CNC bara delme tonajı: formül ve makine boyutlandırma

Delme tonajı, tek bir strokta kesilen malzeme uzunluğu, bara kalınlığı ve malzemenin kayma direnciyle belirlenir. Yalnızca bara genişliği kuvveti belirlemez. 120 × 12 mm’lik bir bakır bara, tek küçük bir delik için ölçülü bir yük gerektirebilir; uzun bir kanal veya aynı anda delinen birkaç delik için ise çok daha büyük bir yük gerekebilir.

Aşağıdaki hesaplama, makinenin ilk boyutlandırması için uygundur. Presin izin verilen yük diyagramının, zımba ve kalıbın anma kapasitesinin ya da alıcının gerçek bakır veya alüminyum kalitesiyle yapılacak bir denemenin yerini tutmaz.

Baştan sona tek bir birim sistemi kullanın

En anlaşılır mühendislik biçimi şudur:

Delme kuvveti (kN) = kesim çevresi (mm) × kalınlık (mm) × kayma direnci (N/mm²) ÷ 1.000

Yuvarlak bir delik için kesim çevresi π × çap’tır. Köşe yarıçapı düzeltmesi olmayan dikdörtgen bir açıklık için 2 × (uzunluk + genişlik)’tir. Birden fazla zımba aynı anda kesiyorsa, kuvveti hesaplamadan önce çevrelerini toplayın.

CONIC takım kılavuzu bu kN yöntemini yayımlar ve bakır için 300 N/mm², alüminyum için 200 N/mm² referans kayma direnci değerleri verir. Bu değerler ön eleme için yararlıdır ancak tavlama, alaşım ve tedarikçi verileri sonucu değiştirebilir. 300 N/mm²’yi 300 kg/mm² olarak etiketlemeyin; bu birimleri karıştırmak yanlış bir dönüşüm üretir.

Çözümlü örnek: 10 mm bakırda 13 mm delik

1. Çevre: π × 13 = 40,84 mm
2. Kesilen alan: 40,84 × 10 = 408,4 mm²
3. Kuvvet: 408,4 × 300 ÷ 1.000 = 122,5 kN
4. Ton-kuvvet karşılığı: 122,5 ÷ 9,80665 = 12,5 tf

Hadde sertifikası veya takım tedarikçisi gerçek bakır tavı için 250 N/mm² belirtiyorsa, aynı geometri 102,1 kN, yani yaklaşık 10,4 tf olarak hesaplanır. Bu fark, alıcının her sonucun yanında malzeme varsayımını saklaması gerektirmesinin nedenidir.

Kalınlık ve çevre yükü doğrusal olarak ölçekler

Aşağıdaki ön eleme tablosu 13 mm yuvarlak delik, 300 N/mm² bakır ve 200 N/mm² alüminyum kullanır. Değerler hesaplanmış kesim yükleridir; önerilen pres kapasiteleri değildir.

Kalınlığı iki katına çıkarmak hesaplanan yükü iki katına çıkarır. Yuvarlak deliğin çapını iki katına çıkarmak da yükü iki katına çıkarır, çünkü çevre çap ile orantılıdır. Uzun bir kanal, görünüşte daha büyük bir yuvarlak delikten daha fazla kuvvet gerektirebilir; bu nedenle teklif isteğindeki belirleyici girdi, yalnızca en büyük delik çapı değil, strok başına en büyük kesim çevresidir.

Hesaplamayı makine gereksinimine dönüştürün

Planlanan en zorlu strokla başlayın, ardından basit formülün yakalayamadığı koşulları kontrol edin:

• aynı anda kesilen delik sayısı;
• seçilen istasyondaki zımba ve kalıp kapasitesi;
• eksantrik yükleme ve pres üreticisinin yük diyagramı;
• sıyırıcı kuvveti ve atık tahliye davranışı;
• bakır alaşımı ve tavlama değişkenliği;
• zımba aşınması ve bileme aralığı;
• sürekli çalışma çevrimi ve hidrolik sıcaklık;
• özel şekillere veya kalın malzemeye uygulanan her türlü kapasite düşürme.

Keyfî bir %30–50 çarpanı bu kontrollerin yerini tutmaz. Bir proje mühendislik payı kullanabilir, ancak bu değer makine üreticisinden, takım üreticisinden ve alıcının malzeme aralığından gelmelidir. Hem hesaplanan yükü hem de onaylanan pres ayarını proses föyüne kaydedin.

DHCNC-BP-60 delme ve kesme iş istasyonu 600 kN anma delme kuvveti, 6.000 × 200 × 15 mm maksimum iş parçası hacmi ve ±0,20 mm/m delik adımı doğruluğu ile yayımlanmıştır. Bu özellikler makinenin çalışma hacmini tanımlar; önerilen her delik düzeni yine de yukarıdaki çevre hesabını ve takım doğrulamasını gerektirir.

Kalıp boşluğu bir takım kararıdır, sabit bir bara kuralı değildir

Boşluk; kesim yükünü, çapağı, kenar yuvarlanmasını, kırılma yüzeyini, atık çıkışını ve takım ömrünü etkiler. Ayrıca toplam boşluk mu yoksa kenar başına boşluk mu olduğu açıkça belirtilmelidir.

CONIC, toplam boşluğu kalıp açıklığı eksi zımba ölçüsü olarak tanımlar; kenar başına boşluk bu değerin yarısıdır. Kesme kalıbı boşluğu kılavuzu belirli servo/hidrolik ve mekanik zımba presi takımları için bakır referans faktörleri verir. Ayrıca 3,2 mm’den kalın plakalar için referansın yaklaşık 1,4 ile çarpılmasını ve makine özelliklerinin kontrol edilmesini önerir.

Bu tablo bir başlangıç noktasıdır, evrensel bir bara ayarı değildir. %15 toplam boşluk ile %15 kenar başına boşluk çok farklı iki takımdır. Şu kalemleri takım resmine ekleyin:

• malzeme kalitesi ve tavı;
• anma kalınlığı ve izin verilen değişkenliği;
• zımba ölçüsü;
• kalıp ölçüsü;
• toplam ve kenar başına boşluk;
• kabul edilebilir çapak yüksekliği ve kesim yüzü durumu;
• yağlama ve bileme talimatları.

Delik aralığı ve kenar mesafesi parça tasarımından gelir

«Kenar mesafesi iki delik çapına eşittir» gibi kurallar yararlı atölye pratikleri olabilir, ancak IEC 61439’un evrensel gereksinimleri değildir. Kenar yırtılması, bağlantı ezilme gerilmesi, temas alanı, pul ölçüleri, yalıtım mesafesi ve doğrulanmış montaj tasarımı kabul edilebilir geometriyi etkiler.

Makine onaylanmış resmi üretmelidir; resmin yapısal sınırlarını kendi icat etmemelidir. Şalt işleri için üç soruyu ayırın:

1. Bara ve bağlantı tasarımı, montaj tasarımcısının elektriksel ve mekanik doğrulamasını karşılıyor mu?
2. Zımba ve kalıp, aşırı deformasyon veya takım riski olmadan özelliği oluşturabiliyor mu?
3. Makine, tüm bara boyu ve parti genelinde resimdeki toleransı tutabiliyor mu?

IEC 61439, alçak gerilim şalt ve kontrol tertibatı montajlarını düzenler. Her bara için genel bir ±0,1 mm delik konumu gereksinimi öngörmez. Bu nedenle IEC 61439-1 kapsamı, işleme toleransı tablosu olarak değil, montaj çerçevesi olarak anılmalıdır.

Tekrarlanabilir bir atölye hesap föyü oluşturun

Her tekrarlayan parça ailesi için delik veya kanal geometrisini, eşzamanlı özellik sayısını, malzeme kalitesini, kalınlığı, kayma direnci kaynağını, hesaplanan kN değerini, takım istasyonunu, boşluğu, onaylanmış makine ayarını ve muayene sonucunu saklayın. Malzeme, kalınlık, takım yerleşimi veya eşzamanlı delik sayısı değiştiğinde yeniden hesaplayın.

Makine sınıflarını karşılaştıran alıcılar; taret, nesting ve bakım soruları için daha kapsamlı CNC bara delme makinesi seçim kılavuzunu kullanabilir. Yük kararı için doğruluk kaynağı tonaj çalışma sayfası olarak kalmalıdır.