バックエンゲージメント、フィード、フィード速度とそれらの計算式の関係

NCプログラミング中に、プログラマーは各プロセスの切削量を決定し、それを命令としてプログラムに書き込む必要があります。切削量には、切削速度、バックエンゲージメント、送り速度が含まれます。異なる加工方法では、異なる切削量が必要です。

1. 投与量の選択の原則

荒加工の場合、それは一般に生産性の向上に基づいていますが、経済的および処理コストも考慮する必要があります。中仕上げの場合は、加工品質の確保を前提に、切削効率、経済性、加工コストを考慮してください。具体的な値は、機械のマニュアル、切削量のマニュアル、および経験に基づいている必要があります。

工具の耐久性から始めて、切削量の選定順です。最初にバックエンゲージメントを決定し、次に送りを決定し、最後に切削速度を決定します。

2.バックエンゲージメントの決定

バックエンゲージメントは、工作機械、ワークピース、および工具の剛性によって決まります。剛性が許容される場合、バックエンゲージメントはワークピースのストック量と可能な限り同じにする必要があります。これにより、パスの数が減り、生産効率が向上します。

バックエンゲージメントの原則を決定する方法。

（1）ワークの表面粗さをRa12.5μm〜25μmにする必要がある場合、CNC加工の在庫量が5mm〜6mm以下であれば、一度のラフ加工で対応できます。ただし、マージンが大きい場合、プロセスシステムの剛性が低い場合、機械動力が不足する場合は、フィードを複数回に分割することができます。

（2）ワークの表面粗さをRa3.2μm〜12.5μmにする必要がある場合は、荒加工と中仕上げの2段階に分けられます。荒加工中のバックエンゲージメントは以前と同じです。荒加工後、0.5mm〜1.0mmのバランスを残し、中仕上げ時に切り落とします。

（3）ワークの表面粗さをRa0.8μm〜3.2μmにする必要がある場合、3段階に分けることができます。荒加工、中仕上げ、仕上げ。中仕上げ時の裏噛みは1.5mm〜2mmかかります。仕上げ時の裏噛みは0.3mm〜0.5mmです。

3. フィードの決定

フィードは主に、部品の加工精度と表面粗さの要件、および工具とワークピースの材料に基づいています。最大送り速度は、機械の剛性と送りシステムの性能によって制限されます。

送り速度の決定方法。

1）ワークの品質要求が保証される場合、生産効率を向上させるために、より高い送り速度を選択できます。通常100〜200m / minの範囲で選定されます。

2）深い穴を切削または加工する場合、または高速度鋼工具で加工する場合は、より低い送り速度を選択することをお勧めします。通常、20〜50 m / minの範囲です。

3）加工精度や表面粗さが高い場合は、送り速度を20〜50m / minの範囲で小さくする必要があります。

4）工具がアイドルストロークを取っているとき、特に距離が「ゼロに戻る」ときは、機械数値制御システムによって設定された最高の送り速度を選択できます。

4. スピンドル速度の決定

スピンドル速度は、許容切削速度とワークピース（または工具）の直径に基づいて選択する必要があります。その計算式は

n = 1000 * v /π* D

v—-cutting speed, in m/min, determined by the durability of the tool;

N—-spindle speed, the unit is r/min;

D—-diameter of work piece or tool diameter in mm.

計算されたスピンドル速度nは、機械のマニュアルに従って最終的に選択され、機械に比較的近い速度になります。

つまり、切削量の具体的な値は、機械の性能、関連するマニュアル、および実務経験に基づいて類推する必要があります。同時に、スピンドル速度、切り込み深さ、および送り速度を互いに適合させて、最適な切削量を形成できます。

5. 参照式

1）バックエンゲージメント（ap）

加工面と加工面の垂直距離をバックエンゲージメントと呼びます。バックエンゲージメントは、切断点の基点によって測定され、作業平面に垂直なエンゲージメントです。これは、各送りのワークピースへの旋削工具の深さなので、切込みと呼ばれます。この定義によれば、横型から円筒型の旋盤と同様に、その背面のかみ合いは次のように計算できます。

Ap =（dw-dm）/ 2

In the formula ap—-back engagement(mm);

Dw—-surface diameter of the workpiece to be machined (mm);

Dm—-The surface diameter (mm) of the workpiece has been machined.

例1. 機械加工される表面の直径はΦ95mmであることが知られています。現在、フィードカーの直径はΦ90mmで、かみ合いを求めています。

解決。 ap =（dw-dm）/ 2 =（95-90）/2=2.5mm

2）飼料（f）

ワークピースまたはツールの1回転あたりの送り移動方向におけるツールとワークピースの相対変位。送り方向により、横送りと横送りに分かれます。横送りとは、旋盤のベッドレールの方向に沿った送りのことであり、横送りとは、旋盤のベッドレールの方向に垂直な送りのことです。

送り速度vfは、刃先の選択した点がワーク送りに対して移動する瞬間速度です。

Vf = f * n

Where vf—-feed speed(mm/s);

N—-spindle speed(r/s);

f—-feed(mm /s).

3）切断速度（vc）

ワークピースに対する刃先の選択されたポイントのメインモーションの瞬間速度。

Vc =（π* dw * n）/ 1000

In the formula vc—-cutting speed (m/min);

Dw—-surface diameter of the workpiece to be machined (mm);

n—-Workpiece speed (r/min).

計算では、最大切削速度を基準にします。たとえば、機械を使用する場合、速度が最も速く、工具の摩耗が最も速いため、加工する表面の直径の値が計算されます。

例2. Φ60mmのワークピースの外径、選択された旋盤スピンドル速度は600r / min、そしてvc

解決。 vc =（π* d * w * n）/ 1000 = 3.14x60x600 / 1000 = 113 m /分

実際の生産では、ワークの直径としてよく知られています。被削材、工具材料、加工条件に応じて、切削速度を選択し、旋盤主軸速度に換算し、旋盤を調整するため、次式が得られます。

n =（1000 * vc）/π* dw

例3： CA6140横型旋盤Φ260mmプーリーの外側の円で、vcが90m / minを選択し、nを見つけます。

Solution: n=( 1000*vc)/ π*dw=(1000×90)/ (3.14×260) =110r/min

旋盤主軸速度を計算した後、銘板に近い値を選択する必要があります。つまり、旋盤の実際の速度としてn = 100r / minを選択します。

6.まとめ

切削量の3つの要素は、切削速度（vc）、送り（f）、送り速度（vf）、およびバックエンゲージメント（ap）の一般的な用語です。

1.バックエンゲージメントap（mm） 

ap =（dw-dm）/ 2

2.送りf（mm / r）

vf = f * n

3.cuttingvc（メートル/分）

vc =（π* dw * n）/ 1000