Постоянная поверхностная скорость резания — G96 в станках с ЧПУ

[Kirilljs]

Поговорим о важной команде в программировании станков с ЧПУ — G96, которая обеспечивает постоянную поверхностную скорость резания. Эта функция особенно актуальна при токарной обработке и позволяет значительно повысить качество обработки и долговечность инструмента. Разберемся, как она работает, где применяется, и научимся рассчитывать параметры для программы.

---

Что такое G96?

Команда G96 активирует режим постоянной поверхностной скорости резания (Constant Surface Speed). Она автоматически регулирует обороты шпинделя (RPM) в зависимости от текущего диаметра обрабатываемой заготовки. Это критично при работе с переменным диаметром (например, при точении конусов, радиусов или фасонных деталей), так как сохраняет оптимальные условия резания.

---

Где применяется G96?

• Токарные станки с ЧПУ: При обработке наружных и внутренних поверхностей.
• Обработка материалов разного диаметра: Особенно эффективно при снижении диаметра (например, при растачивании или проточке).
• Улучшение качества поверхности: Постоянная скорость резания предотвращает вибрации и неравномерный износ инструмента.
• Экономия времени: Автоматическая адаптация оборотов ускоряет процесс настройки.

---

Формула расчета оборотов при G96

Поверхностная скорость резания (Vc) задается в метрах в минуту (м/мин) или футах в минуту (SFM). Формула для перевода в обороты шпинделя (N, RPM):

N = (Vc * 1000) / (π * D)

Где:

• Vc — поверхностная скорость (м/мин),
• D — текущий диаметр обработки (мм),
• π ≈ 3.1416.

Пример:
Если Vc = 200 м/мин, а диаметр заготовки D = 50 мм:
N = (200 * 1000) / (3.1416 * 50) ≈ 1273 об/мин.
При уменьшении диаметра до 25 мм обороты удваиваются: N ≈ 2546 об/мин.

️ Важно! Убедитесь, что ваш станок поддерживает такие обороты, иначе используйте команду G50 для ограничения максимального RPM.

---

Пример универсальной программы с G96

O1000 (Программа с G96)
G21 (Миллиметры)
G25 (Отключение контроля оборотов)
G97 S1000 M03 (Старт шпинделя на 1000 об/мин для подвода инструмента)
G00 X52 Z2 (Быстрый подвод к детали)
G96 S200 (Переход на постоянную скорость резания 200 м/мин)
G01 Z-50 F0.2 (Обработка Ø50 мм с подачей 0.2 мм/об)
X80 (Отвод инструмента)
G00 Z2 (Возврат на исходную позицию)
G97 S1000 (Возврат к постоянным оборотам)
M30 (Конец программы)

Пояснение:

• G96 S200 — устанавливаем скорость резания 200 м/мин.
• G97 — отключает G96, возвращаясь к заданным оборотам (например, для безопасной смены инструмента).
• G50 S3000 — можно добавить перед G96, чтобы ограничить обороты шпинделя (максимум 3000 об/мин).

---

Полезные советы

1. Выбор скорости резания (Vc):

   • Сталь (углеродистая): 150–250 м/мин,
   • Алюминий: 300–1000 м/мин,
   • Нержавеющая сталь: 100–200 м/мин.
     Конкретные значения зависят от марки материала и типа инструмента (карбид, быстрорез и т.д.).

2. Избегайте чрезмерных оборотов:
   Используйте G50 для защиты шпинделя. Например: G50 S3000.

3. Не забывайте про подачу (F):
   Подача задается в мм/об (или дюйм/об) и влияет на шероховатость поверхности.

4. Тестирование:
   Перед запуском программы на станке проверьте расчеты и имитируйте движение инструмента в CAM-системе.

---

Команда G96 — мощный инструмент для оптимизации токарной обработки. Она гарантирует стабильное качество поверхности, снижает износ резцов и упрощает настройку станка. Однако требует внимательного подхода к расчетам и учета технических ограничений оборудования.

Если есть вопросы или хотите поделиться своим опытом работы с G96 — пишите в комментариях!