Kulmajyrsimiä käytetään usein pienten kaltevien pintojen ja tarkkuuskomponenttien koneistukseen eri teollisuudenaloilla. Ne ovat erityisen tehokkaita tehtävissä, kuten työkappaleiden viistoinnissa ja purseenpoistossa.
Muovauskulmajyrsimien käyttö voidaan selittää trigonometristen periaatteiden avulla. Alla on useita esimerkkejä yleisten CNC-järjestelmien ohjelmoinnista.
1. Esipuhe
Varsinaisessa valmistuksessa on usein tarpeen viistää tuotteiden reunoja ja kulmia. Tämä voidaan tyypillisesti suorittaa käyttämällä kolmea käsittelytekniikkaa: päätyjyrsintäkerroksen ohjelmointi, kuulajyrsinpintojen ohjelmointi tai kulmajyrsintäkoneen ääriviivojen ohjelmointi. Päätyjyrsintäkerrosohjelmoinnissa työkalun kärjellä on taipumus kulua nopeasti, mikä lyhentää työkalun käyttöikää [1]. Toisaalta kuulaleikkurin pintaohjelmointi on tehottomampaa, ja sekä päätyjyrsintä- että kuulajyrsintämenetelmät vaativat manuaalista makroohjelmointia, mikä vaatii käyttäjältä tiettyä ammattitaitoa.
Sitä vastoin kulmajyrsimen muodon ohjelmointi vaatii vain työkalun pituuskorjauksen ja sädekorjauksen arvojen säätöjä muodon viimeistelyohjelman sisällä. Tämä tekee kulmajyrsimen ääriviivojen ohjelmoinnista tehokkaimman menetelmän kolmesta. Käyttäjät kuitenkin usein luottavat koeleikkaukseen työkalun kalibroinnissa. He määrittävät työkalun pituuden Z-suuntaisella työkappaleen koeleikkausmenetelmällä olettaen työkalun halkaisijan. Tätä lähestymistapaa voidaan soveltaa vain yhteen tuotteeseen, ja se vaatii uudelleenkalibroinnin, kun vaihdetaan toiseen tuotteeseen. Siten sekä työkalun kalibrointiprosessissa että ohjelmointimenetelmissä on selkeä parannustarve.
2. Yleisesti käytettyjen muovauskulmajyrsimien esittely
Kuva 1 esittää integroitua kovametallista viistetyökalua, jota käytetään yleisesti osien ääriviivareunojen jäysteenpoistoon ja viistoon. Yleiset tekniset tiedot ovat 60°, 90° ja 120°.
Kuva 1: Yksiosainen kovametalliviisteleikkuri
Kuvassa 2 on integroitu kulmajyrsin, jolla usein työstetään pieniä kartiomaisia pintoja, joissa on kiinteät kulmat osien vastakkaisissa osissa. Yleisesti käytetty työkalun kärjen kulma on alle 30°.
Kuvassa 3 on halkaisijaltaan suuri kulmajyrsin kääntöterillä, jota käytetään usein suurempien kaltevien osien pintojen käsittelyyn. Työkalun kärjen kulma on 15° - 75° ja se voidaan mukauttaa.
3. Määritä työkalun asetustapa
Edellä mainitut kolme työkalutyyppiä käyttävät työkalun alapintaa säädön vertailupisteenä. Z-akseli on asetettu työstökoneen nollapisteeksi. Kuvassa 4 on esiasetettu työkalun asetuspiste Z-suunnassa.
Tämä työkalun asetustapa auttaa säilyttämään tasaisen työkalun pituuden koneessa, minimoiden vaihtelua ja mahdollisia inhimillisiä virheitä, jotka liittyvät työkappaleen koeleikkaukseen.
4. Periaateanalyysi
Leikkaus käsittää ylimääräisen materiaalin poistamisen työkappaleesta lastujen muodostamiseksi, jolloin saadaan työkappale, jolla on määritelty geometrinen muoto, koko ja pintakäsittely. Työstöprosessin ensimmäinen vaihe on varmistaa, että työkalu on vuorovaikutuksessa työkappaleen kanssa tarkoitetulla tavalla, kuten kuvassa 5 on esitetty.
Kuva 5 Viistetty leikkuri koskettaa työkappaletta
Kuva 5 havainnollistaa, että työkalun kärjelle on määritettävä tietty asema, jotta työkalu pääsee kosketuksiin työkappaleen kanssa. Tätä asentoa edustavat sekä vaaka- että pystykoordinaatit tasossa sekä työkalun halkaisija ja Z-akselin koordinaatti kosketuspisteessä.
Osaan kosketuksissa olevan viistetyökalun mittojen jakautuminen on esitetty kuvassa 6. Piste A osoittaa vaaditun asennon. Viivan BC pituutta kutsutaan LBC:ksi, kun taas linjan AB pituutta kutsutaan LAB:ksi. Tässä LAB edustaa työkalun Z-akselin koordinaattia ja LBC tarkoittaa työkalun sädettä kosketuspisteessä.
Käytännön koneistuksessa työkalun kosketussäde tai sen Z-koordinaatti voidaan esiasettaa alustavasti. Koska työkalun kärkikulma on kiinteä, yhden esiasetetun arvon tunteminen mahdollistaa toisen laskemisen trigonometristen periaatteiden avulla [3]. Kaavat ovat seuraavat: LBC = LAB * tan(työkalun kärjen kulma/2) ja LAB = LBC / tan(työkalun kärjen kulma/2).
Esimerkiksi käyttämällä yksiosaista kovametallista viistejyrsintä, jos oletamme työkalun Z-koordinaatiksi -2, voimme määrittää kosketussäteet kolmelle eri työkalulle: 60° viistejyrsin kosketussäde on 2 * tan(30°). ) = 1,155 mm, 90° viisteisellä leikkurilla se on 2 * tan(45°) = 2 mm ja 120° viisteinen leikkuri on 2 * tan(60°) = 3,464 mm.
Kääntäen, jos oletamme työkalun kosketussäteen olevan 4,5 mm, voimme laskea kolmen työkalun Z-koordinaatit: 60° viistejyrsin Z-koordinaatti on 4,5 / tan(30°) = 7,794, 90° viisteellä. jyrsimen se on 4,5 / tan(45°) = 4,5, ja 120° viistejyrsimen se on 4,5 / tan (60°) = 2,598.
Kuvassa 7 on esitetty kappaleen kanssa kosketuksissa olevan yksiosaisen kulmajyrsimen mittaerotus. Toisin kuin yksiosaisessa kovametalliviistejyrsimessä, yksiosaisen kulmajyrsimen kärjen halkaisija on pienempi ja työkalun kosketussäde tulee laskea muodossa (LBC + työkalun pieni halkaisija / 2). Tarkempi laskentamenetelmä on kuvattu alla.
Työkalun kosketussäteen laskentakaavassa käytetään pituutta (L), kulmaa (A), leveyttä (B) ja työkalun kärkikulman puolikkaan tangenttia, joka lasketaan yhteen pienemmän halkaisijan puoleen. Päinvastoin, Z-akselin koordinaatin saaminen edellyttää, että työkalun kosketussäteestä vähennetään puolet pienestä halkaisijasta ja jaetaan tulos työkalun kärkikulman puolikkaan tangentilla. Esimerkiksi käyttämällä integroitua kulmajyrsintä, jolla on tietyt mitat, kuten Z-akselin koordinaatti -2 ja pieni halkaisija 2 mm, saadaan erottuvia kosketussäteitä viistejyrsimille eri kulmissa: 20° jyrsin antaa säteen 1,352 mm, 15° leikkuri tarjoaa 1,263 mm ja 10° leikkuri 1,175 mm.
Jos tarkastelemme skenaariota, jossa työkalun kosketussäde on asetettu 2,5 mm:iin, vastaavat Z-akselin koordinaatit eriasteisille viistejyrsimille voidaan ekstrapoloida seuraavasti: 20°:n jyrsimelle se laskee arvoon 8,506, 15°:een. leikkuri arvoon 11.394 ja 10° leikkuriin laaja 17.145.
Tätä menetelmää voidaan soveltaa johdonmukaisesti erilaisissa kuvissa tai esimerkeissä, mikä korostaa työkalun todellisen halkaisijan määrittämisen alkuvaihetta. Kun määritetäänCNC-työstöstrategiaan, päätökseen esiasetetun työkalun säteen priorisoinnin tai Z-akselin säädön välillä vaikuttaaalumiinikomponenttin suunnittelua. Skenaarioissa, joissa komponentissa on porrastettu piirre, työkappaleen häiriöiden välttäminen Z-koordinaattia säätämällä on välttämätöntä. Sitä vastoin osissa, joissa ei ole porrastettuja ominaisuuksia, suuremman työkalun kosketussäteen valitseminen on edullista, mikä edistää ylivoimaista pintakäsittelyä tai parempaa koneistustehokkuutta.
Päätökset, jotka koskevat työkalun säteen säätöä Z-syöttönopeuden lisäämiseen, perustuvat erityisiin vaatimuksiin, jotka koskevat osan suunnitelmassa ilmoitettuja viiste- ja viisteetäisyyksiä.
5. Ohjelmointiesimerkit
Työkalun kosketuspisteen laskentaperiaatteiden analyysistä käy ilmi, että käytettäessä muovauskulmajyrsintä kaltevien pintojen koneistukseen riittää, että selvitetään työkalun kärjen kulma, työkalun pieni säde ja joko Z-akseli. työkalun asetusarvo tai esiasetettu työkalun säde.
Seuraavassa osiossa kuvataan FANUC #1, #2, Siemensin CNC-järjestelmän R1, R2, Okuma CNC-järjestelmän VC1, VC2 ja Heidenhain-järjestelmän Q1, Q2, Q3 muuttujamääritykset. Se osoittaa, kuinka tiettyjä komponentteja ohjelmoidaan kunkin CNC-järjestelmän ohjelmoitavan parametrin syöttötavan avulla. FANUC-, Siemens-, Okuma- ja Heidenhain CNC-järjestelmien ohjelmoitavien parametrien syöttömuodot on kuvattu yksityiskohtaisesti taulukoissa 1-4.
Huomautus:P tarkoittaa työkalun korjauksen numeroa, kun taas R ilmaisee työkalun korjausarvon absoluuttisessa komentotilassa (G90).
Tässä artikkelissa käytetään kahta ohjelmointimenetelmää: järjestysnumero 2 ja järjestysnumero 3. Z-akselin koordinaatissa käytetään työkalun pituuden kulumisen kompensointimenetelmää, kun taas työkalun kosketussäde käyttää työkalun säteen geometrian kompensointimenetelmää.
Huomautus:Ohjemuodossa "2" tarkoittaa työkalun numeroa, kun taas "1" tarkoittaa työkalun reunan numeroa.
Tässä artikkelissa käytetään kahta ohjelmointimenetelmää, erityisesti sarjanumeroa 2 ja sarjanumeroa 3, ja Z-akselin koordinaatti- ja työkalun kosketussäteen kompensointimenetelmät ovat yhdenmukaisia aiemmin mainittujen kanssa.
Heidenhain CNC -järjestelmä mahdollistaa työkalun pituuden ja säteen suoran säädön työkalun valinnan jälkeen. DL1 tarkoittaa työkalun pituutta, jota on lisätty 1 mm:llä, kun taas DL-1 tarkoittaa työkalun pituutta, joka on pienentynyt 1 mm:llä. DR:n käyttöperiaate on yhdenmukainen edellä mainittujen menetelmien kanssa.
Esittelytarkoituksiin kaikki CNC-järjestelmät käyttävät φ40 mm:n ympyrää esimerkkinä ääriviivaohjelmointiin. Ohjelmointiesimerkki on alla.
5.1 Fanuc CNC -järjestelmän ohjelmointiesimerkki
Kun #1 on asetettu esiasetettuun arvoon Z-suunnassa, #2 = #1*rusketus (työkalun kärjen kulma/2) + (pieni säde), ja ohjelma on seuraava.
G10L11P (pituuden työkalun korjausnumero) R-#1
G10L12P (sädetyökalun korjausnumero) R#2
G0X25Y10G43H (työkalun pituuskompensointinumero) Z0G01
G41D (sädetyökalun korjausnumero) X20F1000
Y0
G02X20Y0 I-20
G01Y-10
G0Z50
Kun #1 on asetettu kosketinsäteeksi, #2 = [koskettimen säde - pieni säde]/rusketus (työkalun kärjen kulma/2), ja ohjelma on seuraava.
G10L11P (pituuden työkalun korjausnumero) R-#2
G10L12P (sädetyökalun korjausnumero) R#1
G0X25Y10G43H (pituuden työkalun kompensointinumero) Z0
G01G41D (sädetyökalun korjausnumero) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Ohjelmassa, kun kappaleen kaltevan pinnan pituus on merkitty Z-suunnassa, R on ohjelmasegmentissä G10L11 “-#1-kaltevan pinnan Z-suuntainen pituus”; kun kappaleen kaltevan pinnan pituus on merkitty vaakasuunnassa, R on ohjelmasegmentissä G10L12 “+#1-kaltevan pinnan vaakapituus”.
5.2 Siemensin CNC-järjestelmän ohjelmointiesimerkki
Kun R1=Z esiasetettu arvo, R2=R1tan(työkalun kärjen kulma/2)+(pieni säde), ohjelma on seuraava.
TC_DP12[työkalun numero, työkalun reunan numero]=-R1
TC_DP6[työkalun numero, työkalun reunan numero]=R2
G0X25Y10
Z0
G01G41D(työkalun sädekorjauksen numero)X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Kun R1=kosketusäde, R2=[R1-pieni säde]/rusketus(työkalun kärkikulma/2), ohjelma on seuraava.
TC_DP12[työkalun numero, terän numero]=-R2
TC_DP6[työkalun numero, terän numero]=R1
G0X25Y10
Z0
G01G41D (sädetyökalun korjausnumero) X20F1000Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Ohjelmassa, kun kappaleen viisteen pituus on merkitty Z-suunnassa, TC_DP12 ohjelmasegmentti on "-R1-viiste Z-suuntainen pituus"; kun osan viisteen pituus on merkitty vaakasuunnassa, ohjelmasegmentti TC_DP6 on "+R1-viisteen vaakapituus".
5.3 Okuma CNC -järjestelmän ohjelmointiesimerkki Kun VC1 = Z esiasetettu arvo, VC2 = VC1tan (työkalun kärkikulma / 2) + (pieni säde), ohjelma on seuraava.
VTOFH [työkalun korjausnumero] = -VC1
VTOFD [työkalun kompensointinumero] = VC2
G0X25Y10
G56Z0
G01G41D (sädetyökalun korjausnumero) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Kun VC1 = kosketinsäde, VC2 = (VC1-pienisäde) / tan (työkalun kärkikulma / 2), ohjelma on seuraava.
VTOFH (työkalun korjausnumero) = -VC2
VTOFD (työkalun korjausnumero) = VC1
G0X25Y10
G56Z0
G01G41D (sädetyökalun korjausnumero) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Ohjelmassa, kun kappaleen viisteen pituus on merkitty Z-suunnassa, VTOFH-ohjelmasegmentti on "-VC1-viiste Z-suunnan pituus"; kun osan viisteen pituus on merkitty vaakasuunnassa, VTOFD-ohjelmasegmentti on "+VC1-viisteen vaakapituus".
5.4 Ohjelmointiesimerkki Heidenhain CNC -järjestelmästä
Kun Q1=Z-esiasetusarvo, Q2=Q1tan(työkalun kärjen kulma/2)+(pienisäde), Q3=Q2-työkalun säde, ohjelma on seuraava.
TYÖKALU “Työkalun numero/työkalun 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
Kun Q1=koskettimen säde, Q2=(VC1-pienisäde)/rusketus(työkalun kärjen kulma/2), Q3=Q1-työkalun säde, ohjelma on seuraava.
TYÖKALU “Työkalun numero/työkalun 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
Ohjelmassa, kun kappaleen viisteen pituus on merkitty Z-suunnassa, DL on "-Q1-viiste Z-suunnan pituus"; kun osan viisteen pituus on merkitty vaakasuunnassa, DR on "+Q3-viisteen vaakapituus".
6. Käsittelyajan vertailu
Kolmen työstömenetelmän liikeratakaaviot ja parametrien vertailut on esitetty taulukossa 5. Voidaan nähdä, että muovauskulmajyrsimen käyttö ääriviivaohjelmointiin johtaa lyhyempään käsittelyaikaan ja parempaan pinnan laatuun.
Muovauskulmajyrsimien käyttö vastaa päätyjyrsintäkerroksen ohjelmoinnin ja kuulajyrsimen pintaohjelmoinnin haasteisiin, mukaan lukien erittäin ammattitaitoisten käyttäjien tarve, lyhentynyt työkalun käyttöikä ja alhainen työstötehokkuus. Tehokkaiden työkalujen asetus- ja ohjelmointitekniikoiden avulla tuotannon valmisteluaika minimoidaan, mikä parantaa tuotannon tehokkuutta.
Jos haluat tietää lisää, ota rohkeasti yhteyttä info@anebon.com
Anebonin ensisijaisena tavoitteena on tarjota asiakkaillemme vakava ja vastuullinen yrityssuhde ja tarjota heille kaikille henkilökohtaista huomiota uuteen muotisuunnitteluun OEM Shenzhenin tarkkuuslaitteistotehtaan tilaustyönä.CNC-valmistusprosessi, tarkkuusalumiiniset painevaluosat, prototyyppipalvelu. Voit löytää halvimman hinnan täältä. Täältä saat myös laadukkaita tuotteita ja ratkaisuja sekä upeaa palvelua! Sinun ei pitäisi olla haluton saamaan Anebonia käsiisi!
Postitusaika: 23.10.2024