Puur droge goederen! Tips voor het selecteren van het juiste gereedschapspad bij CNC-bewerking!

Met de voortdurende ontwikkeling van moderne productietechnologie zijn apparatuur en de ondersteunende CAM-systemen op grote schaal toegepast en ontwikkeld. Het bewerkingsgereedschapspad (dat wil zeggen gereedschapspad) dat door het CAM-systeem wordt gegenereerd, vormt de kern van de controle van de bewerking van de apparatuur. Het heeft rechtstreeks invloed op meerdere aspecten, zoals de nauwkeurigheid van het werkstuk, de oppervlakteruwheid, de totale bewerkingstijd en de levensduur van de werktuigmachine, waardoor uiteindelijk de productie-efficiëntie wordt bepaald.
Dit artikel analyseert de verschillende kenmerken van snijmethoden en enkele factoren die hun selectie beïnvloeden, en vergelijkt de procesmethoden en snijmethoden in het freesproces, en biedt een referentie voor het kiezen van de juiste snijmethode.
1, Mesloopmethode
1. Basisconcepten van snijmethode
De gereedschapsloopmethode verwijst naar de trajectplanningsmethode die door het gereedschap wordt gebruikt om het snijden van het werkstuk te voltooien. Bij de verwerking van hetzelfde onderdeel kunnen meerdere snijmethoden voldoen aan de vereisten voor grootte en nauwkeurigheid van het onderdeel, maar de verwerkingsefficiëntie is niet hetzelfde.
2. Classificatie van snijmethoden
De snijmethoden kunnen worden onderverdeeld in vier categorieën: unidirectioneel snijden, heen en weer bewegend snijden, cirkelvormig snijden en composietsnijden. Composiet snijden is een combinatie van de eerste drie soorten snijden. Door gebruik te maken van unidirectioneel of heen en weer bewegend snijden zijn, vanuit het perspectief van de bewerkingsstrategie, beide snijden en snijden. Daarom kunnen de snijmethoden, volgens verschillende verwerkingsstrategieën, worden onderverdeeld in rijsnijden, ringsnijden en andere speciale methoden. De meest gebruikte methoden zijn rijensnijden en ringsnijden.
De lijnsnijmethode is gunstig voor het maximaliseren van de voedingssnelheid van de werktuigmachine, en de kwaliteit van het snijoppervlak is ook beter dan die van cirkelvormig snijden. Wanneer een complexe vlakke holte echter meerdere uitsteeksels heeft om meerdere binnencontouren te vormen, worden er vaak extra hefacties voor het gereedschap gegenereerd, dat wil zeggen op een bepaald punt in het gereedschapspad, of om interferentie tussen het gereedschap en de uitsteeksels te voorkomen, of om terug te keren Als het gereedschap naar het resterende onbewerkte gebied wordt verplaatst, moet het gereedschap vanaf het bewerkingsvlak tot een bepaalde hoogte worden opgetild, vervolgens worden verplaatst naar het startpunt van een ander gereedschapspad en vervolgens worden voortgezet met de snijactie.
Het traject van snijgereedschappen bij lijnsnijden bestaat voornamelijk uit een reeks rechte segmenten evenwijdig aan een vaste richting, wat eenvoudig te berekenen is. Geschikt voor eenvoudige precisiebewerking van caviteiten of voor ruwe bewerking om grote marges te verwijderen, zoals weergegeven in afbeelding 1.

Figuur 1: Gereedschapspad voor heen en weer bewegend snijwerk
Bij ringsnijden volgt het gereedschap een pad met vergelijkbare grenscontouren en bestaat het uit een reeks gesloten curven, die ervoor kunnen zorgen dat het gereedschap dezelfde snijtoestand behoudt bij het snijden van onderdelen. Vanwege het feit dat ringsnijdende bewerkingen de huidige cirkelvormige trajectkaart construeren door middel van continue bias om het volgende cirkelvormige traject te berekenen, is de berekening complex en tijdrovend. Geschikt voor het bewerken van complexe caviteiten en oppervlakken, zoals weergegeven in figuur 2.

Figuur 2 Gereedschapspad voor ringsnijden
2, Factoren die de snijmethode beïnvloeden
1. De vorm en geometrische elementen van het werkstuk zelf
De vorm en geometrische elementen van het werkstuk zelf omvatten de geometrische vorm van het bewerkingsdomein, de grootte en positie van het gereedschapsdomein, enz. Dit is een inherent kenmerk van het werkstuk zelf, wat een onveranderlijke factor is, maar het is de fundamentele factor die de snijmethode bepaalt.
2. Procestraject
De procesroute is het directe proces om het bewerkingsdoel te bereiken en de directe basis voor het selecteren van de snijmethode. Het procestraject bepaalt de volgorde van bewerkingsgebieden, het samenvoegen en splitsen van gereedschapsgebieden en de verdeling van voorbewerking, semi-precisiebewerking en precisiebewerking. Er zijn meerdere procesroutes om het doel te bereiken, wat de verschillende keuzes van snijmethoden bepaalt.
3. Materiaal van het werkstuk
Het materiaal van het werkstuk is ook een van de factoren die de snijmethode bepalen. Het werkstukmateriaal is een direct verwerkingsobject en heeft geen directe invloed op de snijmethode, maar heeft wel invloed op de keuze van het gereedschapsmateriaal, de maat en de verwerkingsmethode, waardoor de snijmethode indirect wordt beïnvloed. De vorm en grootte van het onbewerkte werkstuk kunnen de uniformiteit van de verdeling van bewerkingstoeslagen in verschillende delen van het werkstuk beïnvloeden. Tegelijkertijd kan het gebruik van verschillende formaten en vormen van onbewerkte stukken voor werkstukken met optionele afmetingen en vormen van het onbewerkte materiaal de klemmethode veranderen, het bewerkingsdomein herverdelen en de bewerkingsstrategie beïnvloeden, wat leidt tot verschillende gereedschapsloopmethoden.
4. Klem- en bevestigingsmethoden van werkstukken
De klem- en bevestigingsmethode van het werkstuk heeft ook indirect invloed op de snijmethode, zoals de invloed van het nieuwe "gereedschapsveld" gegenereerd door de drukplaat, de invloed van de bevestigingskracht op de snijhoeveelheid, wat leidt tot veranderingen in de snijmethode, en de invloed van trillingen op de snijmethode.
5. Selectie van snijgereedschappen
De selectie van snijgereedschappen omvat gereedschapsmateriaal, gereedschapsvorm, gereedschapslengte en aantal tanden. Deze parameters bepalen het contactoppervlak en de frequentie van het contact tussen het gereedschap en het werkstuk en bepalen zo het volume snijmateriaal en de machinebelasting per tijdseenheid. De slijtvastheid en standtijd bepalen de snijtijd. De gereedschapsgrootte (dwz diameter) heeft rechtstreeks invloed op de snijmethode. Door de selectie van gereedschappen met verschillende diameters wordt de grootte van het restgebied beïnvloed, wat resulteert in veranderingen in het bewerkingstraject en verschillende gereedschapspaden.
6. Domeinselectie verwerken
Wanneer tijdens het freesproces een complexe vlakke holte meerdere uitsteeksels heeft om meerdere binnencontouren te vormen, worden er vaak extra gereedschapshefacties gegenereerd voor het snijden van lijnen; Bij het snijden van ringen wordt het bewerkingstraject verlengd. Deze extra hefactie van het gereedschap of de verlenging van het bewerkingstraject zal de efficiëntie van het snijden ernstig verminderen. Daarom is het voor ons een grote zorg hoe we de frequentie van dergelijke situaties kunnen minimaliseren.
Verdeel het volledige snijgebied in verschillende subgebieden, afhankelijk van de bewerkingsbehoeften, bewerk elk subgebied afzonderlijk en til het gereedschap tussen elk subgebied op. Tegelijkertijd kunt u deze subgebieden samenvoegen of verdelen volgens de snijmethode, of ze zelfs negeren. Deze verschillende selectie van bewerkingsgebieden vermindert niet alleen het aantal gereedschapsliften, maar maakt het bewerkingstraject ook niet relatief langer. Tegelijkertijd kan voor nieuwe gebieden de meest redelijke gereedschapsloopmethode worden toegepast, waardoor de bewerkingsefficiëntie wordt verbeterd.
3, Redelijke selectie van snijmethode
1. Basisselectieprincipes
Bij het kiezen van de snijmethode moeten twee punten in overweging worden genomen: ten eerste de lengte van de verwerkingstijd en ten tweede of de bewerkingstoeslag uniform is. Over het algemeen is de ringsnijmethode gebaseerd op de vorm van het werkstuk en is de bewerkingstoeslag relatief uniform. De bewerkingstoeslag voor het gebruik van de lijnsnijmethode is relatief ongelijk. Als u na het snijden van de lijn een meer uniforme speling wilt behouden, moet u meestal het cirkelvormige snijgereedschapspad rond de grens vergroten. Als de eis van een ongelijkmatige marge wordt genegeerd, is de gereedschapspadlengte van het snijpad doorgaans relatief kort; Als rekening wordt gehouden met de niet-uniformiteit van de marge en het vergroten van het cirkelvormige snijgereedschapspad, wanneer de grens van het bewerkingsgebied lang is (zoals in het geval van meerdere gereedschapsgebieden), heeft het cirkelvormige snijgereedschapspad rond de grens een aanzienlijke impact op de totale verwerkingstijd, en het rijsnijgereedschapspad is over het algemeen langer dan het cirkelvormige snijgereedschapspad. De snijpositie van het snijgereedschap is eenvoudig te berekenen en neemt minder geheugen in beslag, maar er zijn meer momenten om het gereedschap op te tillen. Wanneer u een cirkelvormig gereedschapspad gebruikt, is het noodzakelijk om de ringgrens meerdere keren te verschuiven en de zichzelf snijdende ring vrij te maken.
2. Selecteer op basis van externe kenmerken
De vormeigenschappen van het werkstuk bepalen het snijpad van de bewerking. Afhankelijk van de verschillende verwerkingsobjecten kan het werkstuk eenvoudig worden verdeeld in typen platte holtes en typen vrije vormoppervlakken.
Vlakke holtes worden over het algemeen verwerkt met behulp van een rijsnijmethode. Vanwege het feit dat dit soort werkstukken meestal worden gevormd door het algemeen snijden en frezen van plano's, zoals dooslichamen, basissen en andere onderdelen, is er een grote bewerkingstoeslag. Het gebruik van een rijsnijmethode is gunstig voor het maximaliseren van de voedingssnelheid van de werktuigmachine, het verbeteren van de bewerkingsefficiëntie, en de kwaliteit van het snijoppervlak is ook beter dan die van cirkelvormig snijden
Voor vrije-vormoppervlakken wordt over het algemeen gebruik gemaakt van ringsnijden, voornamelijk vanwege het feit dat de oppervlakken meestal uit gietstukken bestaan ​​of uit regelmatige vormen zijn gevormd, met een ongelijkmatige verdeling van de toeslagen en hoge eisen aan de oppervlaktenauwkeurigheid; Ten tweede heeft cirkelvormig snijden, vergeleken met lijnsnijden, betere oppervlakteverwerkingseigenschappen en kan het de ware vorm van het oppervlak beter benaderen.
3. Selecteer op basis van verwerkingsstrategie
De verwerking van onderdelen wordt vaak verdeeld in drie fasen: voorbewerking, semi-precisiebewerking en precisiebewerking. Soms is er ook een eindfase. Het is noodzakelijk om de bewerkingsfasen redelijk te verdelen om de nauwkeurigheid van de bewerking te garanderen. Vanwege de relatief enkele functie van de werktuigmachine zijn de grenzen van elke fase duidelijk zichtbaar in het procestraject van traditionele bewerkingsmethoden. Bij CNC-freesbewerkingen is deze grens echter relatief vaag en kunnen zich vermengingssituaties voordoen (zoals fijne bewerkingsinhoud in de ruwe bewerkingsfase en sporen van ruwe bewerking in de fijne bewerkingsfase). Om de bewerkingskwaliteit te garanderen, is ook bij de CNC-bewerking de verdeling van de bewerkingsfasen noodzakelijk. Om de opspantijd te verkorten en de loopacties van het gereedschap te vereenvoudigen, kan het bepalen van de bewerkingsinhoud van elke fase echter verschillen van traditionele bewerkingsprocessen.
Het belangrijkste doel van voorbewerking is het bereiken van een materiaalverwijderingssnelheid per tijdseenheid en het voorbereiden van het geometrische profiel van het werkstuk voor semi-precieze bewerking. Daarom worden voor het snijden van lagen vaak rijensnijden of composietsnijmethoden gebruikt. Het hoofddoel van semi-precisiebewerking is om de contourvorm van het werkstuk vlak te maken en de bewerkingstoeslag voor de oppervlakteafwerking uniform te maken. Daarom wordt vaak ringsnijden gebruikt. Het belangrijkste doel van precisiebewerking is het verkrijgen van werkstukken die voldoen aan de eisen op het gebied van geometrische afmetingen, vormnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit. Het interieur moet worden gesneden volgens de geometrische kenmerken van het werkstuk, en de randen en verbindingen moeten worden gesneden met behulp van een cirkelvormige snijmethode.
4. Kies op basis van de programmeerstrategie
De principes voor het bepalen van de snijmethode tijdens het programmeren omvatten voornamelijk: het garanderen van de bewerkingsnauwkeurigheid en oppervlakteruwheidseisen van de onderdelen; Er moeten inspanningen worden geleverd om de verwerkingsroute te verkorten en de inactieve reistijd van snijgereedschappen te verminderen; Numerieke berekeningen moeten eenvoudig worden gemaakt met minder programmasegmenten om de programmeerwerklast te verminderen. Over het algemeen wordt het bewerkingsdomein voor vlakke holten verdeeld door rijensnijden om het aantal gereedschapsliften te verminderen; De vrije-vormoppervlakbenaderingsmethode benadert de vorm. De selectie en de grootte van de vorm van de plano hebben invloed op de programmeerselectie. Door de vorm van de plano te vergroten kan de bewerking van de vorm die niet eenvoudig vast te klemmen is, worden omgezet in de bewerking van de vormholte met behulp van de lijnsnijmethode die gemakkelijk vast te klemmen is; Als alternatief kan het door ringsnijden bewerkte vrije-vormoppervlak worden gewijzigd in rijensnijden om de bewerkingsefficiëntie te vergroten.