Im zeitaufwändigen CNC-Endbearbeitungsprozess ist die Verbesserung der Bearbeitungseffizienz ein besonders wichtiges Thema. Wenn ich Ihnen sage, dass es eine Bearbeitungsmethode gibt, mit der sich die Endbearbeitungszeit von Teilen von 60 Minuten auf 4 Minuten verkürzen lässt, denken Sie vielleicht, dass das ein Witz ist! Heute stelle ich Ihnen die Superstring-Endbearbeitungstechnologie vor, die innovative Werkzeuge und Bearbeitungsstrategien nutzt, um die Endbearbeitungseffizienz erheblich zu verbessern und das außergewöhnliche Potenzial der CNC-Bearbeitung voll auszuschöpfen.
Bild
▲ Schematische Darstellung des Schlichtwerkzeugwegs
Der Zweck der Endbearbeitung besteht darin, die endgültige Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität des Werkstücks sicherzustellen. Um die Effizienz der Endbearbeitung zu verbessern, müssen wir diese beiden Aspekte eingehend berücksichtigen.
Neue Programmierideen: Superstring-Finishing
Am Beispiel unserer häufig verwendeten Bearbeitungsprogrammiersoftware Mastercam ist die Superstring-Schlichttechnologie eine effiziente Lösung für die Schlichtprogrammierung:
Videomaterial, zur Betrachtung wird WLAN empfohlen
Das Laden des Videos ist fehlgeschlagen. Bitte aktualisieren Sie die Seite und versuchen Sie es erneut
Fehlercode: 44
Aktualisieren
▲ Tatsächlicher Schneidfall
Wenn in diesem Fall Prozess 1 einen Kugelfräser zum Schlichten verwendet, beträgt die Zeit: 30 Minuten, und wenn ein kreisförmiges Werkzeug + Superstring-Schlichten verwendet wird, beträgt die Zeit: 3 Minuten.
Bild
Bei Prozess 2 beträgt die Zeit bei Verwendung der Kugelfräser-Schlichtbearbeitung: 60 Minuten; Bei Verwendung von Lichtbogenschneider und Superchord-Schlichten beträgt die Zeit dagegen 4 Minuten.
Bild
Warum kann ein solcher Effekt erzielt werden? Dies beginnt mit den Bestimmungsfaktoren unserer Oberflächenqualität.
Determinanten der Endbearbeitung: Restfirsthöhe
Die Oberflächenqualität der Endbearbeitung hängt maßgeblich von der nach der Bearbeitung verbleibenden Restgrathöhe ab. Wie groß ist also die Restfirsthöhe? Die Restgrathöhe bezieht sich auf die maximale Höhe des überstehenden Teils des Restmaterials, nachdem das Werkzeug während der Bearbeitung zwei benachbarte Werkzeugwege durchlaufen hat.
Bild
So reduzieren Sie die Restfirsthöhe
Eine mögliche Methode besteht darin, den Schrittabstand zu verringern und den Abstand zwischen benachbarten Werkzeugwegen zu verringern. Dies bedeutet jedoch eine Erhöhung der Anzahl und Dichte der Werkzeugwege pro Flächeneinheit und eine Verlängerung der Endbearbeitungszeit. Bei der 3D-Oberflächenveredelung wird also jeder die Wahl zwischen „Oberflächenqualität“ und „Bearbeitungszeit“ als Dilemma empfinden, denn: bessere Oberflächenqualität=längere Bearbeitungszeit.
Eine andere praktikable Methode ist die Verwendung eines größeren Werkzeugs. Denn je größer der Werkzeugradius ist, desto größer ist der Lichtbogen am Kontaktpunkt, wenn er das Material berührt. Bei gleicher Werkzeugwegdichte ist die Restgrathöhe umso geringer.
Zum Beispiel:
Verwenden Sie einen 10-mm-Kugelfräser und stellen Sie die Schrittlänge auf 4 mm ein;
Die resultierende Restkammhöhe beträgt 0,432 mm.
Bild
Verwenden Sie einen 25-mm-Kugelschneider und stellen Sie die Schrittlänge auf 4 mm ein.
Die resultierende Restgrathöhe beträgt 0,152 mm.
Bild
Vergleich der Restgrathöhen zweier Werkzeuge unterschiedlicher Größe bei gleicher Schrittlänge.
Bild
Verwenden Sie ein Werkzeug mit größerem Bogen, um die verbleibende Firsthöhe zu verringern.
Verwenden Sie ein Werkzeug mit großem Radius oder ein Werkzeug mit kleinem Radius
Verwenden Sie ein Werkzeug mit großem Radius, um die Restgrathöhe zu reduzieren und eine bessere Oberflächenqualität zu erzielen. Doch es entsteht ein neues Problem: Viele Werkstücke müssen dort nachbearbeitet werden, wo der Spalt klein ist und nicht mit einem Werkzeug mit großem Radius bearbeitet werden kann.
Bild
Schlichten mit einem Werkzeug mit großem Radius:
Vorteile: geringere Restfirsthöhe; kürzere Zykluszeit.
Nachteile: kleine Lückenbereiche können nicht bearbeitet werden; leicht einzugreifen, komplexe Programmierung.
Bild
Schlichten mit einem Werkzeug mit kleinem Radius:
Vorteile: einfache Programmierung; kann kleine Lückenbereiche bearbeiten.
Nachteile: Um eine bessere Oberflächenqualität zu erreichen, ist es notwendig, den Schrittabstand zu verringern und die Werkzeugwegdichte zu erhöhen; die Bearbeitungszeit ist länger.
Welche Programmierstrategie soll verwendet werden?
Die Superchord-Endbearbeitungstechnologie ist eine Programmierlösung für die effiziente Endbearbeitung mit Lichtbogenwerkzeugen. Bei großen Bogenwerkzeugen unterschiedlicher Form können basierend auf der Werkzeugform spezielle Werkzeugwegalgorithmen verwendet werden, um die Werkzeugkontaktpunkte während des Bearbeitungsprozesses dynamisch zu kompensieren, und die Form des Bogenwerkzeugs kann für hohe Präzision und Hochpräzision voll ausgenutzt werden -Effiziente Endbearbeitung.
Wenn Sie große Bogenwerkzeuge zum Schlichten im Superchord-Schlichten verwenden möchten, welche Werkzeugwegstrategie sollte für die Programmierung ausgewählt werden?
3-Achsenbearbeitung:
Bei der normalen 3-Achsenbearbeitung kann Superchord-Schlichten zum Schlichten einiger Seitenwände und steiler Bereiche oder flacher Bereiche auf der Oberseite verwendet werden, da die Bewegung der Werkzeugmaschinenachse einfach ist. Es wird empfohlen, tonnenförmige und kegelförmige Bogenwerkzeuge zu verwenden und beim Mastercam 3D-Finishen für das Superchord-Finishen die Strategie „Gleichhöhe“ und die Strategie „Parallel“ zu verwenden.
Bild
3+2 Bearbeitung fester Flächen:
In der 3+2-Umgebung mit fester Oberfläche wird außerdem empfohlen, die Strategien „Gleiche Höhe“ und „Parallel“ für die Superchord-Endbearbeitung zu verwenden. Im Gegensatz zur einfachen 3--Achsenbearbeitung ist es bei der 3+2-Festflächenbearbeitung erforderlich, eine geeignete Werkzeugebene auszuwählen, damit der Bogen des Werkzeugs das Material an einem stabilen Tangentenpunkt im Werkzeugweg berührt.
Bild
Fünfachsige Gestängebearbeitung:
Die Fünf-Achsen-Gestängebearbeitung verfügt über flexible Bewegungswinkel der Werkzeugmaschine und ist der Hauptanwendungsbereich der Superchord-Endbearbeitung. Bei der Fünf-Achs-Bearbeitung empfiehlt sich der Einsatz von Parallel- und Gradientenbearbeitungsstrategien.
Bild
Der entscheidende Punkt beim Superchord-Schlichten mit Fünf-Achsen-Verbindung besteht darin, die Werkzeugachse so zu steuern, dass das Werkzeug das Material an einem stabilen und geeigneten Arcustangenspunkt berührt.
Videomaterial, zur Betrachtung wird WLAN empfohlen
Umfassende vergleichende Analyse
Gibt es eine Möglichkeit, die Vorteile beider zu integrieren und die Nachteile beider zu vermeiden? Die Antwort ist ja. Eine sorgfältige Analyse des Bildungsprozesses der Restgrathöhe zeigt, dass die Restgrathöhe tatsächlich mit dem Bogenradius des Kontaktpunkts zwischen Werkzeug und Material zusammenhängt und wenig mit dem Werkzeugradius selbst zu tun hat. Wenn wir nur den Radius des effektiven Bearbeitungsteils des Werkzeugs vergrößern und gleichzeitig den Radius des Werkzeugkörpers unverändert lassen, können wir möglicherweise sowohl die Ziele einer Verbesserung der Oberflächenqualität als auch einer Verkürzung der Endbearbeitungszeit erreichen.
Bild
Nehmen Sie als Beispiel den Bogenfräser mit großem Radius und Kegelform. Die Höhe des Restgrats, der durch den effektiven Bearbeitungsbogen des Werkzeugs zum Schlichten entsteht, entspricht der Höhe des Restgrats, den ein Kugelfräser mit einem 187-fachen Durchmesser hinterlässt.
Bild
Die Oberflächenqualität der Endbearbeitung, die mit einem 16-mm-Kegelform-Großbogenfräser bei gleichem Schrittabstand und zur gleichen Zeit erreicht wird, entspricht der Oberflächenqualität, die mit einem Kugelfräser mit einem Durchmesser von fast 3000 mm (3 Metern) erreicht wird.
Durch Ändern der Form des Werkzeugs, Erhöhen des Bogens des Kontaktpunkts zwischen Werkzeug und Material während der Bearbeitung und Verringern der Höhe des beim Schlichten verbleibenden Restgrats kann die Anzahl und Dichte der im Schlichtbereich erforderlichen Werkzeugwege erheblich reduziert werden. Dies verkürzt die Bearbeitungszeit erheblich und verbessert die Produktionseffizienz.
Bild
Es entsteht jedoch ein neues Problem: Der effektive Bearbeitungsbogen dieser Art von Großbogenfräsern hat eine komplexe Form. Im Werkzeugweg muss basierend auf der komplexen Form des Werkzeugs eine entsprechende Kompensation vorgenommen werden, damit der große Bogen des Werkzeugs genau zur Bearbeitungsposition passt und die Anforderungen an die Oberflächenqualität im Endbearbeitungsprozess erfüllt. Wie soll ein solcher Werkzeugweg programmiert werden?
Mithilfe der Superstring-Finishing-Technologie in der CAM-Software Mastercam können Sie die Werkzeugkontaktpunkte während des Bearbeitungsprozesses für große Bogenwerkzeuge verschiedener Formen basierend auf der Werkzeugform durch spezielle Werkzeugwegalgorithmen dynamisch kompensieren und die Form des Werkzeugs voll ausnutzen Lichtbogenwerkzeug für hochpräzise und hocheffiziente Endbearbeitung.
Diese Superstring-Endbearbeitungstechnik hat die Effizienz bei der Endbearbeitung deutlich verbessert, birgt aber auch das Problem etwas höherer Programmierkosten. Die spezifische Analyse muss noch entsprechend den Produktverarbeitungsbedingungen durchgeführt werden. Was halten Sie von dieser Lösung? Wirst du es verwenden? Willkommen zur Diskussion mit allen im Kommentarbereich unten~
