Nurkfreese kasutatakse sageli väikeste kaldpindade ja täppiskomponentide töötlemisel erinevates tööstusharudes. Need on eriti tõhusad selliste ülesannete puhul nagu töödeldavate detailide faasimine ja jäme eemaldamine.
Vormimisnurkfreeside rakendamist saab selgitada trigonomeetriliste põhimõtete kaudu. Allpool esitame mitmeid näiteid levinud CNC-süsteemide programmeerimisest.
1. Eessõna
Tegelikus valmistamises on sageli vaja toodete servi ja nurki faasida. Tavaliselt saab seda teha kolme töötlemismeetodi abil: otsafreeskihi programmeerimine, kuulfreespinna programmeerimine või nurkfreesfreesi kontuuride programmeerimine. Otsafreesi kihi programmeerimisel kipub tööriista ots kiiresti kuluma, mis toob kaasa tööriista eluea lühenemise [1]. Teisest küljest on kuullõikuri pinna programmeerimine vähem efektiivne ning nii otsafreesi kui ka kuullõikuri meetodid nõuavad käsitsi makroprogrammeerimist, mis nõuab operaatorilt teatud oskusi.
Seevastu nurkfreesi kontuuride programmeerimine nõuab ainult tööriista pikkuse kompensatsiooni ja raadiuse kompensatsiooni väärtuste kohandamist kontuuri viimistlusprogrammis. See muudab nurkfreesi kontuuride programmeerimise kolmest kõige tõhusamaks meetodiks. Kuid operaatorid kasutavad tööriista kalibreerimiseks sageli proovilõikust. Nad määravad tööriista pikkuse Z-suunalise tooriku proovilõikamise meetodil pärast tööriista läbimõõdu eeldamist. See lähenemisviis on rakendatav ainult ühe toote puhul, mistõttu on teisele tootele üleminekul vaja uuesti kalibreerida. Seega on selge vajadus nii tööriista kalibreerimisprotsessi kui ka programmeerimismeetodite täiustamiseks.
2. Üldkasutatavate vormimisnurkfreeside tutvustus
Joonisel 1 on kujutatud integreeritud karbiidist faasimistööriista, mida tavaliselt kasutatakse osade kontuuriservade eemaldamiseks ja faasimiseks. Levinud spetsifikatsioonid on 60°, 90° ja 120°.
Joonis 1: Ühes tükis karbiidist faasimislõikur
Joonisel 2 on kujutatud integreeritud nurkfrees, mida kasutatakse sageli fikseeritud nurgaga väikeste kooniliste pindade töötlemiseks detailide vastasosades. Tavaliselt kasutatav tööriista otsa nurk on alla 30°.
Joonisel 3 on kujutatud suure läbimõõduga nurkfrees koos indekseeritavate vahetükkidega, mida kasutatakse sageli detailide suuremate kaldpindade töötlemiseks. Tööriista otsa nurk on 15° kuni 75° ja seda saab kohandada.
3. Määrake tööriista seadistusmeetod
Eespool nimetatud kolme tüüpi tööriistad kasutavad seadistuse võrdluspunktina tööriista alumist pinda. Z-telg määratakse tööpingi nullpunktiks. Joonis 4 illustreerib tööriista eelseadistatud seadistuspunkti Z-suunas.
See tööriista seadistamise lähenemisviis aitab säilitada masinas ühtlast tööriista pikkust, minimeerides tooriku proovilõikamisega seotud varieeruvust ja võimalikke inimvigu.
4. Põhimõtteline analüüs
Lõikamine hõlmab toorikult liigse materjali eemaldamist, et tekitada laastud, mille tulemuseks on määratletud geomeetrilise kuju, suuruse ja pinnaviimistlusega toorik. Töötlemisprotsessi esimene samm on tagada, et tööriist suhtleb töödeldava detailiga ettenähtud viisil, nagu on näidatud joonisel 5.
Joonis 5 Lõikur puutub kokku töödeldava detailiga
Joonis 5 illustreerib, et selleks, et tööriist saaks töödeldava detailiga kokku puutuda, tuleb tööriista otsale määrata kindel asend. Seda asendit kujutavad tasapinnal nii horisontaalsed kui ka vertikaalsed koordinaadid, samuti tööriista läbimõõt ja Z-telje koordinaat kokkupuutepunktis.
Osaga kokkupuutes oleva faasimistööriista mõõtmete jaotus on kujutatud joonisel 6. Punkt A näitab vajalikku asendit. Joone BC pikkus on tähistatud kui LBC, joone AB pikkus aga LAB. Siin tähistab LAB tööriista Z-telje koordinaati ja LBC tähistab tööriista raadiust kontaktpunktis.
Praktilisel töötlemisel saab algselt seadistada tööriista kontaktraadiuse või selle Z-koordinaadi. Arvestades, et tööriista tipu nurk on fikseeritud, võimaldab ühe eelseadistatud väärtuse teadmine arvutada teise trigonomeetriliste põhimõtete abil [3]. Valemid on järgmised: LBC = LAB * tan(tööriista otsa nurk/2) ja LAB = LBC / tan(tööriista otsa nurk/2).
Näiteks kasutades ühes tükis karbiidist faasimislõikurit, kui eeldame, et tööriista Z-koordinaat on -2, saame määrata kolme erineva tööriista kontaktraadiused: 60° faasimislõikuri kontaktraadius on 2 * tan(30°). ) = 1,155 mm, 90° kaldlõikuri puhul on see 2 * tan(45°) = 2 mm ja 120° faasitud lõikur on 2 * tan(60°) = 3,464 mm.
Ja vastupidi, kui eeldame, et tööriista kontaktraadius on 4,5 mm, saame arvutada kolme tööriista Z-koordinaadid: 60° faasiga freesi Z-koordinaat on 4,5 / tan(30°) = 7,794, 90° faasiga freesi puhul. frees on 4,5 / tan(45°) = 4,5 ja 120° faasiga freesi puhul on see 4,5 / tan (60°) = 2,598.
Joonis 7 illustreerib detailiga kokkupuutuva ühes tükis nurkfreesi mõõtmete jaotust. Erinevalt ühes tükis karbiidist faasilõikurist on ühes tükis nurkfreesi otsas väiksem läbimõõt ja tööriista kontaktraadius tuleks arvutada järgmiselt (LBC + tööriista väike läbimõõt / 2). Konkreetne arvutusmeetod on üksikasjalikult kirjeldatud allpool.
Tööriista kontaktraadiuse arvutamise valem hõlmab pikkuse (L), nurga (A), laiuse (B) ja poole tööriista tipu nurga puutuja kasutamist, mis liidetakse poole väiksema läbimõõduga. Vastupidi, Z-telje koordinaadi saamine eeldab tööriista kontaktraadiusest poole väiksema läbimõõdu lahutamist ja tulemuse jagamist poole tööriista tipu nurga puutujaga. Näiteks konkreetsete mõõtmetega integreeritud nurkfreesi kasutamine, nagu Z-telje koordinaat -2 ja väike läbimõõt 2 mm, annab erinevate nurkade all olevate faasidega freesi jaoks erinevad kontaktraadiused: 20° lõikur annab raadiuse. 1,352 mm, 15° lõikur pakub 1,263 mm ja 10° lõikur 1,175 mm.
Kui võtta arvesse stsenaariumi, kus tööriista kontaktraadius on seatud 2,5 mm, saab vastavad Z-telje koordinaadid erineva astme faasiga freesi jaoks ekstrapoleerida järgmiselt: 20° lõikuri puhul arvutatakse 8,506, 15° korral. lõikur kuni 11.394 ja 10° lõikuri jaoks ulatuslik 17.145.
See metoodika on järjekindlalt rakendatav erinevatel joonistel või näidetel, rõhutades tööriista tegeliku läbimõõdu kindlakstegemise esimest etappi. Kui määratakseCNC töötleminestrateegia, mõjutab otsust tööriista eelseadistatud raadiuse prioritiseerimise või Z-telje reguleerimise vahelalumiiniumkomponent's disain. Stsenaariumides, kus komponendil on astmeline omadus, on Z-koordinaadi reguleerimise teel töödeldava detaili häirimise vältimine hädavajalik. Ja vastupidi, osade puhul, millel puuduvad astmelised omadused, on kasulik valida suurem tööriista kontaktraadius, mis tagab suurepärase pinnaviimistluse või töötluse tõhususe.
Otsused tööriista raadiuse reguleerimise ja Z ettenihke suurendamise kohta põhinevad konkreetsetel nõuetel detaili joonisel näidatud faasi ja kaldekauguste kohta.
5. Programmeerimisnäited
Tööriista kokkupuutepunkti arvutamise põhimõtete analüüsist on ilmne, et kui kasutatakse kaldpindade töötlemiseks vormimisnurkfreesi, piisab tööriista tipunurga, tööriista väiksema raadiuse ja kas Z-telje määramisest. tööriista seadistusväärtus või tööriista eelseadistatud raadius.
Järgmises jaotises kirjeldatakse FANUC #1, #2, Siemensi CNC-süsteemi R1, R2, Okuma CNC-süsteemi VC1, VC2 ja Heidenhaini süsteemi Q1, Q2, Q3 muutujate määramist. See näitab, kuidas programmeerida konkreetseid komponente, kasutades iga CNC-süsteemi programmeeritavate parameetrite sisestusmeetodit. FANUCi, Siemensi, Okuma ja Heidenhaini CNC-süsteemide programmeeritavate parameetrite sisendvormingud on üksikasjalikult kirjeldatud tabelites 1 kuni 4.
Märkus.P tähistab tööriista kompensatsiooni numbrit, samas kui R näitab tööriista kompensatsiooni väärtust absoluutkäsu režiimis (G90).
See artikkel kasutab kahte programmeerimismeetodit: järjekorranumber 2 ja järjekorranumber 3. Z-telje koordinaat kasutab tööriista pikkuse kulumise kompenseerimise meetodit, samas kui tööriista kontaktraadius rakendab tööriista raadiuse geomeetria kompenseerimise meetodit.
Märkus.Käsuvormingus tähistab “2” tööriista numbrit, “1” aga tööriista serva numbrit.
See artikkel kasutab kahte programmeerimismeetodit, täpsemalt seerianumbrit 2 ja seerianumbrit 3, kusjuures Z-telje koordinaatide ja tööriista kontaktraadiuse kompenseerimise meetodid jäävad kooskõlas eelnevalt mainitutega.
Heidenhaini CNC-süsteem võimaldab pärast tööriista valimist vahetult reguleerida tööriista pikkust ja raadiust. DL1 tähistab tööriista pikkust, mida on suurendatud 1 mm võrra, samas kui DL-1 näitab, et tööriista pikkust on vähendatud 1 mm võrra. DR-i kasutamise põhimõte on kooskõlas eelnimetatud meetoditega.
Demonstratsiooni eesmärgil kasutavad kõik CNC-süsteemid kontuuride programmeerimise näitena φ40 mm ringi. Programmeerimise näide on toodud allpool.
5.1 Fanuc CNC süsteemi programmeerimise näide
Kui #1 on Z-suunas seatud eelseadistatud väärtusele, siis #2 = #1*tan (tööriista otsa nurk/2) + (väike raadius) ja programm on järgmine.
G10L11P (pikkuse tööriista kompensatsiooni number) R-#1
G10L12P (tööriista raadiuse kompensatsiooni number) R#2
G0X25Y10G43H (tööriista pikkuse kompensatsiooni number) Z0G01
G41D (tööriista raadiuse kompensatsiooni number) X20F1000
Y0
G02X20Y0 I-20
G01Y-10
G0Z50
Kui #1 on seatud kontakti raadiusele, siis #2 = [kontakti raadius – väike raadius]/pruun (tööriista otsa nurk/2) ja programm on järgmine.
G10L11P (pikkuse tööriista kompensatsiooni number) R-#2
G10L12P (tööriista raadiuse kompensatsiooni number) R#1
G0X25Y10G43H (tööriista pikkuse kompensatsiooni number) Z0
G01G41D (tööriista raadiuse kompensatsiooni number) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Programmis, kui detaili kaldpinna pikkus on märgitud Z-suunas, on programmisegmendis G10L11 R “-#1-kaldpinna Z-suuna pikkus”; kui detaili kaldpinna pikkus on märgitud horisontaalsuunas, on programmisegmendis G10L12 R “+#1-kaldpinna horisontaalne pikkus”.
5.2 Siemensi CNC-süsteemi programmeerimise näide
Kui R1=Z eelseadistatud väärtus, R2=R1tan(tööriista otsa nurk/2)+(väike raadius), on programm järgmine.
TC_DP12[tööriista number, tööriista serva number]=-R1
TC_DP6[tööriista number, tööriista serva number]=R2
G0X25Y10
Z0
G01G41D(tööriista raadiuse kompensatsiooni number)X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Kui R1=kontakti raadius, R2=[R1-minor raadius]/tan(tööriista otsa nurk/2), on programm järgmine.
TC_DP12[tööriista number, lõikeserva number]=-R2
TC_DP6[tööriista number, lõikeserva number]=R1
G0X25Y10
Z0
G01G41D (tööriista raadiuse kompensatsiooni number) X20F1000Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Programmis, kui detaili kaldpinna pikkus on märgitud Z-suunas, on TC_DP12 programmisegmendiks “-R1-kalde Z-suuna pikkus”; kui detaili kalde pikkus on märgitud horisontaalsuunas, on TC_DP6 programmisegmendiks “+R1-kald horisontaalne pikkus”.
5.3 Okuma CNC süsteemi programmeerimise näide Kui VC1 = Z eelseadistatud väärtus, VC2 = VC1tan (tööriista otsa nurk / 2) + (väike raadius), on programm järgmine.
VTOFH [tööriista kompensatsiooni number] = -VC1
VTOFD [tööriista kompensatsiooni number] = VC2
G0X25Y10
G56Z0
G01G41D (tööriista raadiuse kompensatsiooni number) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Kui VC1 = kontaktraadius, VC2 = (VC1-väike raadius) / tan (tööriista otsa nurk / 2), on programm järgmine.
VTOFH (tööriista kompensatsiooni number) = -VC2
VTOFD (tööriista kompensatsiooni number) = VC1
G0X25Y10
G56Z0
G01G41D (tööriista raadiuse kompensatsiooni number) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Programmis, kui detaili kalde pikkus on märgitud Z-suunas, on VTOFH programmisegmendiks “-VC1-kalde Z-suuna pikkus”; kui detaili kalde pikkus on märgitud horisontaalsuunas, on VTOFD programmisegment “+VC1-kald horisontaalne pikkus”.
5.4 Heidenhaini CNC-süsteemi programmeerimisnäide
Kui Q1=Z eelseadistatud väärtus, Q2=Q1tan(tööriista otsa nurk/2)+(miniraadius), Q3=Q2-tööriista raadius, on programm järgmine.
TÖÖRIISTA "Tööriista number/tööriista nimi"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
Kui Q1=kontakti raadius, Q2=(VC1-minor raadius)/tan(tööriista tipunurk/2), Q3=Q1-tööriista raadius, on programm järgmine.
TÖÖRIISTA "Tööriista number/tööriista nimi" 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
Programmis, kui detaili kaldpinna pikkus on märgitud Z-suunas, on DL “-Q1-bevel Z-direction length”; kui detaili kalde pikkus on märgitud horisontaalsuunas, on DR “+Q3-kald horisontaalne pikkus”.
6. Töötlemisaja võrdlus
Kolme töötlemismeetodi trajektooridiagrammid ja parameetrite võrdlused on toodud tabelis 5. On näha, et vormimisnurga freesi kasutamine kontuuride programmeerimiseks annab tulemuseks lühema töötlemisaja ja parema pinnakvaliteedi.
Vormimisnurkfreeside kasutamine lahendab otsafreesi kihi programmeerimise ja kuullõikuri pinna programmeerimisega seotud väljakutseid, sealhulgas vajadust kõrgelt kvalifitseeritud operaatorite järele, tööriista eluea lühenemist ja madalat töötlemise efektiivsust. Tõhusate tööriistade seadistamise ja programmeerimise tehnikate rakendamisega minimeeritakse tootmise ettevalmistamise aeg, mis suurendab tootmise efektiivsust.
Kui soovite rohkem teada, võtke julgelt ühendust info@anebon.com
Aneboni peamine eesmärk on pakkuda teile meie ostjatele tõsist ja vastutustundlikku ettevõtlussuhet, pakkudes neile kõigile personaalset tähelepanu uue moekujunduse jaoks OEM-i Shenzheni täppisriistvaratehase kohandatud valmistamise jaoks.CNC tootmisprotsess, täpsusalumiiniumist survevalu osad, prototüüpimisteenus. Siin saate leida madalaima hinna. Samuti saate siit kvaliteetseid tooteid ja lahendusi ning fantastilist teenindust! Te ei tohiks Aneboni kätte saada!
Postitusaeg: 23.10.2024