Descripción general de la tecnología de procesamiento cnc
La primera sección cnc principales objetos de procesamiento.
Instalación de la pieza de trabajo de mecanizado cnc de la segunda sección
La tercera sección de intercambio de herramientas de mecanizado cnc.
Sección 4 Desarrollo de tecnología de procesamiento CNC
Selección y determinación del contenido de procesamiento cnc
análisis de tecnología de procesamiento cnc
segmentación del proceso de mecanizado cnc
ruta de selección de procesamiento cnc
Determinación de los parámetros del proceso de mecanizado CNC
Los principales objetos de procesamiento del sistema cnc.
El fresado es uno de los métodos de procesamiento más utilizados en el procesamiento mecánico. Se utiliza principalmente para planeado y fresado de contornos, así como para taladrar, extender, escariar, mandrinar y roscar piezas. Las piezas adecuadas para CNC incluyen:
(1) Partes de avión
La característica de las piezas planas es que cada superficie mecanizada puede ser plana o plana. En la actualidad, la mayoría de las piezas procesadas en fresadoras CNC son piezas planas. Las piezas aplanadas son el tipo más simple de objetos de mecanizado CNC y, por lo general, se pueden procesar mediante mecanizado simultáneo de dos ejes (es decir, mecanizado de semicordenado de dos ejes) en una fresadora CNC de tres ejes.
Partes planas con contornos planos Partes planas con pendientes Partes planas con partes planas positivas y partes planas nervadas
(2) Piezas de inclinación variable
Las piezas cuyos ángulos entre la superficie mecanizada y el plano horizontal cambian constantemente se denominan piezas de ángulo variable. Al mecanizar piezas de inclinación variable, es mejor utilizar una fresadora CNC de cuatro o cinco ejes para el procesamiento de ángulos. Si no existe tal máquina herramienta, el mecanizado de línea de semicontrol de 2 ejes puede producir valores aproximados en una fresadora CNC de 3 ejes, pero la precisión es ligeramente menor.
(3) Piezas de superficie (3D)
Las piezas cuya superficie de mecanizado es una superficie espacial se denominan piezas curvas. La parte de la superficie curva y la superficie mecanizada de la fresa están siempre en un punto de contacto. Por lo general, se procesa con una fresadora CNC de tres ejes y existen dos métodos de procesamiento de uso común:
El procesamiento adopta el método de corte de alambre semienlazado de 2 ejes. En el método de la tangente, solo se conectan dos coordenadas durante el procesamiento, y las otras coordenadas se realizan periódicamente con un cierto espaciado de línea. Este método se suele utilizar para tratar superficies espaciales menos complejas.
B. Procesamiento de enlace de tres ejes. La fresadora utilizada debe tener la función de procesamiento de enlace de tres ejes X, Y yz para realizar la interpolación lineal espacial. Este método se suele utilizar para tratar superficies espaciales más complejas, como motores o moldes.
Instalación de la pieza de trabajo de mecanizado cnc de la segunda sección
1. Los principios que deben seguirse en la selección del dato de posicionamiento del procesamiento cnc
(1) En las piezas, elija el estándar de diseño como estándar de posición tanto como sea posible
La elección del datum de diseño como la posición del datum de posicionamiento puede evitar errores de posicionamiento causados por la falta de coincidencia de datum, garantizar la precisión del procesamiento y simplificar la programación. Al hacer un plan de procesamiento para una pieza, primero seleccione las mejores condiciones de acabado de acuerdo con el principio de cumplir con las condiciones para especificar la ruta de procesamiento de la pieza. Por lo tanto, durante el procesamiento inicial, la superficie a procesar debe considerarse como un estándar aproximado.
(2) Cuando el dato de posicionamiento de la pieza no coincide con el dato de diseño, y la superficie de procesamiento y el dato de diseño no se procesan al mismo tiempo en una instalación, el dibujo de la pieza debe analizarse cuidadosamente para determinar la función de diseño. del dato de diseño de la pieza. Mediante el cálculo de la cadena dimensional, el rango de tolerancia entre el punto de referencia de posicionamiento y el punto de referencia de diseño se especifica estrictamente para garantizar la precisión del mecanizado.
(3) Si la fresadora CNC no puede completar todo el procesamiento de la superficie, incluido el datum de diseño al mismo tiempo, se debe considerar que el datum seleccionado se puede utilizar para el posicionamiento, y luego todas las piezas de precisión principales se pueden procesar al mismo tiempo .
) La selección de estándares de posicionamiento debe garantizar la finalización de la mayor cantidad de contenido de procesamiento posible. Para ello, debemos considerar los métodos de posicionamiento que se pueden procesar en una sola superficie. Para piezas no giratorias, es mejor utilizar esquemas de posicionamiento de uno y dos orificios para que la herramienta pueda mecanizar otra superficie. Si la pieza de trabajo no tiene orificios adecuados, puede agregar y colocar orificios mecanizados.
(5) Durante el procesamiento por lotes, la referencia de posición de la pieza debe coincidir con el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo tanto como sea posible y la referencia de la herramienta (el valor de tamaño entre el origen del sistema de coordenadas de la pieza de trabajo y la referencia de posición después del procesamiento).
En el proceso por lotes, el accesorio se utiliza para ubicar e instalar la pieza de trabajo. La herramienta configura un sistema de coordenadas de pieza de trabajo a la vez y luego procesa una serie de piezas de trabajo. Si la referencia de herramienta del sistema de coordenadas de la pieza coincide con la referencia de posicionamiento de la pieza, la referencia de posicionamiento se transfiere directamente, reduciendo así el error de posicionamiento.
(6) Si se requieren múltiples instalaciones, se deben observar los principios de estándares unificados.
La tercera sección de intercambio de herramientas de mecanizado cnc.
Decisión sobre la punta del cuchillo y la punta del cuchillo
Para las máquinas herramienta CNC, es muy importante determinar la posición relativa de la herramienta y la pieza de trabajo al comienzo del procesamiento. Esto se realiza para el punto de herramienta" hasta el punto de herramienta" se refiere al punto de referencia para determinar la posición de la herramienta con respecto a la pieza de trabajo a través del ajuste de la herramienta. Durante la programación, tanto si la herramienta se mueve realmente con respecto a la pieza de trabajo como si la pieza de trabajo se mueve con respecto a la herramienta, se considera que la pieza de trabajo está estacionaria y la herramienta también se está moviendo. La punta de la herramienta es también el lugar de nacimiento del procesamiento de piezas.
El principio de selección de la punta de la cuchilla es el siguiente:
(1) Facilitar el procesamiento matemático y simplificar la programación.
(2) Es fácil encontrar la posición para determinar el origen del procesamiento de piezas en la máquina herramienta;
(3) Es conveniente verificar durante el procesamiento.
(4) El error de procesamiento causado es pequeño.
Puede establecer un ejemplo de un punto de herramienta en una pieza, accesorio o máquina herramienta, pero debe tener una relación conocida y precisa con la referencia de posición de la pieza' Si se requiere que la precisión de la herramienta sea alta, el punto de la herramienta debe seleccionarse tanto como sea posible en el diseño o la base técnica de la pieza. Para las piezas colocadas como agujeros, el centro del agujero se puede utilizar como un par de puntas de herramientas.
Si mira hacia la herramienta, la punta de la herramienta debe coincidir con la posición de la herramienta. La posición de la herramienta es el punto de referencia para determinar la posición de la herramienta. Por ejemplo, si la posición de mecanizado de la fresa plana es el centro del plano normal. La herramienta de torneado de la fresa de bola es el centro de la bola. La broca es la punta de la broca.
El punto de reemplazo debe configurarse de acuerdo con el contenido del proceso, y no se observan los principios de piezas de trabajo, accesorios y máquinas herramienta al cambiar las herramientas. El punto de la herramienta es siempre un punto fijo, ubicado lejos de la pieza de trabajo.
2. Método de ajuste de la herramienta
Dado que la precisión de la herramienta afecta directamente a la precisión del mecanizado, el movimiento de la herramienta debe ser cauteloso y el método de la herramienta debe cumplir con los requisitos de precisión del mecanizado de las piezas.
Si la precisión de mecanizado de la pieza es alta, puede usar el indicador de cuadrante para encontrar la trayectoria correcta de la herramienta. La posición de la herramienta es consistente con el punto de la herramienta. Sin embargo, este método no es eficaz.
En la actualidad, algunas fábricas han adoptado nuevos métodos como la óptica y los instrumentos electrónicos para reducir las horas de trabajo y mejorar la precisión.
El método habitual de configuración de herramientas es el siguiente
(1) El origen (punto de herramienta) del sistema de coordenadas de la pieza de trabajo es la línea central del agujero cilíndrico (o superficie cilíndrica)
una. Herramienta de indicador de cuadrante de varilla (o indicador de cuadrante)
Este método de trabajo es engorroso y de baja eficiencia, pero la precisión de la herramienta es alta y los requisitos de precisión del agujero probado también son altos. No utilice únicamente bisagras o taladros o taladros mecanizados en bruto.
B. Usa la cuchilla de búsqueda de bordes
El método es simple e intuitivo de operar y la precisión de la herramienta es alta, pero el orificio de medición requiere una alta precisión.
(2) El origen del sistema de coordenadas de la pieza de trabajo (en el punto de la herramienta) es la intersección de dos líneas ortogonales
una. Cómo utilizar la detección táctil (o prueba de corte)
El método de operación es relativamente simple, pero hay rastros en la superficie de la pieza de trabajo y la precisión de la espada es baja. Se debe agregar una relación entre la herramienta y la pieza de trabajo para restar el grosor de la herramienta para no dañar la superficie de la pieza de trabajo. De esta manera, también se puede utilizar la cuchilla correspondiente del mandril estándar y el calibre de sellado.
Este paso es similar a la herramienta que coincide con la herramienta, excepto por el radio de la herramienta que se mueve al punto de contacto del visor. El método es simple y la precisión de la hoja es alta.
(3) Herramienta de dirección z de la herramienta
Los datos de la herramienta en la dirección z de la herramienta están determinados por la longitud de corte de la herramienta en el portaherramientas y la posición cero del sistema de coordenadas de la pieza en la dirección z, y se encuentran en la posición cero del sistema de coordenadas de la pieza.
Puede usar la herramienta para contactar directamente con la herramienta, o puede usar el administrador de configuración de la dirección z para crear una herramienta precisa. Funciona de la misma manera que" encuentra aristas" ;. La herramienta también se usa para hacer que el extremo de la herramienta entre en contacto con la superficie de la pieza de trabajo o la superficie lateral del fijador de dirección z, y use la pantalla de coordenadas de la máquina para determinar el valor de la herramienta. Cuando utilice el administrador de configuración de la dirección z para ajustar la herramienta, tenga en cuenta la altura del dispositivo de configuración de la dirección z.
Además, si se utilizan diferentes herramientas como herramientas al mecanizar la pieza de trabajo, la distancia desde cada herramienta hasta el punto cero de la coordenada z también es diferente. Dado que la diferencia en estas distancias es el valor de compensación de la longitud de la herramienta, la máquina herramienta o herramienta especial debe usarse para medir la longitud de cada herramienta (como el preajuste de la herramienta) y registrarla en el programa de herramientas para su uso por el trabajador de la máquina herramienta. Sección 4 Desarrollo de tecnología de procesamiento CNC
Debido a que el mecanizado CNC tiene características y objetos de aplicación únicos, para aprovechar al máximo las ventajas y funciones importantes de las fresadoras CNC, el tipo de fresadora CNC, los objetos de mecanizado CNC y el contenido del proceso deben seleccionarse correctamente. Los siguientes espacios en blanco se utilizan generalmente como los principales objetos de selección para el mecanizado CNC
(1) El contorno de la curva en la pieza de trabajo, especialmente el contorno de una curva no circular o una curva de lista especificada por una fórmula matemática
(2) Se da la superficie espacial del modelo matemático.
(3) Prueba de formas complejas, varios tamaños, marcas y piezas difíciles
(4) Al mecanizar con una fresadora de uso general, es difícil observar, medir y controlar las ranuras internas y externas de alimentación.
(5) Agujero o superficie de alta precisión ajustada al tamaño
(Zhongshun se puede instalar con una superficie o forma de fresado simple por separado
(7) Utilice CNC para mejorar la eficiencia de la producción y reducir en gran medida el contenido de procesamiento general de la intensidad del trabajo físico.
Las fresadoras verticales CNC y los centros de mecanizado verticales también son adecuados para procesar cajas, tapas, levas planas, plantillas, piezas planas o tridimensionales de formas complejas y el interior y exterior de moldes. Las fresadoras CNC horizontales y los centros de mecanizado horizontales son adecuados para procesar piezas complejas de cajas, cuerpos de bombas, carrocerías, carcasas, etc. El centro de mecanizado horizontal con articulación de múltiples coordenadas también se puede utilizar para procesar varias curvas complejas, superficies curvas, impulsores, moldes etc.
análisis de tecnología de procesamiento cnc
(a) Análisis de modo de pieza
1. Verifique la integridad y precisión del dibujo de las piezas.
El programa de procesamiento está escrito con los puntos de coordenadas correctos.
(1) La relación entre elementos geométricos (tangente, intersección, perpendicular, paralelo, concéntrico, etc.) debe ser clara.
(2) Varias condiciones geométricas deben ser suficientes, y no hay dimensiones redundantes que causen contradicciones y dimensiones cerradas que afecten la configuración del proceso.
2. Confirmación del modelo matemático de componentes de programación automática
Después de establecer un modelo matemático de una superficie curva compleja, es necesario estudiar cuidadosamente la integridad, la racionalidad y la lógica de la relación topológica geométrica del modelo matemático.
Completitud: indica si se expresa la intención general del diseñador.
Racionalidad: indique si la superficie del modelo matemático creado cumple con los requisitos del modelado de superficies.
Lógica de relación topológica: se puede utilizar para crear una trayectoria de movimiento de herramienta razonable, como si la relación entre la superficie y la superficie (por ejemplo, continuidad de posición, continuidad de tangente, continuidad de curvatura, etc.) cumple los requisitos especificados y la moldura de la superficie está limpia y completa Etc., el maestro inicial puede usar el modelo matemático correcto. Por lo tanto, el modelo matemático requerido para la programación NC debe cumplir con los siguientes requisitos
(1) El modelo matemático es un modelo geométrico completo y la superficie curva no puede repetirse ni faltar.
(2) No hay diversidad en los modelos matemáticos y no hay superposición superficial.
(3) El modelo matemático debe ser un modelo geométrico uniforme.
(4) El modelo matemático de la superficie exterior debe ser suave para eliminar los defectos finos dentro de la superficie curva.
(5) La distribución de la curva del parámetro de la superficie curva en el modelo matemático es razonable y la superficie curva no tiene protuberancias o depresiones anormales.
(6) Análisis de procesos y tratamiento de la estructura de los componentes;
1. El tamaño del dibujo de la pieza debe ser fácil de programar.
En la producción real, el tamaño del dibujo de la pieza tiene una gran influencia en el proceso, por lo que se deben plantear diferentes requisitos para el diseño y el dibujo de la pieza.
2. Analizar la deformación de las piezas para asegurar la precisión de mecanizado necesaria
La fuerza de corte generada por el sustrato delgado y las nervaduras durante el procesamiento y el retroceso elástico de la placa delgada hacen que la vibración de la superficie de procesamiento sea muy grande, por lo que es difícil garantizar el grosor y la tolerancia dimensional de la placa delgada y la rugosidad de la superficie. aumenta. En el mecanizado CNC, la deformación de las piezas no solo afecta la calidad del procesamiento, sino que tampoco puede continuar el procesamiento cuando la deformación es grande.
Precaución:
(1) Mejore el método de sujeción para piezas de chapa ancha y utilice las herramientas y los pasos de procesamiento adecuados.
(2) Utilice métodos de tratamiento térmico adecuados: temple y revenido de piezas de acero, recocido de piezas de fundición de aluminio.
(3) Con el fin de reducir o eliminar el efecto de deformación, separación de mecanizado en bruto y eliminación de simetría.
3. Intente unificar las dimensiones relevantes del arco en la forma de la pieza
(1) Dentro del contorno, el radio del arco r siempre limita el diámetro de la herramienta.
En las piezas, la consistencia numérica del radio del arco cóncavo es muy importante para el rendimiento del proceso de CNC. Para reducir el número de cambios de herramienta, es mejor utilizar un tipo y tamaño geométricos uniformes para la forma y la ranura de la pieza.
En términos generales, incluso si no se requiere una uniformidad completa, los radios de arco con valores similares deben agruparse para lograr una uniformidad parcial, minimizar las especificaciones de las fresas y el número de cambios de herramienta, y evitar que los cambios frecuentes de herramienta provoquen el procesamiento de piezas. El número de envíos aumentó y la calidad de la superficie disminuyó.
(2) La influencia del valor del radio del arco convertido
El radio del arco de conversión es mayor y el uso de dedos más grandes para el acabado de las fresas puede mejorar la eficiencia, mejorar la calidad de la superficie mecanizada y, por lo tanto, mejorar la eficiencia del proceso.
Cuanto mayor sea el radio de filete del fondo de la ranura de la superficie de fresado o la intersección de la placa inferior y la nervadura, peor será la función de la herramienta de fresado y menor será la eficiencia. Cuando r alcanza un cierto nivel, debe procesarse con una fresa de bola.
Si el área de la superficie inferior fresada es grande y el arco inferior r también es grande, solo se pueden cortar dos partes de la fresa con r diferente.
4. Garantizar el principio uniforme de las normas.
Aunque algunas piezas deben reinstalarse durante el proceso de mecanizado, debido a que el CNC no puede levantar la herramienta, la herramienta a menudo no se toca al reinstalar la pieza. En este caso, es mejor utilizar una posición de referencia unificada, por lo que la pieza debe contener los orificios adecuados como orificios de referencia. Si la pieza no tiene un orificio de referencia, también puede establecer el orificio de procesamiento como un punto de referencia, especialmente un punto de referencia.
(c) Análisis del proceso de la pieza en blanco
1. La pieza en bruto debe tener un margen de mecanizado suficiente y estable.
Los espacios en blanco se refieren principalmente a piezas forjadas y fundidas. Forjado Durante el proceso de forjado, debido a la ausencia de presión y coeficientes de tolerancia, el margen puede ser desigual. El error de la arena en la fundición, la cantidad de contracción y la diferencia en la fluidez del líquido metálico no pueden satisfacer el vacío, y la cantidad residual es desigual. Además, la diferencia entre la deformación en bruto y la deformación por deformación puede hacer que el volumen de procesamiento restante sea inadecuado e inestable.
Por lo tanto, debe tenerse en cuenta al diseñar la superficie sin procesar representada por la matriz de piezas con un margen adecuado.
2. Análisis de la aplicabilidad de los clips en blanco
Considere principalmente la posición del blanco en la superficie de procesamiento. Para espacios en blanco sin editar, se recomienda agregar la cantidad restante de edición o estándares auxiliares (como plan de transmisión o plan de transmisión) al espacio en blanco.
3. Análisis de la deformación del blanco, el tamaño del margen y la uniformidad.
Analice el grado de deformación durante y después del procesamiento de la pieza en bruto y considere si se necesitan medidas preventivas y de mejora. En el laminado en caliente, las placas gruesas se deforman fácilmente después del temple y el envejecimiento, y se prefieren las placas templadas que se han estirado.
Con respecto al tamaño y la uniformidad del margen de la pieza en bruto, la consideración principal es si se debe realizar el fresado en rodajas y si se debe realizar el fresado en rodajas durante el procesamiento. Este problema es particularmente importante en la programación automática.
Flujo de procesamiento dividido
En la máquina herramienta CNC, el proceso de mecanizado de piezas en el centro de mecanizado está particularmente concentrado, y muchas piezas solo necesitan instalar la tarjeta para completar todos los procesos. Sin embargo, el mecanizado en bruto de piezas, especialmente el procesamiento del plano de referencia y la superficie de posicionamiento de las piezas de materia prima, debe completarse en una máquina herramienta normal e instalarse en una máquina herramienta CNC para su procesamiento. Esto puede dar rienda suelta a las características de las máquinas herramienta CNC, mantener la precisión de las máquinas herramienta CNC, extender la vida útil de las máquinas herramienta CNC y reducir el costo del uso de máquinas herramienta CNC. El método de mecanizado de piezas con máquinas herramienta CNC es el siguiente
1. Método de clasificación del grupo de herramientas
Una herramienta que usa el mismo cuchillo para mecanizar todas las partes posibles de una pieza, y usa el segundo cuchillo y el tercer cuchillo para dividir las otras partes. Este método de secuencia de división puede reducir el número de cambios de herramienta, reducir el tiempo vacío y reducir los errores de posicionamiento innecesarios. 2. Rugosidad, método de clasificación de acabado
Este método de clasificación se clasifica de acuerdo con los principios de clasificación de acabado y mecanizado en bruto (como la forma de la pieza, la precisión dimensional, etc.). Mecanizado de desbaste, semiacabado y acabado de piezas o colocación de piezas. Durante el mecanizado en bruto, espero distinguir la confiabilidad y conveniencia del diseño y los accesorios en cualquier momento, y procesar más superficies a través de una instalación. Para espacios en blanco sin editar, se recomienda agregar la cantidad restante de edición o estándares auxiliares (como plan de transmisión o plan de transmisión) al espacio en blanco. 3. Análisis de la deformación del blanco, el tamaño del margen y la uniformidad.
Seleccionar ruta ruta
La trayectoria de la herramienta es la trayectoria del movimiento y la dirección de la herramienta durante el mecanizado NC. La trayectoria de la herramienta está estrechamente relacionada con la precisión del mecanizado y la calidad de la superficie de la pieza, por lo que es muy importante. Los principios generales para determinar la ruta incluyen:
(1) Asegure la precisión del mecanizado y la rugosidad de la superficie de las piezas.
(2) El cálculo numérico es fácil y la programación es menos problemática.
(3) Reducir la ruta del canal, reducir el tiempo de espera y otros tiempos auxiliares.
(4) Intente reducir el número de bloques.
Además, al elegir un camino, preste atención a los siguientes puntos:
Determinación de los parámetros del proceso de mecanizado CNC
La determinación de los parámetros del proceso es importante en el desarrollo del proceso, y el uso de la programación automática es más importante que el éxito del programa.
(a) Al mecanizar superficies curvas con una fresa de bola, determine los parámetros del proceso relacionados con la precisión de corte.
1. El tamaño del paso se determina l (paso)
Longitud de paso l (paso): la distancia entre cada dos direcciones de herramienta determina el número de datos de dirección de procesamiento.
Cómo determinar la longitud del paso de la trayectoria de la curva l:
Definir directamente el método de longitud de paso: al proporcionar directamente el valor de la longitud de paso durante la programación, se determina por la precisión de mecanizado de la pieza.
Definir indirectamente el método del tamaño del paso: definir el error aproximado definir indirectamente el tamaño del paso
2. Determine el error aproximado er
Error aproximado er: la tolerancia máxima permitida de la trayectoria de corte real que se desvía de la trayectoria teórica
Tres métodos para definir errores aproximados (consulte la Figura 16-4):
Especifique el valor de error aproximado externo: utilice el material restante en la superficie de la pieza como valor de error
(Si se requiere precisión, normalmente se selecciona 0,0015 ~ 0,03 mm) Especifique el valor de error interno aproximado. Indica la cantidad permitida de inspección de sobrecorte de superficie
También especifique errores de aproximación internos y externos
3. Determine el espaciado de línea s (espaciado de corte)
Espaciado de línea s (espaciado de corte): la distancia entre la trayectoria de mecanizado y dos trayectorias de herramientas adyacentes.
Impacto: espaciado de línea pequeño: alta precisión de procesamiento, pero largo tiempo de procesamiento y alto costo
Gran separación entre filas: procesamiento
