Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung moderner Fertigungs- und Verarbeitungstechnologien wurden Geräte und das unterstützende CAM-System weit verbreitet und weiterentwickelt. Die vom CAM-System erzeugte Flugbahn des Bearbeitungswerkzeugs (d. h. die Schnittmethode) ist der Kern der Steuerung des Bearbeitungsvorgangs der Ausrüstung. Sie wirkt sich direkt auf die Genauigkeit des bearbeiteten Werkstücks, die Oberflächenrauheit, die Gesamtbearbeitungszeit, die Lebensdauer der Werkzeugmaschine usw. aus und bestimmt letztendlich die Produktion. Effizienz.
Dieser Artikel bietet eine Referenz zur Auswahl einer geeigneten Werkzeugmethode, indem er die verschiedenen Eigenschaften der Werkzeugmethode und einige Faktoren, die ihre Auswahl beeinflussen, analysiert und die Prozessmethoden und Werkzeugmethoden im Fräsprozess vergleicht.
1. Schneidmethode
1. Das Grundkonzept der Schneidmethode
In bezieht sich der Werkzeugweg auf die Bahnplanungsmethode, wenn das Werkzeug das Schneiden des Werkstücks abschließt. Bei der Bearbeitung desselben Teils können verschiedene Schneidmethoden die Größen- und Genauigkeitsanforderungen des Teils erfüllen, die Bearbeitungseffizienz ist jedoch nicht dieselbe.
2. Klassifizierung der Schneidmethoden
Die Schneidmethode lässt sich in 4 Kategorien einteilen: Einwegschneiden, Hin- und Herschneiden, Kreisschneiden und Verbundschneiden. Ein zusammengesetzter Pass ist eine Kombination der ersten drei. Die Verwendung von Einweg- oder hin- und hergehenden Schneidwerkzeugen ist im Hinblick auf die Verarbeitungsstrategie alles Schneiden und Schneiden. Daher kann die Schneidmethode je nach Verarbeitungsstrategie in Linienschneiden, Ringschneiden und andere spezielle Methoden unterteilt werden. Üblicherweise werden Reihenschnitte und Ringschnitte verwendet.
Die Linienschnittbearbeitung trägt zur maximalen Vorschubgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine bei und die Schnittflächenqualität ist auch besser als die Ringschnittbearbeitung. Wenn jedoch ein komplexer planarer Hohlraum mehrere Vorsprünge aufweist, um mehrere Innenkonturen zu bilden, treten häufig zusätzliche Werkzeughebevorgänge auf, d Im verbleibenden unbearbeiteten Bereich muss das Werkzeug auf eine bestimmte Höhe von der Bearbeitungsebene angehoben und dann an den Anfang eines anderen Werkzeugpfads bewegt werden, um dann den Schneidvorgang fortzusetzen.
Der Werkzeugweg beim Linienschneiden besteht hauptsächlich aus einer Reihe gerader Liniensegmente parallel zu einer festen Richtung, und die Berechnung ist einfach. Geeignet für einfaches Taschenschlichten oder Schruppen mit großem Materialabtrag. Wie in Abbildung 1 - gezeigt, hin- und hergehende Schneidmesserschiene.
Beim Ringschneiden bewegt sich das Werkzeug entlang einer Bahn mit ähnlichen Grenzkonturen, die aus einer Gruppe geschlossener Kurven besteht, wodurch sichergestellt werden kann, dass das Werkzeug beim Schneiden von Teilen den gleichen Schnittzustand beibehält. Da der kreisförmige Schneidprozess die nächste kreisförmige Trajektorie berechnet, indem die aktuelle kreisförmige Trajektorienkarte durch kontinuierlichen Versatz erstellt wird, ist die Berechnung komplex und zeitaufwändig. Es eignet sich zur Bearbeitung komplexer Hohlräume und gekrümmter Oberflächen. Wie in Abbildung 2 - Beschneidungsmesserschiene gezeigt.
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2. Faktoren, die die Art des Schneidens beeinflussen
1. Die Form und die geometrischen Elemente des Werkstücks selbst: Die Form und die geometrischen Elemente des Werkstücks selbst umfassen die geometrische Form des Bearbeitungsbereichs, die Größe und Position der Insel usw. Dies ist die inhärente Eigenschaft des Werkstücks selbst und ein unveränderlicher Faktor, aber es ist der grundlegende Faktor, der die Art des Schneidens bestimmt.
2. Prozessweg: Der Prozessweg ist der direkte Prozess zur Erreichung des Verarbeitungszwecks und die direkte Grundlage für die Auswahl des Schneidverfahrens. Die Prozessroute bestimmt die Reihenfolge der Bearbeitungsdomänen, die Zusammenführung und Aufteilung von Inseln, die Aufteilung in Grobbearbeitung, Halbschlichtbearbeitung und Endbearbeitung usw. Es gibt viele Arten von Prozessrouten, um das Ziel zu erreichen, das die Unterschiede bestimmt Auswahl an Schnittmethoden.
3. Werkstückmaterial: Das Werkstückmaterial ist auch einer der Faktoren, die die Schneidmethode bestimmen. Das Werkstückmaterial ist das direkte Bearbeitungsobjekt und hat keinen direkten Einfluss auf die Schneidmethode. Es wirkt sich jedoch auf die Auswahl des Schneidwerkzeugmaterials, die Größe, die Verarbeitungsmethode usw. aus und wirkt sich somit indirekt auf die Schneidmethode aus. Die Form und Größe des Werkstückrohlings beeinflusst, ob die Bearbeitungszugabeverteilung jedes Teils des Werkstücks gleichmäßig ist. Strategien, die zu unterschiedlichen Messerbewegungen führen.
4. Die Spann- und Befestigungsmethode des Werkstücks: Die Spann- und Befestigungsmethode des Werkstücks beeinflusst indirekt auch die Schneidmethode. Veränderung, der Einfluss von Vibrationen auf die Art des Schneidens.
5. Auswahl der Werkzeuge: Die Auswahl der Werkzeuge umfasst Werkzeugmaterial, Werkzeugform, Werkzeuglänge, Anzahl der Werkzeugzähne usw. Diese Parameter bestimmen die Fläche und Häufigkeit des Kontakts zwischen Werkzeug und Werkstück und bestimmen somit das Schnittvolumen Material pro Zeiteinheit und die Belastung der Werkzeugmaschine, ihre Verschleißfestigkeit und die Werkzeugstandzeit bestimmen die Länge der Schnittzeit. Unter anderem hat die Werkzeuggröße (dh der Durchmesser) einen direkten Einfluss auf die Art des Schneidens. Durch die Auswahl von Werkzeugen mit unterschiedlichen Durchmessern wird die Größe der Restfläche beeinflusst, was zu Änderungen in der Bearbeitungsbahn und damit zu unterschiedlichen Werkzeugzuführungsmethoden führt.
6. Auswahl des Bearbeitungsbereichs: Wenn im Fräsprozess ein komplexer planarer Hohlraum mehrere Vorsprünge aufweist, um mehrere Innenkonturen zu bilden, erfolgt häufig ein zusätzlicher Werkzeughubvorgang zum Linienschneiden. Beim Ringschneiden wird die Bearbeitungsbahn verlängert. Diese zusätzliche Hebewirkung des Werkzeugs oder die Verlängerung des Bearbeitungswegs verringert die Effizienz des Schneidens erheblich. Daher ist es für uns ein großes Anliegen, die Anzahl solcher Situationen zu minimieren.
Der gesamte Schneidbereich ist entsprechend den Bearbeitungsanforderungen in mehrere Unterbereiche unterteilt, und jeder Unterbereich wird separat bearbeitet, und der Werkzeughub erfolgt zwischen jedem Unterbereich. Gleichzeitig werden diese Bearbeitungsteilbereiche je nach Schnittmethode zusammengelegt bzw. aufgeteilt oder sogar ignoriert. Diese Auswahl verschiedener Bearbeitungsbereiche reduziert nicht nur die Anzahl der Werkzeughübe, sondern verlängert auch nicht die relative Länge des Bearbeitungswegs und übernimmt gleichzeitig die sinnvollste Werkzeugbewegungsmethode für den neuen Bereich, wodurch die Bearbeitungseffizienz verbessert wird .
3. Angemessene Wahl der Schneidmethode
1. Grundlegende Auswahlprinzipien
Bei der Auswahl der Schnittmethode sind zwei Punkte zu berücksichtigen: Zum einen die Länge der Bearbeitungszeit und zum anderen die Gleichmäßigkeit der Bearbeitungszugabe. Im Allgemeinen basiert die Ringschneidmethode auf der Form des Werkstücks und die Bearbeitungszugabe ist relativ gleichmäßig. Allerdings ist die Bearbeitungszugabe des Linienschneidverfahrens relativ ungleichmäßig. Wenn Sie nach dem Linienschneiden eine gleichmäßigere Toleranz beibehalten möchten, müssen Sie in der Regel die kreisförmige Schneidwerkzeugschiene um die Grenze herum vergrößern. Wenn die Anforderung der Unebenheit des Randes außer Acht gelassen wird, ist die Länge des Werkzeugwegs des Linienschneidwerkzeugs normalerweise relativ kurz; Wenn die Unebenheit des Randes berücksichtigt und der Pfad des kreisförmigen Schneidwerkzeugs hinzugefügt wird und die Grenze des Bearbeitungsbereichs lang ist (z. B. bei mehreren Inseln), hat die Ringschneidewerkzeugschiene um die Grenze einen offensichtlicheren Einfluss die gesamte Bearbeitungszeit, und die Linie-Schneide-Werkzeugschiene ist im Allgemeinen länger als die Ring-Schneide-Werkzeugschiene. Es ist einfach, die Messerposition für das Linienschneiden zu berechnen und benötigt weniger Speicher, aber die Anzahl der Messeranhebungen ist höher. Bei Verwendung eines kreisförmigen Werkzeugwegs ist es erforderlich, die Ringgrenze mehrmals zu versetzen und den sich selbst schneidenden Ring zu löschen.
2. Wählen Sie entsprechend den Erscheinungsmerkmalen aus
Die Formeigenschaften des Werkstücks bestimmen die Art und Weise der Bearbeitung des Werkzeugs. Je nach Bearbeitungsobjekt können Werkstücke einfach in ebene Kavität und Freiformfläche unterteilt werden. Planare Hohlräume werden in der Regel durch Linienschneiden bearbeitet. Da die meisten dieser Werkstücke aus Rohlingen wie Kastenkörpern, Sockeln und anderen Teilen vollständig geschnitten und gefräst werden, ist die Bearbeitungszugabe groß. Die Linienschneidemethode trägt zum maximalen Fortschritt der Werkzeugmaschine bei. Erhöhen Sie die Geschwindigkeit, verbessern Sie die Bearbeitungseffizienz und die Schnittflächenqualität ist auch besser als die Ringschneidbearbeitung, wenn Sie nicht ständig mit dem Betrieb eines Bearbeitungszentrums beschäftigt sein möchten!
Freiformflächen werden im Allgemeinen durch Ringschneiden bearbeitet, hauptsächlich weil es sich bei den gekrümmten Flächen meist um Gussteile handelt oder durch regelmäßige Formen bearbeitet wird und die Randverteilung ungleichmäßig ist. Gleichzeitig ist die Präzision der gekrümmten Oberfläche relativ hoch; Es kommt der tatsächlichen Form der Oberfläche näher, als dass es gute Oberflächenbearbeitungseigenschaften aufweist.
3. Wählen Sie entsprechend der Verarbeitungsstrategie
Die Bearbeitung von Teilen wird häufig in drei Bearbeitungsstufen unterteilt: Grobbearbeitung, Vorbearbeitung und Endbearbeitung. Manchmal gibt es auch eine Endbearbeitungsstufe. Um die Verarbeitungsgenauigkeit sicherzustellen, ist eine sinnvolle Aufteilung der Verarbeitungsschritte erforderlich. Aufgrund der relativ einzigen Funktion der Werkzeugmaschine bei der herkömmlichen Bearbeitungsmethode sind die Grenzen jeder Stufe im Prozessweg klar erkennbar, bei der CNC-Fräsbearbeitungsmethode sind die Grenzen jedoch relativ verschwommen und es kann Fälle von auftreten Mischen (z. B. Grobbearbeitungsstufe mit Feinbearbeitung). Bearbeitungsinhalt, die Endbearbeitungsstufe kann auch Spuren von Schruppen aufweisen), aus Sicht der Gewährleistung der Bearbeitungsqualität ist auch die Aufteilung der Bearbeitungsstufen während der NC-Bearbeitung erforderlich, aber um die Spannzeit zu verkürzen und die Werkzeugbewegung zu vereinfachen, wie Bestimmen Sie den Verarbeitungsinhalt jeder Stufe. Die Überlegungen können sich etwas von der herkömmlichen Verarbeitungstechnologie unterscheiden.
Das Hauptziel der Schruppbearbeitung besteht darin, die Materialabtragsrate pro Zeiteinheit zu ermitteln und das geometrische Profil des Werkstücks für die Vorschlichtung vorzubereiten. Daher wird zum Schichtschneiden häufig die Linienschnittmethode oder die Verbundmethode verwendet. Das Hauptziel der Vorbearbeitung besteht darin, die Konturform des Werkstücks glatt und die Oberflächenbearbeitungszugabe gleichmäßig zu machen. Daher wird häufig die Beschneidungsmethode angewendet. Das Hauptziel der Endbearbeitung besteht darin, Werkstücke mit geometrischen Abmessungen, Formgenauigkeit und Oberflächenqualität zu erhalten, die den Anforderungen entsprechen. Entsprechend den geometrischen Eigenschaften des Werkstücks sollte für die Innenseite das Linienschneidverfahren und für die Kante und Verbindung das Ringschneidverfahren angewendet werden.
4. Wählen Sie entsprechend der Programmierstrategie
Die Hauptprinzipien für die Bestimmung des Werkzeugwegs während der Programmierung lauten wie folgt: Die Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenrauheit der Teile sollten gewährleistet sein. Der Bearbeitungsweg sollte so weit wie möglich verkürzt werden, um die Leerlaufzeit des Werkzeugs zu reduzieren. Reduzieren Sie den Programmieraufwand. Im Allgemeinen wird bei planaren Hohlräumen das Linienschneiden verwendet, um den Bearbeitungsbereich zu unterteilen und die Anzahl der Werkzeughübe zu reduzieren. Bei Freiformflächen wird das Ringschneiden zur Formannäherung eingesetzt. Die Wahl der Rohlingsform wirkt sich auf die Wahl der Programmierung aus. Durch die Vergrößerung der Form des Rohlings kann die Formbearbeitung, die nicht leicht zu klemmen ist, in die Linienschnittmethode der Hohlraumbearbeitung umgewandelt werden, die leicht zu klemmen ist; oder die durch Kreisschneiden bearbeitete Freiformfläche kann in Linienschneiden umgewandelt werden. Durch die Schneidmethode wird ein großer Rand entfernt, um die Verarbeitungseffizienz zu verbessern.
