Štyri techniky pre proces rezania mletia CNC

 

Pre mletie CNC je rozhodujúca kvalita hotového obrobku. Pri rezaní mletia CNC, výberom rezných nástrojov a účinným stanovením parametrov rezania sú kľúčové aspekty. Aby sa zabezpečilo, že proces obrábania spĺňa normy, programátori musia presne pochopiť základné princípy výberu a určovania parametrov výberu nástrojov. Zároveň by mali mať veľký význam aj charakteristiky procesu obrábania každej časti.

 

 

 

I Ako zvoliť rezanie nástrojov pre mletie CNC

 

CNC frézovacie stroje majú vysoké požiadavky na podporu nástrojov na rezanie. Nástroje musia mať vysokú presnosť, vysokú pevnosť a vysokú tuhosť a mali by sa ľahko inštalovať a upravovať. Rôzne nástroje na rezanie majú držiaky nástrojov a tvary hlavy náradia s rôznymi dĺžkami. Pri výbere nástrojov by sa mali brať do úvahy faktory, ako napríklad schopnosť upínania frézovacieho stroja, materiálové charakteristiky obrobku a metóda obrábania. Pri splnení ďalších podmienok by sa mali čo najviac zvoliť držitelia kratších nástrojov, aby sa maximalizovala tuhosť nástroja, splnila požiadavky na presnosť obrábania a predĺžila životnosť nástroja.

 

 

1. Bežné typy frézovacích nožov

Kvôli rozmanitosti materiálov a tvarov obrobkov prichádzajú frézovacie rezačky aj rôzne typy a formy. V súčasnosti sa frézovacie rezačky zvyčajne klasifikujú na základe materiálu, štruktúry alebo tvaru hlavy náradia.

 

Na základe materiálu je možné frézovacie frézy rozdeliť do vysokorýchlostných oceľových náradí, zliatinových oceľových nástrojov, diamantových náradia, keramických náradia a náradia nitridu kubického bóru [1]. Rôzne materiály majú odlišnú tvrdosť a tuhosť, vďaka čomu sú vhodné na obrábanie obrobkov rôznych materiálov.

 

Na základe štruktúry môžu byť frézovacie rezačky rozdelené na integrálne rezačky a rezačky typu vložky, pričom rezačky typu vložky sa ďalej klasifikujú do zváraných a indexovateľných typov.

 

Na základe tvaru hlavy nástroja je možné nožnice na frézovanie kategorizovať do mlynov konca lopty, mlynov s plochým koncom, zúžené mlyny, rezačky T-slot atď.

 

2. Faktory ovplyvňujúce výber frézovacieho rezača

Mletie CNC je veľmi zložitá operácia. Pri výbere frézovacej rezačky by sa mal zvážiť výkon a charakteristiky obrábacieho materiálu. Výber nástroja sa napríklad líši pre neželezné kovy, železné kovy, kompozity a polymérne materiály. Okrem toho by sa mali brať do úvahy atribúty, ako je tvrdosť, húževnatosť, tuhosť a odolnosť proti opotrebeniu materiálu [2].

 

Okrem toho, keďže CNC Milling sa spolieha na schopnosti stroja, výber nástrojov by mal zvážiť aj charakteristiky stroja. Cieľom je minimalizovať počet použitých nástrojov a dokončiť viac procesov v jednom nastavení.

 

 

3. Bežné aplikácie CNC frézovacích nožov

Koncové mlyny - vhodné na obrábanie výčnelkov alebo drážok na povrchoch obrobku. Môžu byť použité na zdrsnenie, dokončenie a čistenie dna.

 

Rezačky na kľúče - Ako už názov napovedá, sú ideálne na obrábanie rôznych automatov a klávesov na obrobkoch.

 

Rezačky guľôčkového nosa - vhodné na dokončenie jemného povrchu s malými hĺbkami rezania. Kvôli nízkej rýchlosti odstraňovania materiálu sa vo všeobecnosti nepoužívajú pre veľké tvary.

 

Face Mills - Používa sa predovšetkým na obrábanie veľkých planárnych obrobkov.

 

4. Zásady pre výber nástrojov v praxi

Vo všeobecnosti by sa výber frézovacích nožov mal riadiť zásadami ľahkej inštalácie a úpravy, zabezpečenia presnosti obrábania a predĺženia životnosti nástroja. Pod predpokladom zabezpečenia kvality a efektívnosti obrábania by sa mali kratší držitelia nástrojov zvoliť vždy, keď je to možné, aby sa zlepšila tuhosť nástroja a predĺžila životnosť nástroja.

 

Geometrický tvar obrobku je dôležitým faktorom pri výbere nástrojov. Rôzne tvary obrobku vyžadujú rôzne typy frézovacích nožov a tvary hlavy náradia. Nesprávny výber môže vážne ovplyvniť kvalitu obrábania, čo potenciálne vedie k veľkému počtu chybných výrobkov a čo vedie k významným stratám.

 

 

II Stanovenie parametrov rezania pri mletí CNC

 

Pri mletí CNC sa obrábanie obrobkov dosahuje rezaním rôznymi smermi. Rôzne parametre rezania výrazne ovplyvňujú rýchlosť obrábania, kvalitu a životnosť nástroja. Medzi hlavné parametre rezania patrí rezacia rýchlosť, hĺbka rezu a šírka rezu. Rôzne situácie si vyžadujú rôzne parametre rezania, s presnosťou obrábania a povrchovým povrchom ako primárne kritériá.

 

Vedecké výpočty by sa mali použiť na stanovenie parametrov rezania na dosiahnutie rovnováhy medzi kvalitou obrábania, účinnosťou a znížením opotrebenia nástroja.

 

 

1. Stanovenie rýchlosti rezania

Výber rýchlosti rezania závisí od faktorov, ako je tvrdosť obrobku, materiál nástrojov a životnosť nástroja. Počas drsného obrábania by sa rezacia rýchlosť mala primerane znížiť, pretože hĺbka rezania je zvyčajne veľká. Ak je rýchlosť rezania príliš vysoká, vytvorí nadmerné teplo, skrátenie nástrojov. Naopak, pri dokončovacích operáciách sa môže použiť vyššia rýchlosť rezania na zabezpečenie presnosti povrchu a účinnosti obrábania.

 

2. Stanovenie rýchlosti posuvu

Rýchlosť posuvu je rozhodujúcim ukazovateľom účinnosti obrábania, ktorá sa týka hĺbky rezania za minútu, zvyčajne v rozsahu od 100 do 200 mm/min. Pri použití vysokorýchlostných oceľových nástrojov alebo vykonávaní obrábania hlbokých otvorov by sa mala podľa toho znížiť rýchlosť posuvu, zvyčajne sa udržiava medzi 20 mm/min a 50 mm/min.

 

3. Stanovenie hĺbky rezu

Stanovenie hĺbky rezania (axiálne aj radiálne) ovplyvňuje prevádzkovú bezpečnosť a dlhovekosť nástroja a stroja. Nadmerná hĺbka rezania môže viesť k nehodám nástroja, poškodeniu nástroja alebo stroja. Výber maximálnej prijateľnej hĺbky zníženia v bezpečnom rozsahu však môže znížiť počet požadovaných prechodov a zvýšiť účinnosť výroby.

 

 

III CNC mletia rozkladanie procesu strihania frézovania

 

1. Hrubé obrábanie

Hlavným cieľom drsného obrábania je maximalizovať odstránenie materiálu na jednotku času. Cieľom drsného obrábania je priblížiť tvar a veľkosť obrobku čo najbližšie k konečnému produktu. Obrobca zvyčajne po drsnom obrábaní dosahuje polotuhý obrys. Používanie nástrojov s väčším priemerom zlepšuje účinnosť výroby a znižuje opotrebenie nástroja. CNC frézovacie stroje ovládajú súčasne dve z troch súradnicových osí a dosahujú 2D riadenie.

 

2. Semi-finaling

Na rozdiel od drsného obrábania sa poloakovanie zameriava na rovnováhu medzi efektívnosťou a kvalitou. Cieľom je produkovať hladký povrch s jednotným prípravou zásob v rámci prípravy na dokončenie operácií. Prebytočný materiál by sa mal odstrániť, aby sa zabezpečil rovný povrch, ktorý spĺňa presné normy.

 

3. Čistenie rohu

Rohové vyčistenie sa zameriava skôr na dosiahnutie rovnomernosti a koherencie povrchu formy ako na rýchlosť. Cieľom je odstrániť prebytočný materiál v rámci prípravy na dokončenie. Často sú potrebné nástroje s malým priemerom, ktoré si vyžadujú viacero prihrávok na splnenie požiadaviek. Priemer nástrojov by však nemal prekročiť priemer nástroja dokončovacieho nástroja.

 

4. Dokončenie

Dokončenie je konečný krok obrábania, ktorý si vyžaduje súlad so všetkou veľkosťou, drsnosťou povrchu a požiadavkami na presnosť tvaru v výkresoch. Špecifický príspevok na zásoby je zvyčajne ponechaný na stabilizáciu rezných síl, minimalizáciu chýb obrábania a zabezpečenie vysokej kvality povrchu.

 

Odporúčaná dokončovacia sekvencia je:

• Obrábanie vonkajšieho obrysu
• Obrábanie zvýšených funkcií
• Opakovanie stupňovaných a voľných povrchov
• Obrábanie zapustených oblastí
• Obrábanie pomocných povrchov

 

Počas vysokorýchlostného dokončenia jadier formy a dutín sa kontaktné body nástroja musia upravovať podľa zmeny polomeru povrchu a polomeru nástroja. Ak obrábanie komplexných povrchov, dokončenie v jednom priechode skráti čas zatiahnutia nástroja a zachováva povrch formy.Ďalej by mal byť smer kŕmenia klenutý, aby sa zabezpečilo nepretržitý a hladký rezný povrch. Malo by sa zabrániť zastaveniu stredného rezu, aby sa zabránilo menším deformáciám alebo odsadeniam, ktoré by mohli ovplyvniť presnosť a kvalitu povrchu.

 

 

IV Efektívne zlepšenia procesov rezania mletia CNC

 

1. Zlepšenie drsného obrábania

Používanie softvéru na obrábanie simulácie - presne vypočítajte plochu rezania a rýchlosť odstraňovania materiálu na vyrovnanie zaťaženia a opotrebenia nástroja pri zvýšení kvality obrábania.

 

Výber správnych rezacích prístupov - uprednostňujte šikmé zadávanie/výstup nástrojov, aby ste predišli vertikálnemu ponoreniu pri obrábaní dutín. Špirálové rezanie (ako je znázornené na obrázku 1) môže účinne znížiť zaťaženie nástroja.

 

Pomocou mletia stúpania na veľké odstránenie zásob - znižuje reznú silu, zlepšuje integritu povrchu a minimalizuje tvorbu tepla.

Vyhýbanie sa náhlym zmenám smeru kŕmenia - zabraňuje zníženiu rýchlosti strihania, vyhýba sa nadmernému struku a znižuje bezpečnostné riziká.

 

1.1 Vylepšenie polopriepustnosti

Udržiavanie správneho rozstupu a tolerancie je rozhodujúce. Na minimalizáciu poškodenia nástroja by sa malo dodržiavať stabilný príkaz na vstup. Zabezpečenie nepretržitého rezania pomáha predchádzať častým stiahnutiam alebo zmenám nástrojov.

 

1.2 Vylepšovanie vyčistenia rohu

Nerovnomerný príspevok na zásoby v zapustených oblastiach ovplyvňuje stabilitu rezania a konečnú presnosť. Na efektívne odstránenie prebytočného materiálu by sa mal implementovať dobre naplánovaný proces čistenia rohu.

 

1.3 Zlepšenie dokončenia

Optimalizácia rezacích programov (ako je znázornené na obrázku 2) pomáha vyhnúť sa nadmernému stiahnutiu nástroja alebo vertikálnym ponorom, čím sa zabráni poškodeniu povrchu. Mlynie na stúpanie by sa malo použiť na zníženie problémov s kĺzaním. Rezné dráhy by sa mali optimalizovať, aby sa minimalizovala deformácia av prípade potreby zvýšila počet prihrávok, aby sa dosiahla najlepšia kvalita povrchu.