Pemotong penggilingan sudut sering digunakan dalam pemesinan permukaan miring kecil dan komponen presisi di berbagai industri. Mereka sangat efektif untuk tugas-tugas seperti chamfering dan deburring benda kerja.
Penerapan pemotong frais sudut pembentuk dapat dijelaskan melalui prinsip trigonometri. Di bawah ini, kami menyajikan beberapa contoh pemrograman untuk sistem CNC umum.
1. Kata Pengantar
Dalam pembuatan sebenarnya, sering kali perlu dilakukan talang pada bagian tepi dan sudut produk. Hal ini biasanya dapat dicapai dengan menggunakan tiga teknik pemrosesan: pemrograman lapisan akhir pabrik, pemrograman permukaan pemotong bola, atau pemrograman kontur pemotong penggilingan sudut. Dengan pemrograman lapisan end mill, ujung pahat cenderung cepat aus, sehingga mengurangi masa pakai pahat [1]. Di sisi lain, pemrograman permukaan pemotong bola kurang efisien, dan metode end mill dan pemotong bola memerlukan pemrograman makro manual, yang memerlukan tingkat keterampilan tertentu dari operator.
Sebaliknya, pemrograman kontur pemotong frais sudut hanya memerlukan penyesuaian pada kompensasi panjang pahat dan nilai kompensasi radius dalam program penyelesaian kontur. Hal ini membuat pemrograman kontur pemotong frais sudut menjadi metode yang paling efisien di antara ketiganya. Namun, operator sering kali mengandalkan pemotongan percobaan untuk mengkalibrasi alat tersebut. Mereka menentukan panjang pahat menggunakan metode pemotongan percobaan benda kerja arah Z setelah mengasumsikan diameter pahat. Pendekatan ini hanya berlaku untuk satu produk, sehingga memerlukan kalibrasi ulang saat beralih ke produk lain. Oleh karena itu, jelas terdapat kebutuhan untuk perbaikan baik dalam proses kalibrasi alat maupun metode pemrograman.
2. Pengenalan pemotong penggilingan sudut pembentuk yang umum digunakan
Gambar 1 menunjukkan alat chamfering karbida terintegrasi, yang biasanya digunakan untuk menghaluskan dan chamfer tepi kontur suatu komponen. Spesifikasi umum adalah 60°, 90° dan 120°.
Gambar 1: Pemotong talang karbida satu bagian
Gambar 2 menunjukkan pabrik ujung sudut terintegrasi, yang sering digunakan untuk memproses permukaan kerucut kecil dengan sudut tetap pada bagian-bagian yang dikawinkan. Sudut ujung pahat yang umum digunakan kurang dari 30°.
Gambar 3 menunjukkan pemotong penggilingan sudut berdiameter besar dengan sisipan yang dapat diindeks, yang sering digunakan untuk memproses permukaan bagian yang miring lebih besar. Sudut ujung alat adalah 15° hingga 75° dan dapat disesuaikan.
3. Tentukan metode pengaturan alat
Ketiga jenis perkakas tersebut di atas memanfaatkan permukaan bawah perkakas sebagai acuan pengaturannya. Sumbu Z ditetapkan sebagai titik nol pada peralatan mesin. Gambar 4 mengilustrasikan titik pengaturan pahat preset pada arah Z.
Pendekatan pengaturan pahat ini membantu menjaga konsistensi panjang pahat di dalam mesin, meminimalkan variabilitas dan potensi kesalahan manusia yang terkait dengan percobaan pemotongan benda kerja.
4. Prinsip Analisis
Pemotongan melibatkan penghilangan bahan berlebih dari benda kerja untuk membuat serpihan, sehingga menghasilkan benda kerja dengan bentuk, ukuran, dan permukaan akhir geometris tertentu. Langkah awal dalam proses pemesinan adalah memastikan bahwa pahat berinteraksi dengan benda kerja sesuai tujuan, seperti yang diilustrasikan pada Gambar 5.
Gambar 5 Pemotong chamfer yang bersentuhan dengan benda kerja
Gambar 5 mengilustrasikan bahwa agar pahat dapat melakukan kontak dengan benda kerja, posisi tertentu harus ditetapkan pada ujung pahat. Posisi ini diwakili oleh koordinat horizontal dan vertikal pada bidang, serta diameter pahat dan koordinat sumbu Z pada titik kontak.
Rincian dimensi alat chamfering yang bersentuhan dengan bagian tersebut ditunjukkan pada Gambar 6. Titik A menunjukkan posisi yang diperlukan. Panjang garis BC disebut LBC, sedangkan panjang garis AB disebut LAB. Di sini, LAB mewakili koordinat sumbu Z pahat, dan LBC menunjukkan jari-jari pahat pada titik kontak.
Dalam praktik pemesinan, radius kontak pahat atau koordinat Z-nya dapat diatur terlebih dahulu. Mengingat sudut ujung pahat tetap, mengetahui salah satu nilai preset memungkinkan penghitungan nilai lainnya menggunakan prinsip trigonometri [3]. Rumusnya sebagai berikut: LBC = LAB * tan(sudut ujung pahat/2) dan LAB = LBC / tan(sudut ujung pahat/2).
Misalnya, dengan menggunakan pemotong chamfering karbida satu bagian, jika kita asumsikan koordinat Z pahat tersebut adalah -2, kita dapat menentukan jari-jari kontak untuk tiga pahat yang berbeda: jari-jari kontak untuk pemotong chamfering 60° adalah 2 * tan(30° ) = 1,155 mm, untuk pemotong chamfering 90° adalah 2 * tan(45°) = 2 mm, dan untuk pemotong chamfering 120° adalah adalah 2 * tan(60°) = 3,464 mm.
Sebaliknya, jika kita asumsikan radius kontak pahat adalah 4,5 mm, kita dapat menghitung koordinat Z untuk ketiga pahat tersebut: koordinat Z untuk pemotong frais talang 60° adalah 4,5 / tan(30°) = 7,794, untuk talang 90° pemotong frais adalah 4,5 / tan(45°) = 4,5, dan untuk pemotong frais talang 120° adalah 4,5 / tan(60°) = 2,598.
Gambar 7 mengilustrasikan perincian dimensi pabrik ujung sudut satu bagian yang bersentuhan dengan bagian tersebut. Berbeda dengan pemotong talang karbida satu bagian, pabrik ujung sudut satu bagian memiliki diameter lebih kecil di ujungnya, dan radius kontak pahat harus dihitung sebagai (LBC + diameter minor pahat / 2). Metode penghitungan spesifik dirinci di bawah ini.
Rumus untuk menghitung jari-jari kontak pahat menggunakan panjang (L), sudut (A), lebar (B), dan garis singgung setengah sudut ujung pahat, dijumlahkan dengan setengah diameter kecil. Sebaliknya, memperoleh koordinat sumbu Z memerlukan pengurangan setengah diameter kecil dari jari-jari kontak pahat dan membagi hasilnya dengan garis singgung setengah sudut ujung pahat. Misalnya, menggunakan penggilingan ujung sudut terintegrasi dengan dimensi tertentu, seperti koordinat sumbu Z -2 dan diameter kecil 2 mm, akan menghasilkan jari-jari kontak yang berbeda untuk pemotong penggilingan talang pada berbagai sudut: pemotong 20° menghasilkan radius dari 1,352 mm, pemotong 15° menghasilkan 1,263 mm, dan pemotong 10° menghasilkan 1,175 mm.
Jika kita mempertimbangkan skenario di mana radius kontak pahat diatur pada 2,5 mm, koordinat sumbu Z yang sesuai untuk pemotong frais talang dengan derajat berbeda dapat diekstrapolasi sebagai berikut: untuk pemotong 20°, dihitung menjadi 8,506, untuk pemotong 15° pemotong menjadi 11.394, dan untuk pemotong 10°, luasnya 17.145.
Metodologi ini dapat diterapkan secara konsisten pada berbagai gambar atau contoh, yang menggarisbawahi langkah awal dalam memastikan diameter sebenarnya alat tersebut. Saat menentukanpemesinan CNCstrategi, keputusan antara memprioritaskan radius alat yang telah ditetapkan atau penyesuaian sumbu Z dipengaruhi olehkomponen aluminiumdesainnya. Dalam skenario di mana komponen menunjukkan fitur berundak, menghindari interferensi pada benda kerja dengan menyesuaikan koordinat Z menjadi suatu keharusan. Sebaliknya, untuk komponen yang tidak memiliki fitur berundak, memilih radius kontak pahat yang lebih besar akan menguntungkan, sehingga menghasilkan penyelesaian permukaan yang unggul atau meningkatkan efisiensi pemesinan.
Keputusan mengenai penyesuaian radius pahat versus penambahan laju pengumpanan Z didasarkan pada persyaratan khusus untuk jarak chamfer dan bevel yang ditunjukkan pada cetak biru komponen.
5. Contoh Pemrograman
Dari analisis prinsip perhitungan titik kontak pahat, terbukti bahwa ketika menggunakan pemotong frais sudut pembentuk untuk pemesinan permukaan miring, cukup menentukan sudut ujung pahat, jari-jari kecil pahat, dan sumbu Z. nilai pengaturan pahat atau radius pahat yang telah ditetapkan.
Bagian berikut menguraikan penetapan variabel untuk FANUC #1, #2, sistem Siemens CNC R1, R2, sistem Okuma CNC VC1, VC2, dan sistem Heidenhain Q1, Q2, Q3. Ini menunjukkan cara memprogram komponen tertentu menggunakan metode input parameter yang dapat diprogram dari setiap sistem CNC. Format input untuk parameter yang dapat diprogram dari sistem CNC FANUC, Siemens, Okuma, dan Heidenhain dirinci dalam Tabel 1 hingga 4.
Catatan:P menunjukkan nomor kompensasi pahat, sedangkan R menunjukkan nilai kompensasi pahat dalam mode perintah absolut (G90).
Artikel ini menggunakan dua metode pemrograman: nomor urut 2 dan nomor urut 3. Koordinat sumbu Z menggunakan pendekatan kompensasi keausan panjang pahat, sedangkan radius kontak pahat menerapkan metode kompensasi geometri radius pahat.
Catatan:Dalam format instruksi, “2” menandakan nomor pahat, sedangkan “1” menandakan nomor tepi pahat.
Artikel ini menggunakan dua metode pemrograman, khususnya nomor seri 2 dan nomor seri 3, dengan metode kompensasi radius kontak pahat dan koordinat sumbu Z tetap konsisten dengan yang disebutkan sebelumnya.
Sistem CNC Heidenhain memungkinkan penyesuaian langsung terhadap panjang dan radius pahat setelah pahat dipilih. DL1 menunjukkan panjang pahat bertambah 1 mm, sedangkan DL-1 menunjukkan panjang pahat berkurang 1 mm. Prinsip penggunaan DR konsisten dengan metode di atas.
Untuk tujuan demonstrasi, semua sistem CNC akan menggunakan lingkaran φ40mm sebagai contoh untuk pemrograman kontur. Contoh pemrograman disediakan di bawah ini.
5.1 Contoh pemrograman sistem Fanuc CNC
Ketika #1 diatur ke nilai preset pada arah Z, #2 = #1*tan (sudut ujung pahat/2) + (radius minor), dan programnya adalah sebagai berikut.
G10L11P (nomor kompensasi pahat panjang) R-#1
G10L12P (nomor kompensasi alat radius) R#2
G0X25Y10G43H (nomor kompensasi pahat panjang) Z0G01
G41D (nomor kompensasi alat radius) X20F1000
Y0
G02X20Y0 I-20
G01Y-10
G0Z50
Ketika #1 diatur ke radius kontak, #2 = [radius kontak - radius minor]/tan (sudut ujung pahat/2), dan programnya adalah sebagai berikut.
G10L11P (nomor kompensasi pahat panjang) R-#2
G10L12P (nomor kompensasi alat radius) R#1
G0X25Y10G43H (nomor kompensasi pahat panjang) Z0
G01G41D (nomor kompensasi alat radius) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Dalam program, ketika panjang permukaan miring bagian ditandai dalam arah Z, R di segmen program G10L11 adalah “-#1 panjang arah Z permukaan miring”; ketika panjang permukaan miring suatu bagian ditandai dalam arah horizontal, R di segmen program G10L12 adalah “+#1-panjang horizontal permukaan miring”.
5.2 Contoh pemrograman sistem CNC Siemens
Ketika nilai preset R1=Z, R2=R1tan(sudut ujung pahat/2)+(radius kecil), programnya adalah sebagai berikut.
TC_DP12[nomor pahat, nomor tepi pahat]=-R1
TC_DP6[nomor pahat, nomor tepi pahat]=R2
G0X25Y10
Z0
G01G41D (nomor kompensasi alat radius) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Ketika R1=jari-jari kontak, R2=[R1-radius minor]/tan(sudut ujung pahat/2), programnya adalah sebagai berikut.
TC_DP12[nomor pahat, nomor ujung tombak]=-R2
TC_DP6[nomor pahat, nomor ujung tombak]=R1
G0X25Y10
Z0
G01G41D (nomor kompensasi alat radius) X20F1000Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Dalam program, ketika panjang bagian bevel ditandai pada arah Z, segmen program TC_DP12 adalah “-R1-bevel panjang arah Z”; ketika panjang bagian bevel ditandai pada arah horizontal, segmen program TC_DP6 adalah “+R1-panjang horizontal bevel”.
5.3 Contoh pemrograman sistem CNC Okuma Ketika VC1 = Z nilai preset, VC2 = VC1tan (sudut ujung pahat / 2) + (radius minor), programnya adalah sebagai berikut.
VTOFH [nomor kompensasi alat] = -VC1
VTOFD [nomor kompensasi alat] = VC2
G0X25Y10
G56Z0
G01G41D (nomor kompensasi alat radius) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Jika VC1 = radius kontak, VC2 = (radius VC1-minor) / tan (sudut ujung pahat / 2), programnya adalah sebagai berikut.
VTOFH (nomor kompensasi alat) = -VC2
VTOFD (nomor kompensasi alat) = VC1
G0X25Y10
G56Z0
G01G41D (nomor kompensasi alat radius) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Dalam program, ketika panjang bagian bevel ditandai pada arah Z, segmen program VTOFH adalah “-VC1-bevel panjang arah Z”; ketika panjang bagian bevel ditandai pada arah horizontal, segmen program VTOFD adalah “+VC1-bevel horizontal length”.
5.4 Contoh pemrograman sistem Heidenhain CNC
Ketika Q1=Z nilai preset, Q2=Q1tan(sudut ujung pahat/2)+(radius minor), Q3=Q2 radius pahat, programnya adalah sebagai berikut.
ALAT “Nomor alat/nama alat”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
Ketika Q1=jari-jari kontak, Q2=(radius VC1-minor)/tan(sudut ujung pahat/2), Q3=jari-jari pahat Q1, programnya adalah sebagai berikut.
ALAT “Nomor alat/nama alat” 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
Dalam program ini, ketika panjang bagian bevel ditandai dalam arah Z, DL adalah “-Q1-bevel Z-direction length”; ketika panjang bagian bevel ditandai pada arah horizontal, DR adalah “+Q3-panjang horizontal bevel”.
6. Perbandingan waktu pengerjaan
Diagram lintasan dan perbandingan parameter ketiga metode pemrosesan ditunjukkan pada Tabel 5. Terlihat bahwa penggunaan pemotong penggilingan sudut pembentuk untuk pemrograman kontur menghasilkan waktu pemrosesan yang lebih singkat dan kualitas permukaan yang lebih baik.
Penggunaan pemotong frais sudut pembentuk mengatasi tantangan yang dihadapi dalam pemrograman lapisan akhir pabrik dan pemrograman permukaan pemotong bola, termasuk kebutuhan akan operator yang sangat terampil, berkurangnya masa pakai alat, dan efisiensi pemrosesan yang rendah. Dengan menerapkan pengaturan alat dan teknik pemrograman yang efektif, waktu persiapan produksi diminimalkan, sehingga meningkatkan efisiensi produksi.
Jika Anda ingin tahu lebih banyak, jangan ragu untuk menghubungi info@anebon.com
Tujuan utama Anebon adalah untuk menawarkan kepada pembeli kami hubungan perusahaan yang serius dan bertanggung jawab, memberikan perhatian yang dipersonalisasi kepada mereka semua untuk Desain Mode Baru untuk Fabrikasi Kustom Pabrik Perangkat Keras Presisi OEM ShenzhenProses pembuatan CNC, presisibagian die casting aluminium, layanan pembuatan prototipe. Anda mungkin menemukan harga terendah di sini. Anda juga akan mendapatkan produk dan solusi berkualitas baik serta layanan fantastis di sini! Anda tidak perlu ragu untuk mendapatkan Anebon!
Waktu posting: 23 Oktober 2024