工欲善其事必先利其器，在加工中除了刀具本身能承受工件的撞擊力及切削力外，機(jī)臺本身的功率及鋼性是否足夠，往往影響刀具壽命及加工效率，尤其CNC車床加工因?yàn)槭枪ぜD(zhuǎn)與離心力關(guān)系，轉(zhuǎn)速會因工件大小及夾持方式受到一定限制，當(dāng)加工時(shí)要效率提升唯有提高切削進(jìn)給率或加大切削深度，而此時(shí)如果機(jī)臺主軸功率不足，往往會因此而導(dǎo)致機(jī)臺停機(jī)或刀具破損，以下就臺中精機(jī)Vturn-36機(jī)臺作為范例，計(jì)算馬達(dá)功率是否能符合切削需求。

  Vturn-36因須經(jīng)過變速箱傳動(dòng)，扭力會有所更改，所以集成計(jì)算以求得正確切削力。（導(dǎo)讀：cnc車床加工切削條件 http://paroma.cn/Article/cncchechuangjiagongq_1.html）

  Vturn-36分為2000轉(zhuǎn)及2500轉(zhuǎn)，2000轉(zhuǎn)低檔時(shí)主軸與馬達(dá)轉(zhuǎn)速比為1∶8.08，高檔為1∶2.66。2500轉(zhuǎn)低檔轉(zhuǎn)速比為1∶6.54，高檔為1∶2.15，當(dāng)了解工件切削速度時(shí)須換算成主軸馬達(dá)轉(zhuǎn)速，才能求得正確的切削功率。

  (一)切削功率計(jì)算公式：

  Ne(Kw)＝(Ap×F×Vc×Ks)÷(60×10³×η)

  Ap(mm)∶切削深度/F(mm/rev)∶每轉(zhuǎn)進(jìn)給量/Vc(m/min)∶切削速度/Ks(N/mm²)∶比切削力(查表)/η∶機(jī)床總效率(80%或90%)/Ne(Kw)∶所須功率

  例題：加工外徑200mm低碳鋼，單邊切深3mm，切削速度120m/min，進(jìn)給率0.2mm/rev求所須功率。

  解答：Ne＝(3×0.2×120×2600)÷(60×1000×0.8)＝3.9Kw

  (二)切削扭力計(jì)算：

  因Vturn-36有經(jīng)過變速箱傳動(dòng)低速檔齒輪比為1∶2.4，所以馬達(dá)扭力可提升2.4倍。

  高速檔齒輪比為1∶0.79，所以馬達(dá)扭力降為0.79倍。

  T(N-m)＝Ap×Ks×f×r/Ap(mm)：切削深度/Ks(N/mm²)：比切削力(查表)/f(mm/rev)∶每轉(zhuǎn)進(jìn)給量/T(N-m)∶切削阻抗扭矩/r(m)∶切削工件半徑

  例題：加工外徑200mm低碳鋼，單邊切深3mm，切削速度120m/min，進(jìn)給率0.2mm/rev求所須扭矩。

  解答：T＝3×2600×0.2×0.1＝156(N-m)

  (三)切削轉(zhuǎn)速計(jì)算：

  N=(Vc×1000)/(D×3.14)/N(rpm)∶主軸轉(zhuǎn)速/Vc(m/min)∶切削速度/D(mm)∶工件直徑

  由上面例題算出工件轉(zhuǎn)速N＝(120×1000)÷(200×3.14)＝191rpm

  所以要加工此工件所須條件為：(1)功率＝3.9Kw(2)扭矩＝156N-m(3)轉(zhuǎn)速＝191rpm

  (四)審查主軸馬達(dá)是否有足夠切削力加工此工件：

  以Vturn-36雙段2000rpm/α22i馬達(dá)為審查機(jī)種。

  1.低速檔：因主軸與馬達(dá)轉(zhuǎn)速比為1∶8.08所以主軸轉(zhuǎn)速191rpm時(shí)馬達(dá)轉(zhuǎn)速為1543rpm(功率為26KW)。變速箱齒輪比為1：2.4所以主軸扭力可提升2.4倍，由馬達(dá)扭矩圖查得其標(biāo)準(zhǔn)約為165N-m，經(jīng)過變速箱后可達(dá)396N-m。

  2.高速檔：因主軸與馬達(dá)轉(zhuǎn)速比為1∶2.66所以主軸轉(zhuǎn)速191rpm時(shí)馬達(dá)轉(zhuǎn)速為508rpm(功率約為8KW)。變速箱齒輪比為1∶0.79所以主軸扭力降為0.79倍，由馬達(dá)扭矩圖查得其標(biāo)準(zhǔn)約為165N-m，經(jīng)過變速箱后只有123N-m。因?qū)崪y外徑切削，扭矩影響很小，可忽略！

  因此要符合第(四)項(xiàng)加工條件1.功率：3.9Kw用低速檔加工主軸負(fù)載約為15%，用高速檔加工約為48%。

  相關(guān)標(biāo)簽：數(shù)控車床加工,自動(dòng)車床加工,cnc車床加工