OCM切削数据计算器(选装项167)

OCM切削数据计算器的基础知识

概要

OCM切削数据计算器用于确定循环272 OCM ROUGHING切削数据。计算结果取决于材质和刀具性能。计算的切削数据可实现更高材料切除速度,因此,可提高生产力。

此外,可用机械负载和热负载滑块在OCM切削数据计算器上特别影响刀具的负载。可以提高过程可靠性、减小刀具磨损和提高生产力。

要求

 
Machine

参见机床手册!

要最大限度地使用切削数据计算结果,需要主轴达到足够高的性能和机床需要足够稳定。

    • 该输入值是假定工件已被牢固固定在位。
    • 该输入值是假设刀具已被牢固固定在刀座中。
    • 正在使用的刀具必须与被加工材料相称。
 
Tip

如果切削深度较大和扭转角度较大,沿刀具轴方向将产生较大拉力。必须确保底面的精加工余量充分。

保持切削条件稳定

仅将切削数据用于循环272 OCM ROUGHING

仅该循环可确保刀具的接触角不超过被加工轮廓所允许的接触角。

排屑

 
注意
小心:可能损坏工件和刀具!
如果不能理想地排屑,金属材料切除量较大时,可能卡在狭窄型腔中。因此,刀具可能破损!
  1. 必须确保按照OCM切削数据计算器推荐的理想方式排屑。

过程冷却

OCM切削数据计算器推荐在干式切削中用压缩空气冷却,可将这种方法用于大多数材料。压缩空气必须对准切削位置。最好通过刀座冷却。如果不可行,铣削时也可用内冷系统冷却。

但是,使用内冷刀具加工时,排屑可能不充分。可缩短刀具使用寿命。

操作

打开切削数据计算器

  1. 选择循环272 OCM ROUGHING

  1. 选择操作栏中的OCM切削数据计算器

关闭切削数据计算器

  1. 选择应用
  2. 数控系统将所确定的切削数据用在所需的循环参数中。
  3. 保存当前输入信息,再次打开切削数据计算器时将仍在。

  1. 或者

  2. 选择取消
  3. 不保存当前输入信息。
  4. 数控系统不将任何数据用于该循环。
 
Tip

OCM切削数据计算器为这些循环参数计算相关数据:

  • 切入深度(Q202)
  • 行距系数(Q370)
  • 主轴转速(Q576)
  • 顺铣或逆铣(Q351)

如果使用OCM切削数据计算器功能,那么后续应避免在循环中修改这些参数。

可填写的表单

数控系统的可填写表单使用不同的颜色和符号:

  • 暗灰色背景:需要输入
  • 输入框红色边框和信息符:无输入信息或输入不正确
  • 灰色背景:不允许输入
 
Tip

工件材质的输入框为高亮灰色。只能用选择列表选择。也可在刀具表中选择刀具。

工件材质

执行以下操作,选择工件材质:

  1. 选择选择材料按钮
  2. 数控系统打开选择列表,其中包括不同类型的钢、铝和钛材质。
  3. 选择工件材质
  4. 或者

  5. 在搜索掩码中输入搜索词
  6. 数控系统显示材质或材质族的搜索结果。用删除按钮,返回到初始选择列表。
 
Tip

编程和操作说明:

  • 如果需要的材质未在该表中,选择适当材质族或切削性能类似的材质
  • 工件材质表ocm.xml文件位于 TNC:\system\_calcprocess目录下

刀具

可在刀具表tool.t中选择刀具或手动输入数据选择刀具。

执行以下操作选择刀具:

  1. 选择选择刀具按钮
  2. 数控系统打开当前刀具表tool.t
  3. 选择刀具
  4. 或者

  5. 在搜索框中输入刀具名或刀具号
  6. 确定确认
  7. 数控系统使用tool.t表中的直径齿数齿长
  8. 定义扭转角

执行以下操作选择刀具:

  1. 输入直径
  2. 定义齿数
  3. 输入齿长
  4. 定义扭转角

输入对话

说明

直径

粗加工刀直径,单位mm

选择粗加工刀后,自动应用该值。

输入:1...40

齿数

粗加刀的刀齿数

选择粗加工刀后,自动应用该值。

输入:1...10

扭转角

粗加工刀的扭转角,单位°

如果扭转角不同,输入平均值。

输入:0...80

 
Tip

编程和操作说明:

  • 可随时修改直径齿数齿长数据。修改后的数据写入刀具表tool.t
  • 在刀具说明中提供扭转角信息,例如刀具制造商刀具样本中。

限制

为进行限制,需要定义主轴最高转速和最高铣削进给速率。将计算的切削数据限制为这些值。

输入对话

说明

最高主轴转速

机床和夹紧情况允许的最高主轴转速,单位rpm:

输入:1...99999

最高铣削速度

机床和夹紧情况允许的最高铣削速度(进给速率),单位mm/min:

输入:1...99999

工艺参数

对于工艺参数,需要定义切入深度(Q202)和机械负载和热负载:

输入对话

说明

切入深度(Q202)

切入深度(>0 mm至[刀具直径的6倍])

起动OCM切削参数计算器时,使用循环参数Q202的数据。

输入:0.001...99999.999,

刀具的机械负载

选择机械负载的滑块(该值通常在70%与100%之间)

输入:0%...150%

刀具的热负载

选择热负载的滑块

根据刀具的高温耐磨性能(涂层)设置滑块。

  • HSS:弱高温耐磨性
  • VHM(非涂层或常规涂层的整体硬质合金铣刀):中等高温耐磨性
  • 涂层(全涂层的整体硬质合金铣刀):强高温耐磨性
  •  
    Tip
    • 滑块仅在绿色背景的范围内有效。该限制取决于最高主轴转速、最大进给速率和选定的材质。
    • 如果滑块在红色范围内,数控系统将用最大允许值。

输入:0%...200%

工艺参数

切削数据

数控系统显示切削数据区的计算值。

以下切削数据不仅适用于切入深度Q202,也适用于相应的循环参数:

切削数据:

用于循环参数:

行距系数(Q370)

Q370 = TOOL PATH OVERLAP

铣削进给(Q207),单位mm/min

Q207 = FEED RATE MILLING

主轴转速(Q576),单位rpm

Q576 = SPINDLE SPEED

顺铣或逆铣(Q351)

Q351= CLIMB OR UP-CUT

 
Tip

编程和操作说明:

  • OCM切削数据计算器计算的数据仅用于顺铣Q351=+1。为此,必须将Q351=+1用于循环参数。
  • OCM切削数据计算器比较切削数据与循环中的输入范围。如果切削数据低于或高于输入范围,将在OCM切削数据计算器中红色高亮显示此参数。如为该情况,不能将切削数据传输给循环。

以下切削数据仅供参考和推荐使用:

  • 横向进给,单位mm
  • 刀刃进给FZ,单位mm
  • 切削速度 VC,单位m/min
  • Material removal rate,单位cm3/min
  • Spindle power,单位kW
  • 推荐的冷却

可用这些值评估机床能否满足选定的切削条件。

工艺参数

机械负载和热负载的两个滑块影响整个切削刃上切削力和温度。该值越大,金属材料切削速度越高,但负载也越高。移动滑块可调整加工参数。

最大材料切除速度

要达到最大材料切除速度,将机械负载滑块设置在100%处和根据刀具的涂层设置热负载滑块。

如果所定义的限制允许,切削数据将在所设定的机械负载和热负载下使用刀具。对于较大的刀具直径(D>=16 mm),需要很高的主轴功率。

有关理论上需要的主轴功率,参见切削数据输出。

 
Tip

如果超出了允许的主轴功率,可首先将机械负载滑块调整到较小值。根据需要,也能减小切入深度(ap)。

请注意,在轴速很高情况下,主轴用低于额定的转速工作时,将不能达到额定功率。

如果需要达到较高的材料切除速度,必须确保进行高效率的排屑。

减小的负载和磨损

为减小机械负载和高温磨损,降低机械负载至70%。将热负载减小到相当于刀具涂层的70%。

这些设置可在机械和热平衡下使用刀具。通常,刀具将达到使用寿命极限。机械负载越小,加工过程越平稳,振动越小。

实现高质量的加工效果

如果切削数据未达到满意的切削效果,有多种原因可导致这种情况。

过高的机械负载

如果机械负载过高,必须首先减小切削力。

以下情况表示机械负载过大:

  • 刀具的切削刃破损
  • 刀具轴损坏
  • 过大的主轴扭矩或主轴功率
  • 主轴轴承承受过大轴向或径向力
  • 不希望的振动或震颤
  • 夹紧不牢导致的振动
  • 刀具悬长较长导致的振动

过高的热负载

如果热负载过高,必须降低切削温度。

以下情况表示刀具的热负载过高:

  • 切削面上严重的月牙洼磨损
  • 刀具炽热
  • 切削刃融化(难切削材质,例如钛)

材料切除速度太慢

如果加工时间太长且必须缩短,可移动两个滑块提高材料切除速度。

如果机床和刀具仍有潜力,建议首先将切削温度滑块移到更大值。然后,如果可能,还能将切削力滑块移到更大值。

解决问题

下表概要介绍问题的可能类型及其解决方法。

状态

刀具的机械负载滑块刀具的机械负载

刀具的热负载滑块刀具的热负载

其它

振动(例如夹紧力不足或刀具悬长过大)

减少

可能增加

检查夹紧情况

不希望的振动或震颤

减少

-

刀具轴损坏

减少

-

检查排屑

刀具的切削刃破损

减少

-

检查排屑

严重磨损

可能增加

减少

刀具炽热

可能增加

减少

检查冷却

加工时间过长

可能增加

首先提高该项

主轴负载过大

减少

-

主轴轴承的轴向力过大

减少

-

  • 减小切入深度
  • 使用小扭转角的刀具

主轴轴承的径向力过大

减少

-