Tokom CNC programiranja, programer mora odrediti parametre rezanja za svaku operaciju i ugraditi ih u program u obliku instrukcija. Ovi parametri rezanja uključuju brzinu rezanja, dubinu rezanja i brzinu pomaka, između ostalog. Različite metode obrade zahtijevaju odabir specifičnih parametara rezanja prilagođenih svakom procesu.
1. Principi za odabir parametara rezanja
Tokom grube obrade, primarni cilj je općenito maksimiziranje produktivnosti; međutim, ekonomska efikasnost i troškovi obrade takođe se moraju uzeti u obzir. Za poluzavršnu i završnu obradu, fokus se pomjera na balansiranje efikasnosti rezanja, ekonomske održivosti i troškova obrade, dok se istovremeno osigurava potreban kvalitet obrade. Specifične numeričke vrijednosti za ove parametre treba odrediti na osnovu tehničkih specifikacija alatnih mašina i priručnika o parametrima rezanja, dopunjenih praktičnim iskustvom.
Iz perspektive vijeka trajanja alata i trajnosti, preporučeni redoslijed za odabir parametara rezanja je sljedeći: prvo odredite dubinu reza, zatim brzinu posmaka i na kraju brzinu rezanja.
2. Određivanje dubine rezanja
Dubina rezanja određena je krutošću alatne mašine, radnog komada i reznog alata. Pod uslovom da krutost sistema to dozvoljava, u idealnom slučaju, dubina rezanja treba da bude jednaka ukupnom dodatku za obradu (uklanjanje zaliha) radnog komada; ovaj pristup minimizira broj potrebnih prolaza, čime se povećava efikasnost proizvodnje.
Principi za određivanje dubine rezanja:
(1) Kada je potrebna hrapavost površine obratka u rasponu od Ra 12,5 μm do 25 μm, a dopuštena obrada je manja od 5 mm do 6 mm, proces grube obrade se obično može završiti u jednom prolazu kako bi se zadovoljile specifikacije. Međutim, ako je dopuštena obrada znatna, krutost procesnog sistema je nedovoljna ili alatni stroj nema odgovarajuću snagu, operacija se može podijeliti na više prolaza.
(2) Kada je potrebna hrapavost površine u rasponu od Ra 3,2 μm do 12,5 μm, proces treba podijeliti u dvije faze: grubu obradu i poluzavršnu obradu. Odabir dubine rezanja za fazu grube obrade slijedi gore navedene principe. Nakon grube obrade, na površini obratka treba ostaviti ostatak od 0,5 mm do 1,0 mm, koji će se naknadno ukloniti tokom faze poluzavršne obrade.
(3) Kada je potrebna hrapavost površine u rasponu od Ra 0,8 μm do 3,2 μm, proces treba podijeliti u tri faze: gruba obrada, poluzavršna obrada i završna obrada. Za fazu poluzavršne obrade, dubinu rezanja treba postaviti između 1,5 mm i 2 mm. Tokom završne obrade, dubinu rezanja treba postaviti između 0,3 mm i 0,5 mm.
3. Određivanje brzine uvlačenja
Brzina posmaka se prvenstveno bira na osnovu potrebne preciznosti obrade i hrapavosti površine dijela, kao i materijala reznog alata i radnog komada. Maksimalna brzina pomaka ograničena je krutošću alatne mašine i mogućnostima performansi njenog sistema za pomicanje.
Principi za određivanje brzine hrane:
1) Kada se mogu garantovati zahtjevi za kvalitetom radnog komada, može se odabrati veća brzina pomaka kako bi se poboljšala efikasnost proizvodnje. Općenito, odabire se vrijednost u rasponu od 100 do 200 m/min.
2) Prilikom izvođenja operacija rezanja, obrade dubokih rupa ili korištenja alata od brzoreznog čelika, preporučljivo je odabrati nižu brzinu posmaka; tipično se bira vrijednost u rasponu od 20 do 50 m/min.
3) Kada se postavljaju visoki zahtjevi za preciznost obrade i hrapavost površine, treba odabrati nižu brzinu pomaka; općenito se bira vrijednost u rasponu od 20 do 50 m/min.
4) Tokom ne-pokretanja alata za sečenje-posebno kada se vraćate u "nultu tačku" na velikoj udaljenosti-može se odabrati maksimalna brzina posmaka koja je konfigurirana unutar CNC sistema alatne mašine.
4. Određivanje brzine vretena
Brzinu vretena treba odabrati na osnovu dozvoljene brzine rezanja i prečnika radnog komada (ili alata za rezanje). Formula izračuna je sljedeća:
n = 1000v / πD
v - Brzina rezanja (u m/min), određena izdržljivošću reznog alata;
n - Brzina vretena (u r/min);
D - Prečnik radnog komada ili alata za sečenje (u mm).
Izračunata brzina vretena *n* mora se na kraju podesiti tako da odgovara jednoj od dostupnih brzina navedenih u specifikacijama alatne mašine, ili najbližoj dostupnoj brzini. Ukratko, specifične vrijednosti za parametre rezanja trebale bi se odrediti na osnovu mogućnosti performansi alatne mašine i relevantnih tehničkih priručnika, u kombinaciji s praktičnim iskustvom, često koristeći analogni pristup. Nadalje, brzina vretena, dubina rezanja i brzina posmaka trebaju biti usklađeni kako bi se osigurala međusobna kompatibilnost, čime bi se uspostavio optimalni skup parametara rezanja.
Referentna formula:
(I) Dubina rezanja (ap): okomita udaljenost između obrađene površine obratka i površine koja se tek treba obraditi definira se kao dubina reza. *Dubina rezanja* ($a_p$) je količina uklonjenog materijala, mjerena od referentne točke na rubu rezanja u smjeru okomitom na radnu ravninu. Predstavlja dubinu do koje alat za struganje prodire u radni predmet tokom svakog prolaza; stoga se naziva i *dubina rezanja*. Na osnovu ove definicije, kada se izvodi uzdužno okretanje na vanjskoj cilindričnoj površini, dubina rezanja može se izračunati pomoću sljedeće formule:
$a_p = (d_w - d_m) / 2$
Gdje: $a_p$ - dubina rezanja (mm); $d_w$ - prečnik površine obratka *pre* obrade (mm);
$d_m$ - prečnik površine obratka *nakon* obrade (mm).
**Primjer 1:** Dat radni komad s početnim prečnikom površine od $\\Phi 95$ mm, ako se u jednom prolazu okrene do prečnika od $\\Phi 90$ mm, izračunajte dubinu rezanja.
**Rješenje:** $a_p=(d_w - d_m) / 2=(95 - 90) / 2=2.5$ mm.
**(II) Brzina prijenosa ($f$)**
Ovo se odnosi na relativni pomak između alata za rezanje i radnog komada-mjeren u smjeru kretanja pomaka-za svaki puni okret radnog komada ili alata. Ovisno o smjeru uvlačenja, klasificira se na *uzdužni dovod* i *poprečni dovod*. Uzdužni pomak se odnosi na kretanje pomaka usmjereno duž vodilica ležaja struga, dok se poprečni pomak odnosi na kretanje posmaka usmjereno okomito na vodilice ležaja struga. (Napomena: *Brzina uvlačenja* ($v_f$) se odnosi na trenutnu brzinu odabrane tačke na reznoj ivici u odnosu na radni komad tokom pomaka.)
$v_f=f \\cdot n$
Gdje: $v_f$ - brzina napajanja (mm/s);
$n$ - brzina vretena (r/s);
Brzina protoka $f$ - (mm/okr.).
**(III) Brzina rezanja ($v_c$)**
Ovo se odnosi na trenutnu brzinu odabrane tačke na reznoj ivici u odnosu na radni komad tokom *primarnog kretanja* (rotacije). Formula izračuna je sljedeća:
$v_c=(\\pi \\cdot d_w \\cdot n) / 1000$
Gdje: $v_c$ - brzina rezanja (m/min);
$d_w$ - prečnik površine obratka *prije* obrade (mm);
$n$ - brzina rotacije obratka (r/min). Prilikom izvođenja proračuna, maksimalnu brzinu rezanja treba koristiti kao referentnu tačku; na primjer, tokom operacija tokarenja, proračuni bi trebali biti zasnovani na prečniku površine koja se obrađuje, jer je tu brzina najveća i habanje alata se dešava najbrže. Primer 2: Okretanje spoljašnjeg prečnika radnog komada prečnika Φ60 mm. Odabrana brzina vretena struga je 600 o/min. Izračunajte *v*c. Rješenje: *v*c=(π * d*w * n) / 1000=3.14 × 60 × 600 / 1000=113 m/min. U stvarnoj proizvodnji, prečnik radnog komada je obično poznata veličina. Na osnovu faktora kao što su materijal obratka, materijal alata i zahtjevi obrade, odabire se specifična brzina rezanja; ova brzina rezanja se zatim pretvara u odgovarajuću brzinu vretena struga radi lakšeg pravilnog podešavanja alatne mašine. Ova konverzija daje sljedeću formulu: n=(1000 * *v*c) / (π * d*w). Primjer 3: Okretanje vanjskog prečnika remenice Φ260 mm na horizontalnom strugu CA6140. Odabrana je brzina rezanja (*v*c) od 90 m/min. Izračunajte *n*. Rješenje: n=(1000 * *v*c) / (π * d*w)=(1000 × 90) / (3,14 × 260)=110 r/min. Nakon što je izračunata brzina vretena strugova, treba odabrati vrijednost sa natpisne pločice stroja koja je najbliža izračunatom rezultatu; u ovom slučaju, n=100 r/min se bira kao stvarna radna brzina za strug. III. Sažetak: Parametri rezanja 1. Dubina rezanja (*a*p) (mm): *a*p=(*d*w - *d*m) / 2 (mm) 2. Brzina pomaka (*f*) (mm/obr.) 3. Brzina rezanja (*v*c) (m/min): *4 *v0} (m/min); n=1000 * *v*c / (π * d) (r/min)
