Čista suha roba! Savjeti za odabir ispravne putanje alata u CNC obradi!
Kontinuiranim razvojem moderne proizvodne tehnologije, oprema i njeni prateći CAM sustavi naširoko su primijenjeni i razvijeni. Putanja alata za obradu (tj. putanja alata) koju generira CAM sustav jezgra je kontrole rada strojne opreme. Izravno utječe na višestruke aspekte kao što su točnost obratka, hrapavost površine, ukupno vrijeme obrade i životni vijek alatnog stroja, određujući u konačnici učinkovitost proizvodnje.
Ovaj članak analizira različite karakteristike metoda rezanja i neke čimbenike koji utječu na njihov odabir, te uspoređuje metode procesa i metode rezanja u procesu glodanja, pružajući referencu za odabir odgovarajuće metode rezanja.
1, Metoda hodanja nožem
1. Osnovni pojmovi o metodi rezanja
Metoda hodanja alata odnosi se na metodu planiranja putanje koju koristi alat za dovršetak rezanja obratka. U obradi istog dijela, više metoda rezanja može zadovoljiti zahtjeve veličine i točnosti dijela, ali učinkovitost obrade nije ista.
2. Klasifikacija metoda rezanja
Metode rezanja mogu se podijeliti u četiri kategorije: jednosmjerno rezanje, klipno rezanje, kružno rezanje i kompozitno rezanje. Kompozitno rezanje je kombinacija prve tri vrste rezanja. Korištenje jednosmjernog ili recipročnog rezanja, iz perspektive strategije strojne obrade, oboje je rezanje i rezanje. Prema tome, prema različitim strategijama obrade, metode rezanja mogu se podijeliti na rezanje u nizu, rezanje u obliku prstena i druge posebne metode. Najčešće korištene metode su rezanje u redove i rezanje na prsten.
Metoda linijskog rezanja korisna je za maksimiziranje brzine posmaka alatnog stroja, a kvaliteta rezne površine također je bolja od one kod kružnog rezanja. Međutim, kada složena planarna šupljina ima višestruke izbočine koje tvore višestruke unutarnje konture, često se generiraju dodatne radnje podizanja alata, to jest, na određenoj točki putanje alata, ili da se izbjegne interferencija između alata i izbočina, ili da se vrati alata na preostalo neobrađeno područje, alat se mora podići na određenu visinu od ravnine obrade, zatim premjestiti na početnu točku druge putanje alata, a zatim nastaviti radnju rezanja.
Putanja alata za rezanje u linijskom rezanju uglavnom se sastoji od niza ravnih segmenata paralelnih s fiksnim smjerom, što je lako izračunati. Prikladno za jednostavnu preciznu obradu šupljina ili grubu obradu za uklanjanje velikih rubova, kao što je prikazano na slici 1.
Slika 1: Klipna putanja alata za rezanje
Kod obrade prstenastim rezanjem, alat slijedi putanju sa sličnim graničnim konturama i sastavljen je od niza zatvorenih krivulja, koje mogu osigurati da alat zadrži isto stanje rezanja prilikom rezanja dijelova. Zbog činjenice da obrada prstenastim rezanjem konstruira trenutnu mapu kružne putanje kroz kontinuiranu pristranost za izračunavanje sljedeće kružne putanje, izračun je složen i dugotrajan. Prikladno za obradu složenih šupljina i površina, kao što je prikazano na slici 2.
Slika 2 Put alata za prstenasto rezanje
2, Čimbenici koji utječu na metodu rezanja
1. Oblik i geometrijski elementi samog izratka
Oblik i geometrijski elementi samog obratka uključuju geometrijski oblik domene obrade, veličinu i položaj domene alata, itd. To je inherentna karakteristika samog obratka, što je nepromjenjiv čimbenik, ali je temeljni čimbenik koji određuje način rezanja.
2. Put procesa
Put procesa je izravan proces za postizanje svrhe strojne obrade i izravna osnova za odabir metode rezanja. Ruta procesa određuje redoslijed područja obrade, spajanje i razdvajanje područja alata i podjelu na grubu obradu, polupreciznu obradu i preciznu obradu. Postoji više procesnih ruta za postizanje cilja, što određuje različite izbore metoda rezanja.
3. Materijal obratka
Materijal izratka također je jedan od čimbenika koji određuju metodu rezanja. Materijal obratka je izravan predmet obrade i ne utječe izravno na metodu rezanja, ali će imati utjecaja na odabir materijala alata, veličine i metode obrade, čime neizravno utječe na metodu rezanja. Oblik i veličina izratka mogu utjecati na ravnomjernost raspodjele dodataka za obradu u različitim dijelovima izratka. U isto vrijeme, za izratke s opcijskim veličinama i oblicima izratka, korištenje različitih veličina i oblika izratka može promijeniti metodu stezanja, preraspodijeliti domenu obrade i utjecati na strategiju obrade, što dovodi do različitih metoda hoda alata.
4. Načini stezanja i pričvršćivanja izradaka
Način stezanja i pričvršćivanja izratka također neizravno utječe na način rezanja, kao što je utjecaj novog "polja alata" generiranog tlačnom pločom, utjecaj sile pričvršćivanja na količinu rezanja, što dovodi do promjena u načinu rezanja, te utjecaj vibracija na način rezanja.
5. Izbor alata za rezanje
Odabir alata za rezanje uključuje materijal alata, oblik alata, duljinu alata i broj zubaca. Ovi parametri određuju površinu i učestalost kontakta između alata i obratka, određujući tako volumen reznog materijala i opterećenje stroja po jedinici vremena. Otpornost na trošenje i vijek trajanja alata određuju duljinu vremena rezanja. Veličina alata (tj. promjer) izravno utječe na metodu rezanja. Zbog odabira alata s različitim promjerima, veličina zaostalog područja će utjecati, što će rezultirati promjenama u putanji obrade i različitim putanjama alata.
6. Obrada odabira domene
Tijekom procesa glodanja, kada složena planarna šupljina ima višestruke izbočine koje tvore višestruke unutarnje konture, često se generiraju dodatne akcije podizanja alata za rezanje linije; Za rezanje prstena, to će produžiti putanju obrade. Ova dodatna radnja podizanja alata ili produljenje putanje obrade ozbiljno će smanjiti učinkovitost rezanja. Stoga je za nas glavna briga kako smanjiti učestalost takvih situacija.
Podijelite cijelo područje rezanja u nekoliko podpodručja prema potrebama strojne obrade, obradite svako podpodručje zasebno i podignite alat između svakog podpodručja. U isto vrijeme, spojite ili podijelite ova podpodručja prema metodi rezanja ili ih čak zanemarite. Ovaj drugačiji odabir područja obrade ne samo da smanjuje broj podizanja alata, već također putanju obrade ne čini relativno dužom. U isto vrijeme, najrazumnija metoda hoda alata može se usvojiti za nova područja, poboljšavajući učinkovitost strojne obrade.
3, Razuman odabir metode rezanja
1. Osnovna načela selekcije
Prilikom odabira metode rezanja treba uzeti u obzir dvije točke: prvo, duljinu vremena obrade i drugo, je li dodatak za obradu ujednačen. Općenito govoreći, metoda rezanja prstena temelji se na obliku izratka, a dodatak za obradu je relativno ujednačen. Dodatak za strojnu obradu za korištenje metode linijskog rezanja je relativno neujednačen. Ako želite ostaviti ujednačeniji dodatak nakon rezanja linije, obično trebate povećati kružnu putanju alata za rezanje oko granice. Ako se zanemari zahtjev za neravnom marginom, duljina putanje alata na reznoj stazi obično je relativno kratka; Ako se uzme u obzir neujednačenost ruba i povećanje kružne putanje alata za rezanje, kada je granica područja obrade duga (kao u slučaju više područja alata), kružna putanja alata za rezanje oko granice ima značajan utjecaj na ukupno vrijeme obrade, a putanja rednog alata za rezanje općenito je duža od kružne putanje alata za rezanje. Položaj rezanja alata za rezanje lako se izračunava i zauzima manje memorije, ali ima više vremena za podizanje alata. Kada koristite kružnu putanju alata, potrebno je nekoliko puta pomaknuti granicu prstena i očistiti prsten koji se sam siječe.
2. Odaberite na temelju vanjskih značajki
Karakteristike oblika obratka određuju putanju rezanja strojne obrade. Prema različitim objektima obrade, izradak se može jednostavno podijeliti na tipove ravnih šupljina i tipove površina slobodnog oblika.
Planarne šupljine općenito se obrađuju metodom rezanja u nizu. Zbog činjenice da se ove vrste obradaka uglavnom oblikuju cjelokupnim rezanjem i glodanjem proizvoda, kao što su kutijasta tijela, baze i drugi dijelovi, postoji veliki dodatak za strojnu obradu. Korištenje metode rezanja u nizu je korisno za maksimiziranje brzine napredovanja alatnog stroja, poboljšanje učinkovitosti obrade, a kvaliteta površine rezanja također je bolja od one kod kružnog rezanja
Površine slobodnog oblika općenito koriste obradu prstenastim rezanjem, uglavnom zbog činjenice da su površine uglavnom odljevci ili oblikovani od pravilnih oblika, s neravnomjernom raspodjelom dodataka i visokim zahtjevima za točnost površine; Drugo, u usporedbi s linijskim rezanjem, kružno rezanje ima bolje karakteristike površinske obrade i može bolje približiti pravi oblik površine.
3. Odaberite prema strategiji obrade
Obrada dijelova često se dijeli u tri faze: gruba strojna obrada, poluprecizna strojna obrada i precizna strojna obrada. Ponekad postoji i završna faza. Potrebno je razumno podijeliti faze obrade kako bi se osigurala točnost strojne obrade. Zbog relativno jedinstvene funkcije alatnog stroja, granice svake faze mogu se jasno vidjeti u procesu tradicionalnih metoda obrade. Međutim, u CNC obradi glodanjem, ova je granica relativno nejasna i može doći do situacija miješanja (kao što je sadržaj fine strojne obrade u fazi grube obrade i tragovi grube obrade u fazi fine strojne obrade). Kako bi se osigurala kvaliteta obrade, podjela faza obrade nužna je i kod CNC obrade. Međutim, kako bi se smanjilo vrijeme stezanja i pojednostavilo hodanje alata, način određivanja sadržaja obrade u svakoj fazi može se razlikovati od tradicionalnih procesa strojne obrade.
Glavni cilj grube strojne obrade je postići brzinu skidanja materijala po jedinici vremena i pripremiti geometrijski profil izratka za polupreciznu obradu. Stoga se za rezanje slojeva često koriste metode rezanja u nizu ili kompozitne metode rezanja. Glavni cilj poluprecizne strojne obrade je učiniti konturu izratka ravnim i ujednačiti površinski dodatak za završnu obradu. Stoga se često koristi rezanje prstena. Glavni cilj precizne strojne obrade je dobivanje izradaka koji zadovoljavaju zahtjeve geometrijskih dimenzija, točnosti oblika i kvalitete površine. Unutrašnjost treba izrezati u skladu s geometrijskim karakteristikama izratka, a rubove i spojeve treba izrezati metodom kružnog rezanja.
4. Odaberite prema strategiji programiranja
Načela za određivanje metode rezanja tijekom programiranja uglavnom uključuju: osiguravanje točnosti obrade i zahtjeva hrapavosti površine dijelova; Treba uložiti napore da se skrati put obrade i smanji vrijeme praznog hoda alata za rezanje; Numerički izračuni trebaju biti jednostavni s manje programskih segmenata kako bi se smanjilo programsko opterećenje. Općenito govoreći, za ravninske šupljine, domena obrade je podijeljena rezanjem reda kako bi se smanjio broj podizanja alata; Metoda aproksimacije površine slobodnog oblika aproksimira oblik. Odabir i veličina oblika praznine utjecat će na odabir programiranja. Povećanjem oblika obrasca, obrada oblika koji nije lako stegnuti može se transformirati u obradu šupljine oblika pomoću metode rezanja linije koja se lako steže; Alternativno, površina slobodnog oblika obrađena prstenastim rezanjem može se promijeniti u rezanje u nizu kako bi se povećala učinkovitost strojne obrade.
