesen des Handbuchs und das Verstehen der Eigenschaften der Spindel können Ihnen dabei helfen, die Produktivität Ihrer Maschine zu optimieren.
Es gibt mindestens zwei Spindelbereichswechselsysteme: eines ist ein System mit einem Spindelantriebsmotor mit mehreren Wicklungen und das andere ist ein System mit einem mechanischen Antrieb.
Erstere ändern die Reichweite elektronisch, indem sie die verwendeten Motorwicklungen ändern.Diese Änderungen erfolgen nahezu augenblicklich.
Ein System mit mechanischem Getriebe fährt in der Regel direkt im höchsten Bereich und schaltet das Getriebe im unteren Bereich ein.Der Bereichswechsel kann einige Sekunden dauern, insbesondere wenn die Spindel während des Vorgangs anhalten muss.
Für CNC ist die Änderung des Spindelbereichs einigermaßen transparent, da die Spindelgeschwindigkeit in U/min angegeben wird und das S-Wort der angegebenen Geschwindigkeit auch dazu führt, dass die Maschine den relevanten Spindelbereich auswählt.Nehmen Sie an, dass der niedrige Drehzahlbereich einer Maschine 20–1.500 U/min und der hohe Drehzahlbereich 1.501–4.000 U/min beträgt.Wenn Sie das S-Wort von S300 angeben, wählt die Maschine den unteren Bereich.Das S-Wort von S2000 veranlasst die Maschine, den hohen Bereich auszuwählen.
Erstens kann das Programm unnötige Änderungen im Umfang zwischen den Tools verursachen.Bei der mechanischen Übertragung führt dies zu einer Verlängerung der Zykluszeit, kann jedoch übersehen werden, da es nur dann sichtbar wird, wenn der Wechsel einiger Werkzeuge länger dauert als bei anderen.Durch den nacheinander laufenden Einsatz von Werkzeugen, die denselben Bereich erfordern, wird die Zykluszeit verkürzt.
Zweitens kann die Berechnung der Spindeldrehzahl in U/min für leistungsstarke Schruppbearbeitungen dazu führen, dass die Spindel am unteren Ende des hohen Spindelbereichs liegt, wo die Leistung begrenzt ist.Dadurch wird übermäßiger Druck auf das Spindelantriebssystem ausgeübt oder der Spindelmotor blockiert.Ein erfahrener Programmierer wird die Spindeldrehzahl leicht reduzieren und die höchste Drehzahl im niedrigen Bereich wählen, wo genügend Leistung für die Bearbeitung vorhanden ist.
Für das Drehzentrum erfolgt die Änderung des Spindelbereichs per M-Code, wobei sich der höhere Bereich normalerweise mit dem niedrigeren Bereich überschneidet.Bei einem Drehzentrum mit einem Drei-Spindel-Bereich kann der niedrige Gang M41 entsprechen und die Drehzahl 30–1.400 U/min betragen, der mittlere Gang kann M42 entsprechen und die Drehzahl 40–2.800 U/min betragen und der hohe Gang kann entsprechend sein auf M43 und die Drehzahl beträgt 45-4.500 U/min.
Dies gilt nur für Drehzentren und Operationen, die eine konstante Oberflächengeschwindigkeit verwenden.Wenn die Oberflächengeschwindigkeit konstant ist, wählt die CNC kontinuierlich die Geschwindigkeit (U/min) entsprechend der angegebenen Oberflächengeschwindigkeit (Fuß oder m/min) und dem aktuell verarbeiteten Durchmesser.
Wenn Sie den Vorschub pro Umdrehung einstellen, ist die Spindelgeschwindigkeit umgekehrt proportional zur Zeit.Wenn Sie die Spindeldrehzahl verdoppeln können, halbiert sich der Zeitaufwand für entsprechende Bearbeitungsvorgänge.
Eine beliebte Faustregel für die Auswahl des Spindelbereichs ist das Schruppen im unteren Bereich und das Schlichten im hohen Bereich.Obwohl dies eine gute Faustregel ist, um sicherzustellen, dass die Spindel über ausreichend Leistung verfügt, schneidet sie in Bezug auf die Geschwindigkeit nicht gut ab.
Betrachten Sie das Werkstück mit einem Durchmesser von 1 Zoll, das grob und fein gedreht werden muss.Die empfohlene Geschwindigkeit des Schruppwerkzeugs beträgt 500 sfm.Selbst bei maximalem Durchmesser (1 Zoll) werden 1.910 U/min (3,82 mal 500 dividiert durch 1) produziert.Ein kleinerer Durchmesser erfordert eine höhere Geschwindigkeit.Wählt der Programmierer aus Erfahrung den niedrigen Bereich, erreicht die Spindel die Grenze von 1.400 U/min.Bei ausreichender Leistung wird der Schruppvorgang in einem höheren Bereich schneller abgeschlossen.
Dies gilt auch nur für Drehzentren und Schruppbearbeitungen, die eine konstante Oberflächengeschwindigkeit erfordern.Erwägen Sie das Grobdrehen einer Welle mit einem Durchmesser von 4 Zoll und mehreren Durchmessern, von denen der kleinste 1 Zoll beträgt.Gehen Sie davon aus, dass die empfohlene Geschwindigkeit 800 sfm beträgt.Bei 4 Zoll beträgt die erforderliche Drehzahl 764 U/min.Der niedrige Bereich liefert die erforderliche Leistung.
Mit fortschreitender Schruppbearbeitung wird der Durchmesser kleiner und die Geschwindigkeit erhöht.Bei 2,125 Zoll muss die optimale Bearbeitungsgeschwindigkeit 1.400 U/min überschreiten, die Spindel erreicht jedoch im unteren Bereich von 1.400 U/min ihren Höhepunkt und jeder kontinuierliche Schruppvorgang dauert länger als nötig.Es wäre klüger, zu diesem Zeitpunkt auf den mittleren Bereich umzuschalten, insbesondere wenn die Bereichsänderung sofort erfolgt.
Wenn das Programm in die Maschine gelangt, kann die durch das Überspringen der Programmiervorbereitung eingesparte Zeit leicht verloren gehen.Bitte befolgen Sie die folgenden Schritte, um den Erfolg sicherzustellen.
Die Parameter informieren die CNC über alle Details der jeweils verwendeten Werkzeugmaschine und über die Verwendung aller CNC-Merkmale und -Funktionen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 24.06.2021