Ugaone glodalice se često koriste u obradi malih nagnutih površina i preciznih komponenti u različitim industrijama. Posebno su efikasni za zadatke kao što su iskošenje i skidanje ivica radnih komada.
Primjena ugaonih glodala za oblikovanje može se objasniti kroz trigonometrijske principe. U nastavku predstavljamo nekoliko primjera programiranja za uobičajene CNC sisteme.
1. Predgovor
U stvarnoj proizvodnji često je potrebno zakošeni rubovi i uglovi proizvoda. To se obično može postići korištenjem tri tehnike obrade: programiranje sloja krajnjeg glodala, programiranje površine glodala ili programiranje konture glodala pod kutom. Sa programiranjem sloja krajnjeg glodala, vrh alata ima tendenciju da se brzo istroši, što dovodi do smanjenog vijeka trajanja alata [1]. S druge strane, programiranje površine kugličnog rezača je manje efikasno, a metode krajnjeg glodala i kugličnog rezača zahtijevaju ručno makro programiranje, što zahtijeva određeni nivo vještine od operatera.
Nasuprot tome, programiranje konture glodala pod kutom zahtijeva samo prilagođavanje vrijednosti kompenzacije dužine alata i kompenzacije radijusa unutar programa završne obrade konture. Ovo čini programiranje konture glodala pod uglom najefikasnijim metodom od tri. Međutim, operateri se često oslanjaju na probno rezanje kako bi kalibrirali alat. Oni određuju dužinu alata koristeći metodu probnog rezanja obratka u smjeru Z nakon pretpostavke promjera alata. Ovaj pristup je primjenjiv samo na jedan proizvod, što zahtijeva ponovnu kalibraciju prilikom prelaska na drugi proizvod. Dakle, postoji jasna potreba za poboljšanjima u procesu kalibracije alata i metodama programiranja.
2. Uvođenje najčešće korištenih ugaonih glodala za oblikovanje
Slika 1 prikazuje integrirani karbidni alat za skošenje, koji se obično koristi za uklanjanje ivica i ivica kontura dijelova. Uobičajene specifikacije su 60°, 90° i 120°.
Slika 1: Jednodijelni karbidni rezač za skošenje
Slika 2 prikazuje integrirano ugaono glodalo, koje se često koristi za obradu malih konusnih površina sa fiksnim uglovima u dijelovima dijelova koji se spajaju. Uobičajeni ugao vrha alata je manji od 30°.
Na slici 3 prikazana je kutna glodalica velikog promjera sa indeksnim umetcima, koja se često koristi za obradu većih nagnutih površina dijelova. Ugao vrha alata je od 15° do 75° i može se prilagoditi.
3. Odredite metodu podešavanja alata
Tri gore navedene vrste alata koriste donju površinu alata kao referentnu tačku za podešavanje. Z-osa se postavlja kao nulta tačka na alatnoj mašini. Slika 4 ilustruje prethodno podešenu tačku podešavanja alata u Z smjeru.
Ovaj pristup postavljanju alata pomaže u održavanju konzistentne dužine alata unutar stroja, minimizirajući varijabilnost i potencijalne ljudske greške povezane s probnim rezanjem radnog komada.
4. Analiza principa
Rezanje uključuje uklanjanje viška materijala iz radnog komada kako bi se stvorile strugotine, što rezultira radnim komadom definiranog geometrijskog oblika, veličine i završne obrade. Početni korak u procesu obrade je osigurati da alat stupa u interakciju s radnim komadom na predviđeni način, kao što je prikazano na slici 5.
Slika 5 Rezač za iskošenje u kontaktu sa obratkom
Slika 5 ilustruje da se vrhu alata mora dodijeliti specifična pozicija, kako bi se omogućilo kontaktu alata s radnim predmetom. Ovu poziciju predstavljaju horizontalne i vertikalne koordinate na ravni, kao i prečnik alata i koordinata Z-ose u tački kontakta.
Dimenzionalni slom alata za košenje u kontaktu s dijelom prikazan je na slici 6. Tačka A označava traženu poziciju. Dužina linije BC označava se kao LBC, dok se dužina linije AB označava kao LAB. Ovdje LAB predstavlja koordinatu Z-ose alata, a LBC označava radijus alata u kontaktnoj točki.
U praktičnoj obradi, kontaktni radijus alata ili njegova Z-koordinata može se unaprijed podesiti. S obzirom na to da je ugao vrha alata fiksan, poznavanje jedne od unaprijed postavljenih vrijednosti omogućava izračunavanje druge pomoću trigonometrijskih principa [3]. Formule su sljedeće: LBC = LAB * tan (ugao vrha alata/2) i LAB = LBC / tan (ugao vrha alata/2).
Na primjer, korištenjem jednodijelnog glodala za skošenje od tvrdog metala, ako pretpostavimo da je Z koordinata alata -2, možemo odrediti kontaktne radijuse za tri različita alata: kontaktni polumjer za glodalo sa ikošenjem od 60° je 2 * tan (30° ) = 1,155 mm, za glodalo sa ikošenjem od 90° to je 2 * tan (45°) = 2 mm, a za Rezač za iskošenje od 120° je 2 * tan (60°) = 3.464 mm.
Suprotno tome, ako pretpostavimo da je radijus kontakta alata 4,5 mm, možemo izračunati Z koordinate za tri alata: Z koordinata za glodalo sa kosom od 60° je 4,5 / tan(30°) = 7,794, za glodalo od 90° glodalo je 4,5 / tan(45°) = 4,5, a za skos od 120° glodalica je 4,5 / tan(60°) = 2,598.
Slika 7 ilustruje dimenzionalni slom jednodijelnog kutnog glodala u kontaktu s dijelom. Za razliku od jednodelnog glodala za skošenje od tvrdog metala, jednodelna ugaona glodalica ima manji prečnik na vrhu, a radijus kontakta alata treba izračunati kao (LBC + manji prečnik alata / 2). Specifična metoda izračuna je detaljno opisana u nastavku.
Formula za izračunavanje polumjera kontakta alata uključuje korištenje dužine (L), ugla (A), širine (B) i tangente polovine ugla vrha alata, zbrojeno sa polovinom manjeg prečnika. Suprotno tome, dobivanje koordinate ose Z podrazumijeva oduzimanje polovine manjeg promjera od polumjera kontakta alata i dijeljenje rezultata tangentom polovine ugla vrha alata. Na primjer, korištenje integrirane kutne krajnje glodalice sa specifičnim dimenzijama, kao što je koordinata osi Z od -2 i manji prečnik od 2 mm, dat će različite radijuse kontakta za glodalice sa zakošenim pod različitim uglovima: rezač od 20° daje polumjer od 1.352 mm, rezač od 15° nudi 1.263 mm, a rezač od 10° pruža 1.175 mm.
Ako uzmemo u obzir scenario u kojem je radijus kontakta alata postavljen na 2,5 mm, odgovarajuće koordinate ose Z za glodala sa kosom različitih stupnjeva mogu se ekstrapolirati na sljedeći način: za glodalo od 20°, izračunava se na 8,506, za glodalo od 15° rezač na 11.394, a za rezač od 10°, ekstenzivni 17.145.
Ova metodologija je dosljedno primjenjiva na različitim slikama ili primjerima, naglašavajući početni korak utvrđivanja stvarnog prečnika alata. Prilikom određivanjaCNC obradastrategije, odluka između davanja prioriteta unapred podešenog radijusa alata ili podešavanja Z-ose je pod uticajemaluminijumska komponenta's design. U scenarijima u kojima komponenta pokazuje stepenastu karakteristiku, izbjegavanje smetnji u radnom komadu podešavanjem Z koordinate postaje imperativ. Suprotno tome, za dijelove koji nemaju stepenaste karakteristike, prednost je odabir većeg kontaktnog radijusa alata, promovišući vrhunsku završnu obradu površine ili poboljšanu efikasnost obrade.
Odluke u vezi sa podešavanjem poluprečnika alata u odnosu na povećanje brzine pomaka Z bazirane su na specifičnim zahtevima za rastojanje iskošenja koje je naznačeno na nacrtu dela.
5. Primjeri programiranja
Iz analize principa proračuna kontaktnih tačaka alata, vidljivo je da je kada se koristi glodalo za ugao formiranja za obradu nagnutih površina dovoljno utvrditi ugao vrha alata, manji radijus alata, ili Z-os. vrijednost postavke alata ili unaprijed podešeni radijus alata.
Sljedeći odjeljak opisuje dodjele varijabli za FANUC #1, #2, Siemens CNC sistem R1, R2, Okuma CNC sistem VC1, VC2 i Heidenhain sistem Q1, Q2, Q3. Pokazuje kako programirati specifične komponente koristeći metodu unosa programabilnih parametara svakog CNC sistema. Ulazni formati za programabilne parametre FANUC, Siemens, Okuma i Heidenhain CNC sistema su detaljno prikazani u tabelama 1 do 4.
Napomena:P označava broj kompenzacije alata, dok R označava vrijednost kompenzacije alata u apsolutnom komandnom modu (G90).
Ovaj članak koristi dvije metode programiranja: redni broj 2 i redni broj 3. Koordinata Z-ose koristi pristup kompenzacije habanja dužine alata, dok kontaktni radijus alata primjenjuje metodu kompenzacije geometrije radijusa alata.
Napomena:U formatu instrukcije, “2” označava broj alata, dok “1” označava broj ivice alata.
Ovaj članak koristi dvije metode programiranja, posebno serijski broj 2 i serijski broj 3, pri čemu metode kompenzacije koordinata osi Z i radijusa kontakta alata ostaju u skladu s prethodno spomenutim.
Heidenhain CNC sistem omogućava direktna podešavanja dužine i radijusa alata nakon što je alat izabran. DL1 predstavlja dužinu alata povećanu za 1 mm, dok DL-1 označava dužinu alata smanjenu za 1 mm. Princip korištenja DR je u skladu s gore navedenim metodama.
U svrhu demonstracije, svi CNC sistemi će koristiti krug φ40mm kao primjer za programiranje konture. Primjer programiranja je dat u nastavku.
5.1 Primjer programiranja Fanuc CNC sistema
Kada je #1 postavljen na unaprijed postavljenu vrijednost u smjeru Z, #2 = #1*tan (ugao vrha alata/2) + (mali radijus), a program je sljedeći.
G10L11P (broj kompenzacije alata dužine) R-#1
G10L12P (broj kompenzacije radijusa alata) R#2
G0X25Y10G43H (broj kompenzacije dužine alata) Z0G01
G41D (broj kompenzacije radijusa alata) X20F1000
Y0
G02X20Y0 I-20
G01Y-10
G0Z50
Kada je #1 postavljen na radijus kontakta, #2 = [radijus kontakta - manji radijus]/tan (ugao vrha alata/2), a program je sljedeći.
G10L11P (broj kompenzacije dužine alata) R-#2
G10L12P (broj kompenzacije radijusa alata) R#1
G0X25Y10G43H (broj kompenzacije dužine alata) Z0
G01G41D (broj kompenzacije radijusa alata) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
U programu, kada je dužina nagnute površine dijela označena u smjeru Z, R u segmentu programa G10L11 je “-#1-dužina nagnute površine Z-smjera”; kada je dužina nagnute površine dijela označena u horizontalnom smjeru, R u segmentu programa G10L12 je “+#1-horizontalna dužina nagnute površine”.
5.2 Primjer programiranja Siemens CNC sistema
Kada je R1=Z unaprijed postavljena vrijednost, R2=R1tan(ugao vrha alata/2)+(mali radijus), program je sljedeći.
TC_DP12[broj alata, broj ivice alata]=-R1
TC_DP6[broj alata, broj ivice alata]=R2
G0X25Y10
Z0
G01G41D (broj kompenzacije radijusa alata)X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Kada je R1=radijus kontakta, R2=[R1-mali polumjer]/tan(ugao vrha alata/2), program je sljedeći.
TC_DP12[broj alata, broj oštrice]=-R2
TC_DP6[broj alata, broj oštrice]=R1
G0X25Y10
Z0
G01G41D (broj kompenzacije radijusa alata) X20F1000Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
U programu, kada je dužina iskosa dijela označena u smjeru Z, segment programa TC_DP12 je “-R1-dužina kosine Z-smjera”; kada je dužina iskosa dijela označena u horizontalnom smjeru, segment programa TC_DP6 je “+R1-horizontalna dužina kosine”.
5.3 Primjer programiranja Okuma CNC sistema Kada je VC1 = Z unaprijed postavljena vrijednost, VC2 = VC1tan (ugao vrha alata / 2) + (mali radijus), program je sljedeći.
VTOFH [broj kompenzacije alata] = -VC1
VTOFD [broj kompenzacije alata] = VC2
G0X25Y10
G56Z0
G01G41D (broj kompenzacije radijusa alata) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Kada je VC1 = kontaktni polumjer, VC2 = (VC1-mali polumjer) / tan (ugao vrha alata / 2), program je sljedeći.
VTOFH (broj kompenzacije alata) = -VC2
VTOFD (broj kompenzacije alata) = VC1
G0X25Y10
G56Z0
G01G41D (broj kompenzacije radijusa alata) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
U programu, kada je dužina iskosa dijela označena u Z smjeru, segment programa VTOFH je “-VC1-dužina kosine Z-smjera”; kada je dužina iskosa dijela označena u horizontalnom smjeru, segment programa VTOFD je “+VC1-horizontalna dužina kosine”.
5.4 Primjer programiranja Heidenhain CNC sistema
Kada je Q1=Z unaprijed postavljena vrijednost, Q2=Q1tan(ugao vrha alata/2)+(mali radijus), Q3=Q2-polumjer alata, program je sljedeći.
ALAT “Broj alata/naziv alata”DL-Q1 DR Q3
L X25Y10 FMAX
L Z0 FMAXL X20 R
L F1000
L Y0
CC X0Y0
C X20Y0 R
L Y-10
L Z50 FMAX
Kada je Q1=radijus kontakta, Q2=(VC1-mali radijus)/tan (ugao vrha alata/2), Q3=Q1-polumjer alata, program je sljedeći.
ALAT “Broj alata/naziv alata” DL-Q2 DR Q3
L X25Y10 FMAX
L Z0 FMAX
L X20 RL F1000
L Y0
CC X0Y0
C X20Y0 R
L Y-10
L Z50 FMAX
U programu, kada je dužina iskosa dijela označena u Z smjeru, DL je “-Q1-dužina kosine Z-smjera”; kada je dužina iskosa dijela označena u horizontalnom smjeru, DR je “+Q3-kosina horizontalna dužina”.
6. Poređenje vremena obrade
Dijagrami putanje i usporedbe parametara triju metoda obrade prikazani su u tablici 5. Može se vidjeti da korištenje kutne glodalice za oblikovanje za programiranje konture rezultira kraćim vremenom obrade i boljom kvalitetom površine.
Upotreba ugaonih glodala za formiranje rješava izazove s kojima se suočava programiranje slojeva krajnjeg glodala i programiranje površine glodala, uključujući potrebu za visoko obučenim operaterima, smanjen vijek trajanja alata i nisku efikasnost obrade. Implementacijom efikasnih tehnika podešavanja alata i programiranja, vrijeme pripreme proizvodnje je minimizirano, što dovodi do poboljšane efikasnosti proizvodnje.
Ako želite da saznate više, slobodno kontaktirajte info@anebon.com
Anebonov primarni cilj će biti da vam našim kupcima ponudi ozbiljan i odgovoran poslovni odnos, pružajući svima njima personaliziranu pažnju za novi modni dizajn za OEM Shenzhen tvornicu preciznog hardvera za izradu po narudžbiCNC proizvodni proces, preciznostdijelovi za livenje aluminijuma pod pritiskom, usluga izrade prototipa. Ovdje možete otkriti najnižu cijenu. Također ćete ovdje dobiti kvalitetne proizvode i rješenja i fantastičnu uslugu! Ne biste trebali oklijevati da se dočepate Anebona!
Vrijeme objave: 23.10.2024