Pri CNC programovaní musí programátor pre každú operáciu určiť rezné parametre a začleniť ich do programu vo forme inštrukcií. Medzi tieto parametre rezu patrí okrem iného rýchlosť rezu, hĺbka rezu a rýchlosť posuvu. Rôzne metódy obrábania vyžadujú výber špecifických rezných parametrov prispôsobených každému procesu.
1. Zásady výberu parametrov rezu
Počas hrubého obrábania je hlavným cieľom vo všeobecnosti maximalizovať produktivitu; treba však brať do úvahy aj ekonomickú efektívnosť a náklady na obrábanie. Pri polo-dokončovaní a dokončovacom obrábaní sa pozornosť presúva na vyváženie účinnosti rezania, ekonomickej životaschopnosti a nákladov na obrábanie pri súčasnom zabezpečení požadovanej kvality obrábania. Konkrétne číselné hodnoty týchto parametrov by sa mali určiť na základe technických špecifikácií obrábacieho stroja a príručiek rezných parametrov, doplnených o praktické skúsenosti.
Z hľadiska životnosti a odolnosti nástroja je odporúčaná postupnosť výberu rezných parametrov nasledovná: najprv určiť hĺbku rezu, potom rýchlosť posuvu a nakoniec rýchlosť rezu.
2. Určenie hĺbky rezu
Hĺbka rezu je určená tuhosťou obrábacieho stroja, obrobku a rezného nástroja. Za predpokladu, že to tuhosť systému dovoľuje, hĺbka rezu by mala byť v ideálnom prípade nastavená tak, aby sa rovnala celkovému prídavku na obrábanie (úber materiálu) obrobku; tento prístup minimalizuje počet potrebných prechodov, čím sa zvyšuje efektivita výroby.
Zásady na určenie hĺbky rezu:
(1) Keď požadovaná drsnosť povrchu obrobku spadá do rozsahu Ra 12,5 μm až 25 μm a prídavok na obrábanie je menší ako 5 mm až 6 mm, proces hrubého obrábania sa môže zvyčajne dokončiť v jednom prechode, aby sa splnili špecifikácie. Ak je však prídavok na obrábanie značný, tuhosť procesného systému je nedostatočná alebo obrábaciemu stroju chýba primeraný výkon, operácia môže byť rozdelená do viacerých prechodov.
(2) Ak požadovaná drsnosť povrchu spadá do rozsahu Ra 3,2 μm až 12,5 μm, proces by sa mal rozdeliť do dvoch etáp: hrubé obrábanie a polodokončovacie obrábanie. Výber hĺbky rezu pre fázu hrubého obrábania sa riadi zásadami uvedenými vyššie. Po hrubom obrábaní by sa mal na povrchu obrobku ponechať zostatkový prídavok 0,5 mm až 1,0 mm, ktorý sa následne odstráni počas fázy polotovaru{8}}obrábania.
(3) Ak požadovaná drsnosť povrchu spadá do rozsahu Ra 0,8 μm až 3,2 μm, proces by sa mal rozdeliť do troch etáp: hrubé obrábanie, polodokončovacie obrábanie a dokončovacie obrábanie. Vo fáze polotovaru{5}}obrábania by mala byť hĺbka rezu nastavená medzi 1,5 mm a 2 mm. Počas dokončovacích operácií by mala byť hĺbka rezu nastavená medzi 0,3 mm a 0,5 mm.
3. Určenie rýchlosti posuvu
Rýchlosť posuvu sa volí predovšetkým na základe požadovanej presnosti obrábania a drsnosti povrchu dielu, ako aj materiálov rezného nástroja a obrobku. Maximálna rýchlosť posuvu je obmedzená tuhosťou obrábacieho stroja a výkonnostnými možnosťami jeho posuvového systému.
Zásady určovania rýchlosti podávania:
1) Keď je možné zaručiť požiadavky na kvalitu obrobku, môže sa zvoliť vyššia rýchlosť posuvu, aby sa zvýšila efektívnosť výroby. Vo všeobecnosti sa volí hodnota v rozsahu 100 až 200 m/min.
2) Pri vykonávaní oddeľovacích operácií, obrábaní hlbokých otvorov alebo používaní nástrojov z rýchloreznej ocele sa odporúča zvoliť nižšiu rýchlosť posuvu; typicky sa volí hodnota v rozsahu 20 až 50 m/min.
3) Ak sú kladené vysoké požiadavky na presnosť obrábania a drsnosť povrchu, mala by sa zvoliť nižšia rýchlosť posuvu; všeobecne sa volí hodnota v rozsahu 20 až 50 m/min.
4) Počas -pohybov rezného nástroja-, najmä pri návrate do „nulového bodu“ na veľkú vzdialenosť-, možno zvoliť maximálnu rýchlosť posuvu nakonfigurovanú v CNC systéme obrábacieho stroja.
4. Určenie rýchlosti vretena
Otáčky vretena by sa mali zvoliť na základe prípustnej rýchlosti rezania a priemeru obrobku (alebo rezného nástroja). Vzorec výpočtu je nasledujúci:
n = 1000v / πD
v - Rezná rýchlosť (v m/min), určená životnosťou rezného nástroja;
n - Otáčky vretena (v ot./min.);
D - Priemer obrobku alebo rezného nástroja (v mm).
Vypočítaná rýchlosť vretena *n* musí byť nakoniec upravená tak, aby zodpovedala jednej z dostupných rýchlostí uvedených v špecifikáciách obrábacieho stroja alebo najbližšej dostupnej rýchlosti. Stručne povedané, konkrétne hodnoty rezných parametrov by sa mali určiť na základe výkonových schopností obrábacieho stroja a príslušných technických príručiek v kombinácii s praktickými skúsenosťami, často s použitím analogického prístupu. Ďalej je potrebné zosúladiť rýchlosť vretena, hĺbku rezu a rýchlosť posuvu, aby sa zabezpečila vzájomná kompatibilita, čím sa vytvorí optimálna sada rezných parametrov.
Referenčný vzorec:
(I) Hĺbka rezu (ap): Kolmá vzdialenosť medzi obrobeným povrchom obrobku a povrchom, ktorý sa má ešte opracovať, je definovaná ako hĺbka rezu. *Hĺbka rezu* ($a_p$) je množstvo odobratého materiálu, merané od referenčného bodu na reznej hrane v smere kolmom na pracovnú rovinu. Predstavuje hĺbku, do ktorej sústružnícky nástroj preniká do obrobku počas každého posuvu; preto sa označuje aj ako *hĺbka rezu*. Na základe tejto definície možno pri pozdĺžnom sústružení na vonkajšom valcovom povrchu vypočítať hĺbku rezu pomocou nasledujúceho vzorca:
$a_p = (d_w - d_m) / 2$
Kde: $a_p$ - hĺbka rezu (mm); $d_w$ - priemer povrchu obrobku *pred* obrábaním (mm);
$d_m$ - priemer povrchu obrobku *po* opracovaní (mm).
**Príklad 1:** Za predpokladu, že obrobok s počiatočným povrchovým priemerom $\\Phi 95$ mm, ak je otočený jedným prechodom na priemer $\\Phi 90$ mm, vypočítajte hĺbku rezu.
**Riešenie:** $a_p=(d_š - d_m) / 2=(95 - 90) / 2=2.5$ mm.
**(II) Sadzba feedu ($f$)**
Vzťahuje sa na relatívne posunutie medzi rezným nástrojom a obrobkom-merané v smere pohybu posuvu- pri každej celej otáčke obrobku alebo nástroja. V závislosti od smeru posuvu sa delí na *pozdĺžny posuv* a *priečny posuv*. Pozdĺžny posuv sa týka posuvu smerujúceho pozdĺž vodiacich koľajníc lôžka sústruhu, zatiaľ čo priečny posuv sa týka posuvu smerujúceho kolmo na vodiace koľajnice lôžka sústruhu. (Poznámka: *Rýchlosť posuvu* ($v_f$) sa vzťahuje na okamžitú rýchlosť zvoleného bodu na reznej hrane vzhľadom na obrobok počas posuvu.)
$v_f=f \\cdot n$
Kde: $v_f$ - rýchlosť posuvu (mm/s);
$n$ - rýchlosť vretena (r/s);
rýchlosť posuvu $f$ - (mm/ot.).
**(III) Rýchlosť rezania ($v_c$)**
Vzťahuje sa na okamžitú rýchlosť zvoleného bodu na reznej hrane vzhľadom na obrobok počas *primárneho pohybu* (rotácie). Vzorec výpočtu je nasledujúci:
$v_c=(\\pi \\cdot d_w \\cdot n) / 1000 $
Kde: $v_c$ - rýchlosť rezania (m/min);
$d_w$ - priemer povrchu obrobku *pred* obrábaním (mm);
$n$ - rýchlosť otáčania obrobku (r/min). Pri výpočtoch by sa ako referenčný bod mala použiť maximálna rýchlosť rezania; napríklad počas sústružníckych operácií by výpočty mali vychádzať z priemeru obrábaného povrchu, pretože práve tu je rýchlosť najvyššia a dochádza k najrýchlejšiemu opotrebovaniu nástroja. Príklad 2: Sústruženie vonkajšieho priemeru obrobku s priemerom Φ60 mm. Zvolené otáčky vretena sústruhu sú 600 ot./min. Vypočítajte *v*c. Riešenie: *v*c=(π * d*š * n) / 1000=3.14 × 60 × 600 / 1000=113 m/min. Pri skutočnej výrobe je priemer obrobku zvyčajne známe množstvo. Na základe faktorov, ako je materiál obrobku, materiál nástroja a požiadavky na obrábanie, sa vyberie špecifická rýchlosť rezania; táto rezná rýchlosť sa potom prevedie na zodpovedajúcu rýchlosť vretena sústruhu, aby sa uľahčilo správne nastavenie obrábacieho stroja. Táto konverzia poskytne nasledujúci vzorec: n=(1000 * *v*c) / (π * d*w). Príklad 3: Sústruženie vonkajšieho priemeru remenice Φ260 mm na horizontálnom sústruhu CA6140. Je zvolená rýchlosť rezania (*v*c) 90 m/min. Vypočítajte *n*. Riešenie: n=(1000 * *v*c) / (π * d*š)=(1000 × 90) / (3,14 × 260)=110 ot./min. Po vypočítaní rýchlosti vretena sústruhu by ste mali vybrať hodnotu z typového štítku stroja, ktorá je najbližšie k vypočítanému výsledku; v tomto prípade sa ako skutočná prevádzková rýchlosť pre sústruh vyberie n=100 ot./min. III. Zhrnutie: Parametre rezu 1. Hĺbka rezu (*a*p) (mm): *a*p=(*d*š - *d*m) / 2 (mm) 2. Rýchlosť posuvu (*f*) (mm/ot.) 3. Rýchlosť rezu (*π*c) (m/min): *d *5}c 1000 (m/min); n=1000 * *v*c / (π * d) (ot./min)
