Le frese angolari sò spessu impiegate in a lavorazione di picculi superfici inclinate è cumpunenti di precisione in diverse industrie. Sò particularmente efficaci per i travaglii cum'è smussatura è sbavatura di pezzi.
L'appiecazione di a furmazione di frese d'angolo pò esse spiegata per i principii trigonometrichi. Quì sottu, prisentamu parechji esempi di prugrammazione per sistemi CNC cumuni.
1. Prefazione
In a fabricazione attuale, hè spessu necessariu di chamfer i bordi è i cantoni di i prudutti. Questu pò esse realizatu tipicamente cù trè tecniche di trasfurmazioni: prugrammazione di strati di mulinu finale, prugrammazione di superficia di fresa di bola, o prugrammazione di cuntorni di fresa d'angolo. Cù a prugrammazione di strati di u mulino, a punta di l'utensile tende à usura rapidamente, purtendu à una durata di vita ridotta di l'utensili [1]. Per d 'altra banda, a prugrammazione di a superficia di u cutter di sfera hè menu efficace, è i metudi di u mulinu è di u cutter di sfera necessitanu una prugrammazione macro manuale, chì esige un certu livellu di cumpetenza da l'operatore.
In cuntrastu, a prugrammazione di u cuntorni di fresa angolare richiede solu aghjustamenti à a compensazione di a lunghezza di l'utensile è i valori di compensazione di raghju in u prugramma di finitura di contorni. Questu fa chì a prugrammazione di i contorni di fresa angolare hè u metudu più efficau trà i trè. Tuttavia, l'operatori spessu s'appoghjanu nantu à u taglio di prova per calibre l'utillita. Determinanu a lunghezza di l'utensili utilizendu u metudu di taglio di prova in a direzzione Z, dopu avè assunto u diametru di l'utensile. Stu approcciu hè applicabile solu à un pruduttu unicu, chì necessita di recalibrazione quandu si cambia à un pruduttu diversu. Cusì, ci hè un chjaru bisognu di migliurà sia in u prucessu di calibrazione di l'arnesi sia in i metudi di prugrammazione.
2. Intruduzzione di cutters cutters angulu furmari cumunimenti usatu
A Figura 1 mostra un strumentu integratu di smussatura di carburu, chì hè comunmente utilizatu per sbavare è smussà i bordi di cuntorni di e parti. Specificazioni cumuni sò 60 °, 90 ° è 120 °.
Figura 1: Fresa di smussi in carburu di una sola pezza
A figura 2 mostra un mulinu d'angolo integratu, chì hè spessu usatu per processà e picculi superfici cuniche cù anguli fissi in e parti di accoppiamentu di e parti. L'angolo di punta di l'utensili cumunimenti utilizatu hè menu di 30 °.
A figura 3 mostra una fresa d'angolo di grande diametru cù inserti indexable, chì hè spessu usata per processà superfici inclinate più grande di parti. L'angolo di punta di l'uttellu hè da 15 ° à 75 ° è pò esse persunalizatu.
3. Determinà u mètudu di stallazione strumentu
I trè tippi di arnesi citati sopra utilizanu a superficia di u fondu di l'uttellu cum'è u puntu di riferimentu per a stallazione. L'assi Z hè stabilitu cum'è u puntu zero nantu à a macchina. A figura 4 illustra u puntu di cunfigurazione di l'utillita predeterminatu in a direzzione Z.
Stu approcciu di cunfigurazione di l'utensili aiuta à mantene a lunghezza di l'utensili coherente in a macchina, minimizendu a variabilità è i putenziali errori umani assuciati à u taglio di prova di u pezzu.
4. Analisi di principiu
U tagliu implica a rimuzione di u materiale surplus da un pezzu di travagliu per creà chips, risultatu in un pezzu cù una forma geomètrica definita, dimensione è finitura superficiale. U passu iniziale in u prucessu di machining hè di assicurà chì l'utillita interagisce cù a pezza di u travagliu in a manera prevista, cum'è illustratu in a Figura 5.
Figura 5 Fresa di smusso in cuntattu cù a pezza
A figura 5 illustra chì per attivà l'utillita per fà u cuntattu cù a pezza di travagliu, una pusizione specifica deve esse assignata à a punta di l'uttellu. Questa pusizioni hè rapprisintata da coordenate horizontale è verticale nantu à u pianu, è ancu u diametru di l'uttellu è a coordenada Z-axis à u puntu di cuntattu.
A ripartizione dimensionale di l'uttellu di chamfering in cuntattu cù a parte hè illustrata in Figura 6. U puntu A indica a pusizione necessaria. A lunghezza di a linea BC hè designata cum'è LBC, mentre chì a lunghezza di a linea AB hè chjamata LAB. Quì, LAB rapprisenta a coordenada di l'asse Z di l'utillita, è LBC denota u raghju di l'uttellu à u puntu di cuntattu.
In a machinazione pratica, u raghju di cuntattu di l'uttellu o a so coordenata Z pò esse predeterminata inizialmente. Siccomu l'angolo di punta di l'utensili hè fissu, cunnosce unu di i valori predeterminati permette di calculà l'altru utilizendu principii trigonometrichi [3]. E formule sò e seguenti: LBC = LAB * tan (angolo di punta di l'utensile / 2) è LAB = LBC / tan (angolo di punta di l'utensile / 2).
Per esempiu, aduprendu una fresa di smussatura di carburu d'una sola pezza, se assumemu a coordenada Z di l'uttellu hè -2, pudemu determinà i raghji di cuntattu per trè arnesi diffirenti: u raghju di cuntattu per una fresa di smussatura di 60 ° hè 2 * tan (30 °). ) = 1,155 mm, per una fresa per smussatura a 90° è 2 * tan(45°) = 2 mm, e per una fresa a 120° cutter di smussi hè 2 * tan (60 °) = 3.464 mm.
À u cuntrariu, se assumemu u raghju di cuntattu di l'utensile hè 4,5 mm, pudemu calculà e coordenate Z per i trè arnesi: a coordenata Z per a fresa di smusso di 60 ° hè 4,5 / tan (30 °) = 7,794, per u smusso di 90 °. fresa hè 4,5 / tan (45 °) = 4,5, è per a fresa per smusso 120 ° hè 4,5 / tan (60 °) = 2,598.
A figura 7 illustra a ripartizione dimensionale di u mulino d'estremità d'angolo d'un pezzu in cuntattu cù a parte. A cuntrariu di a fresa di smusso di carburu di una sola pezza, a fresa d'angolo d'una sola pezza presenta un diametru più chjucu à a punta, è u raghju di cuntattu di l'utensili deve esse calculatu cum'è (LBC + diametru minore di l'utensili / 2). U metudu di calculu specificu hè detallatu quì sottu.
A furmula per calculà u raghju di cuntattu di l'utensile implica l'usu di a lunghezza (L), l'angolo (A), a larghezza (B), è a tangente di a mità di l'angolo di punta di l'uttellu, summatu cù a mità di u diametru minore. À u cuntrariu, ottene a coordenada di l'asse Z implica a sottrazione di a mità di u diametru minore da u raghju di cuntattu di l'utensile è dividendu u risultatu per a tangente di a mità di l'angolo di punta di l'utensile. Per esempiu, aduprendu una fresa angolare integrata cù dimensioni specifiche, cum'è una coordenata di l'asse Z di -2 è un diametru minore di 2 mm, darà raghji di cuntattu distinti per frese di smussi in diversi anguli: un cutter di 20 ° rende un raghju. di 1.352 mm, un cutter 15 ° offre 1.263 mm, è un cutter 10 ° furnisce 1.175 mm.
Se cunsideremu un scenariu induve u raghju di cuntattu di l'utensile hè stabilitu à 2,5 mm, e coordenate currispundenti di l'asse Z per frese per smussi di gradi differenti ponu esse estrapolate cum'è seguente: per a fresa à 20 °, hè calculata à 8,506, per u 15 °. cutter à 11.394, è per u cutter 10 °, un estensivu 17.145.
Sta metodulugia hè appiicata in modu coherente à traversu diverse figure o esempi, sottumettendu u passu iniziale di a verificazione di u diametru propiu di l'uttellu. Quandu si determina uLavorazione CNCstrategia, a decisione trà a priorità di u raghju di l'utensili predeterminatu o l'aghjustamentu di l'asse Z hè influenzata da ucumpunente d'aluminiuu disignu di. In i scenarii induve u cumpunente mostra una funzione in scala, evitendu l'interferenza cù a pezza di travagliu aghjustendu a coordenada Z diventa imperativa. À u cuntrariu, per e parti priva di caratteristiche stepped, optendu per un raghju di cuntattu di l'utensili più grande hè vantaghju, prumove una finitura di superficia superiore o una efficienza di machining rinfurzata.
E decisioni riguardanti l'aghjustamentu di u raghju di l'utensili versus l'aumentu di a velocità di alimentazione Z sò basate nantu à esigenze specifiche per e distanze di smusso è bisellu indicate nantu à u pianu di a parte.
5. Esempii di prugrammazione
Da l'analisi di i principii di calculu di u puntu di cuntattu di l'utensile, hè evidenti chì quandu si usa una fresa d'angolo di formatura per a lavorazione di superfici inclinate, hè abbastanza per stabilisce l'angolo di punta di l'utensile, u raghju minore di l'utillita, è sia l'asse Z. valore di paràmetri di l'utensile o u raghju di l'utensili predeterminatu.
A sezione seguente delinea l'assignazioni variabili per u FANUC #1, #2, u sistema CNC Siemens R1, R2, u sistema CNC Okuma VC1, VC2, è u sistema Heidenhain Q1, Q2, Q3. Dimustra cumu prugrammà cumpunenti specifichi utilizendu u metudu di input di parametri programabili di ogni sistema CNC. I formati di input per i paràmetri programmabili di i sistemi CNC FANUC, Siemens, Okuma è Heidenhain sò detallati in e Tabelle 1 à 4.
Nota:P indica u numeru di compensazione di l'utensile, mentri R indica u valore di compensazione di l'utensile in u modu di cumandamentu assolutu (G90).
Questu articulu impiega dui metudi di prugrammazione: u numeru di sequenza 2 è u numeru di sequenza 3. A coordenada di l'asse Z utilizza l'approcciu di compensazione di usu di a lunghezza di l'utensile, mentre chì u raghju di u cuntattu di l'uttellu applica u metudu di compensazione di a geometria di u raghju di l'utensile.
Nota:In u formatu di struzzioni, "2" significa u numeru di l'uttellu, mentri "1" denota u numeru di l'utensili.
Questu articulu impiega dui metudi di prugrammazione, in particulare u numeru di serie 2 è u numeru di seriale 3, cù i metudi di cumpensazione di coordenate di l'asse Z è u raghju di cuntattu di l'uttellu chì restanu coherente cù quelli citati prima.
U sistema CNC Heidenhain permette di aghjustamenti diretti à a lunghezza di l'uttellu è u raghju dopu chì l'uttellu hè statu sceltu. DL1 rapprisenta a lunghezza di l'utensile aumentata di 1 mm, mentri DL-1 indica a lunghezza di l'utensile diminuita di 1 mm. U principiu per aduprà DR hè coherente cù i metudi sopra citati.
Per scopi di dimostrazione, tutti i sistemi CNC utilizanu un cerculu φ40mm cum'è un esempiu per a prugrammazione di i contorni. L'esempiu di prugrammazione hè furnitu quì sottu.
5.1 Esempiu di prugrammazione di u sistema CNC Fanuc
Quandu #1 hè stabilitu à u valore predeterminatu in a direzzione Z, #2 = #1*tan (angolo di punta di l'utensile / 2) + (radiu minore), è u prugramma hè cusì.
G10L11P (numeru di compensazione di l'utillita di lunghezza) R-#1
G10L12P (numeru di compensazione di l'utillita di raghju) R#2
G0X25Y10G43H (numeru di compensazione di l'arnesi di lunghezza) Z0G01
G41D (numeru di compensazione di l'utillita di raghju) X20F1000
Y0
G02X20Y0 I-20
G01Y-10
G0Z50
Quandu #1 hè stabilitu à u raghju di cuntattu, #2 = [radiu di u cuntattu - raghju minore]/tan (angolo di punta di l'utensili / 2), è u prugramma hè cusì.
G10L11P (numeru di compensazione di l'utillita di lunghezza) R-#2
G10L12P (numeru di compensazione di l'utillita di raghju) R#1
G0X25Y10G43H (numeru di compensazione di l'arnesi di lunghezza) Z0
G01G41D (numeru di compensazione di l'utillita di raghju) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
In u prugramma, quandu a lunghezza di a superficia inclinata di a parte hè marcata in a direzzione Z, R in u segmentu di u prugramma G10L11 hè "-#1-inclined surface Z-direction length"; quandu a lunghezza di a superficia inclinata di a parte hè marcata in a direzzione horizontale, R in u segmentu di u prugramma G10L12 hè "+ # 1-lunghezza horizontale di a superficia inclinata".
5.2 Esempiu di prugrammazione di u sistema Siemens CNC
Quandu R1 = Z valore predeterminatu, R2 = R1tan (angolo di punta di l'utensile / 2) + (radiu minore), u prugramma hè u seguitu.
TC_DP12 [numeru di l'uttellu, u numeru di u bordu di l'utensili] = -R1
TC_DP6[numeru di l'uttellu, u numeru di u bordu di l'utensili] = R2
G0X25Y10
Z0
G01G41D (numeru di compensazione di l'utillita di raghju) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Quandu R1 = raghju di cuntattu, R2 = [R1-radiu minore] / tan (angolo di punta di l'utensile / 2), u prugramma hè u seguitu.
TC_DP12 [numeru di strumentu, numeru di punta] = -R2
TC_DP6[numeru d'uttellu, numeru di punta] = R1
G0X25Y10
Z0
G01G41D (numeru di compensazione di l'utillita di raghju) X20F1000Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
In u prugramma, quandu a lunghezza di u bisellu di parte hè marcatu in a direzzione Z, u segmentu di u prugramma TC_DP12 hè "-R1-bevel Z-direction length"; quandu a lunghezza di u bisellu di parte hè marcatu in a direzzione horizontale, u segmentu di u prugramma TC_DP6 hè "+Lunghezza horizontale di bisellu R1".
5.3 Esempiu di prugrammazione di u sistema CNC Okuma Quandu VC1 = Z valore predeterminatu, VC2 = VC1tan (angolo di punta di l'utensile / 2) + (ragiu minore), u prugramma hè u seguitu.
VTOFH [numeru di compensazione di l'utensili] = -VC1
VTOFD [numeru di compensazione di l'utensili] = VC2
G0X25Y10
G56Z0
G01G41D (numeru di compensazione di l'utillita di raghju) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Quandu VC1 = raghju di cuntattu, VC2 = (VC1-ragiu minore) / tan (angolo di punta di l'utensili / 2), u prugramma hè a siguenti.
VTOFH (numeru di compensazione di l'utensili) = -VC2
VTOFD (numeru di compensazione di l'utensili) = VC1
G0X25Y10
G56Z0
G01G41D (numeru di compensazione di l'utillita di raghju) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
In u prugramma, quandu a lunghezza di u bisellu di parte hè marcatu in a direzzione Z, u segmentu di u prugramma VTOFH hè "-VC1-bevel Z-direction length"; quandu a lunghezza di u bisellu di parte hè marcatu in a direzzione horizontale, u segmentu di u prugramma VTOFD hè "+ VC1-bevel horizontal length".
5.4 Esempiu di prugrammazione di u sistema CNC Heidenhain
Quandu Q1 = Z valore predeterminatu, Q2 = Q1tan (angolo di punta di l'utensili / 2) + (radiu minore), Q3 = raghju di l'utensili Q2, u prugramma hè u seguitu.
TOOL "Numeru di strumentu / nome di l'uttellu" 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
Quandu Q1 = raghju di cuntattu, Q2 = (VC1-radiu minore) / tan (angolo di punta di l'utensile / 2), Q3 = raghju di l'utensili Q1, u prugramma hè a siguenti.
TOOL "Numeru di u strumentu / nome di l'uttellu" 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
In u prugramma, quandu a lunghezza di u bisellu di a parte hè marcata in a direzzione Z, DL hè "-Q1-bevel Z-direction length"; quandu a lunghezza di u bisellu di a parte hè marcata in a direzzione horizontale, DR hè "+ Q3-bevel horizontal length".
6. Comparazione di u tempu di trasfurmazioni
I diagrammi di trajectoria è paraguni di i paràmetri di i trè metudi di trasfurmazioni sò mostrati in a Tabella 5. Si pò vede chì l'usu di u fresa di l'angolo di furmazione per a prugrammazione di i cuntorni risultati in u tempu di trasfurmazioni più brevi è a qualità di a superficia megliu.
L'usu di frese angolari di furmazione risponde à e sfide affrontate in a prugrammazione di strati di fresa finale è in a prugrammazione di a superficia di fresa di sfera, cumpresa a necessità di operatori altamente qualificati, una durata di vita ridotta di l'utensili è una bassa efficienza di trasfurmazioni. Implementendu tecniche efficaci di cunfigurazione di strumenti è di prugrammazione, u tempu di preparazione di a produzzione hè minimizatu, purtendu à una efficienza di produzzione rinfurzata.
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Tempu di post: 23-oct-2024