Kotni rezkarji se pogosto uporabljajo pri obdelavi majhnih nagnjenih površin in natančnih komponent v različnih panogah. Še posebej so učinkoviti pri opravilih, kot je posnemanje robov in razigljevanje obdelovancev.
Uporabo oblikovanih kotnih rezkarjev je mogoče pojasniti s trigonometričnimi principi. Spodaj predstavljamo nekaj primerov programiranja za običajne CNC sisteme.
1. Predgovor
Pri dejanski proizvodnji je pogosto potrebno posneti robove in vogale izdelkov. To je običajno mogoče doseči s tremi tehnikami obdelave: programiranje plasti čelnega rezka, programiranje površine krogličnega rezkarja ali programiranje konture kotnega rezkalnika. S programiranjem plasti končnega rezkarja se konica orodja hitro obrabi, kar vodi do zmanjšane življenjske dobe orodja [1]. Po drugi strani pa je površinsko programiranje krogličnega rezalnika manj učinkovito, tako čelni rezkalniki kot metode rezkarja s kroglicami zahtevajo ročno programiranje makrov, kar od operaterja zahteva določeno stopnjo spretnosti.
Nasprotno pa konturno programiranje kotnih rezkarjev zahteva samo prilagoditve vrednosti popravka dolžine orodja in radija v programu za končno obdelavo konture. Zaradi tega je konturno programiranje kotnih rezkarjev najučinkovitejša metoda med tremi. Vendar se operaterji pogosto zanašajo na poskusno rezanje za kalibracijo orodja. Dolžino orodja določijo z metodo poskusnega rezanja obdelovanca v smeri Z po predpostavki premera orodja. Ta pristop je uporaben le za en izdelek, zato je ob prehodu na drug izdelek potrebna ponovna kalibracija. Zato obstaja jasna potreba po izboljšavah tako v procesu kalibracije orodja kot v metodah programiranja.
2. Uvedba pogosto uporabljenih kotnih rezkarjev
Slika 1 prikazuje integrirano orodje za posnemanje robov iz karbidne trdine, ki se običajno uporablja za odstranjevanje robov in posnemanje konturnih robov delov. Običajne specifikacije so 60°, 90° in 120°.
Slika 1: Enodelni rezkar za posnemanje karbidne trdine
Slika 2 prikazuje integrirano kotno čelno rezkalo, ki se pogosto uporablja za obdelavo majhnih stožčastih površin s fiksnimi koti v parnih delih delov. Običajno uporabljeni kot konice orodja je manjši od 30°.
Slika 3 prikazuje kotno rezkalo velikega premera z menjalnimi ploščicami, ki se pogosto uporablja za obdelavo večjih nagnjenih površin delov. Kot konice orodja je od 15° do 75° in ga je mogoče prilagoditi.
3. Določite način nastavitve orodja
Zgoraj omenjene tri vrste orodij uporabljajo spodnjo površino orodja kot referenčno točko za nastavitev. Os Z je določena kot ničelna točka na obdelovalnem stroju. Slika 4 prikazuje prednastavljeno nastavitveno točko orodja v smeri Z.
Ta pristop k nastavitvi orodja pomaga ohranjati dosledno dolžino orodja znotraj stroja, kar zmanjšuje variabilnost in možne človeške napake, povezane s poskusnim rezanjem obdelovanca.
4. Načelna analiza
Rezanje vključuje odstranitev odvečnega materiala z obdelovanca, da nastanejo odkruški, rezultat pa je obdelovanec z določeno geometrijsko obliko, velikostjo in končno obdelavo površine. Začetni korak v procesu obdelave je zagotoviti, da orodje deluje z obdelovancem na predviden način, kot je prikazano na sliki 5.
Slika 5 Rezilo za posnemanje robov v stiku z obdelovancem
Slika 5 ponazarja, da je treba konici orodja dodeliti določen položaj, da omogočite stik orodja z obdelovancem. Ta položaj predstavljajo tako vodoravne kot navpične koordinate na ravnini, kot tudi premer orodja in koordinata osi Z na točki stika.
Dimenzijska razčlenitev orodja za posnemanje robov v stiku z delom je prikazana na sliki 6. Točka A označuje zahtevani položaj. Dolžino daljice BC označimo z LBC, dolžino daljice AB pa z LAB. Tu LAB predstavlja koordinato osi Z orodja, LBC pa polmer orodja na kontaktni točki.
Pri praktični obdelavi je mogoče kontaktni radij orodja ali njegovo koordinato Z vnaprej nastaviti. Glede na to, da je kot konice orodja fiksen, poznavanje ene od prednastavljenih vrednosti omogoča izračun druge z uporabo trigonometričnih načel [3]. Formule so naslednje: LBC = LAB * tan (kot konice orodja/2) in LAB = LBC / tan (kot konice orodja/2).
Na primer, pri uporabi enodelnega rezkarja za posnemanje robov iz karbidne trdine, če predpostavimo, da je koordinata Z orodja -2, lahko določimo kontaktne radije za tri različna orodja: polmer kontakta za rezkar za posnemanje 60° je 2 * tan(30° ) = 1,155 mm, za 90° rezkar za posnemanje je 2 * tan (45°) = 2 mm, za 120° posnemalni rezkar je 2 * tan(60°) = 3,464 mm.
Nasprotno, če predpostavimo, da je kontaktni polmer orodja 4,5 mm, lahko izračunamo koordinate Z za tri orodja: koordinata Z za rezkalo s posnetim kotom 60° je 4,5 / tan(30°) = 7,794 za rezkalo s posnetim kotom 90° rezkalo je 4,5 / tan(45°) = 4,5, pri 120° posnetju rezkalo je 4,5 / tan(60°) = 2,598.
Slika 7 prikazuje dimenzijsko razčlenitev enodelnega kotnega rezkalnika v stiku z delom. Za razliko od enodelnega rezkarja za posnete robove iz karbidne trdine ima enodelno kotno čelno rezkalo manjši premer na konici, kontaktni polmer orodja pa je treba izračunati kot (LBC + manjši premer orodja / 2). Posebna metoda izračuna je podrobno opisana spodaj.
Formula za izračun kontaktnega polmera orodja vključuje uporabo dolžine (L), kota (A), širine (B) in tangensa polovice kota konice orodja, seštetega s polovico manjšega premera. Nasprotno, pridobivanje koordinate osi Z vključuje odštevanje polovice manjšega premera od kontaktnega polmera orodja in delitev rezultata s tangensom polovice kota konice orodja. Na primer, uporaba integriranega kotnega rezkalnika s posebnimi merami, kot je koordinata osi Z -2 in manjši premer 2 mm, bo prinesla različne kontaktne polmere rezkarjev za posnemanje robov pod različnimi koti: rezkar 20° daje radij 1,352 mm, 15° rezalnik nudi 1,263 mm, 10° rezalnik pa 1,175 mm.
Če upoštevamo scenarij, kjer je kontaktni polmer orodja nastavljen na 2,5 mm, lahko ustrezne koordinate osi Z za rezkala za posnemanje robov različnih stopenj ekstrapoliramo na naslednji način: za rezkar 20° izračuna na 8,506, za 15° rezkar na 11.394, za rezkar 10° pa ekstenzivni 17.145.
Ta metodologija je dosledno uporabna na različnih slikah ali primerih, kar poudarja začetni korak ugotavljanja dejanskega premera orodja. Pri določanjuCNC obdelavastrategijo, na odločitev med dajanjem prednosti prednastavljenemu radiju orodja ali prilagoditvi osi Z vplivaaluminijasta komponentaoblikovanje. V scenarijih, kjer ima komponenta stopničasto funkcijo, postane izogibanje motnjam obdelovanca s prilagajanjem koordinate Z nujno. Nasprotno pa je za dele brez stopničastih lastnosti prednostna izbira večjega kontaktnega polmera orodja, ki spodbuja vrhunsko obdelavo površin ali izboljšano učinkovitost obdelave.
Odločitve glede prilagoditve polmera orodja v primerjavi s povečanjem pomika Z temeljijo na posebnih zahtevah za razdalje posnetih robov in poševnih robov, navedene na načrtu dela.
5. Primeri programiranja
Iz analize načel izračuna kontaktne točke orodja je razvidno, da je pri uporabi kotnega rezkarja za obdelavo nagnjenih površin dovolj določiti kot konice orodja, manjši polmer orodja in bodisi Z-os vrednost nastavitve orodja ali prednastavljen radij orodja.
V naslednjem razdelku so opisane dodelitve spremenljivk za FANUC #1, #2, Siemens CNC sistem R1, R2, Okuma CNC sistem VC1, VC2 in sistem Heidenhain Q1, Q2, Q3. Prikazuje, kako programirati določene komponente z uporabo programabilne metode vnosa parametrov vsakega sistema CNC. Vnosni formati za programabilne parametre sistemov CNC FANUC, Siemens, Okuma in Heidenhain so podrobno opisani v tabelah 1 do 4.
Opomba:P označuje številko popravka orodja, medtem ko R označuje vrednost popravka orodja v absolutnem ukaznem načinu (G90).
Ta članek uporablja dve metodi programiranja: zaporedno številko 2 in zaporedno številko 3. Koordinata osi Z uporablja pristop kompenzacije obrabe dolžine orodja, medtem ko kontaktni polmer orodja uporablja metodo kompenzacije geometrije polmera orodja.
Opomba:V formatu navodil "2" označuje številko orodja, medtem ko "1" označuje številko roba orodja.
Ta članek uporablja dve metodi programiranja, natančneje serijsko številko 2 in serijsko številko 3, pri čemer metode kompenzacije koordinate osi Z in radija stika z orodjem ostajajo skladne s prej omenjenimi.
CNC sistem Heidenhain omogoča neposredno prilagoditev dolžine in polmera orodja po izbiri orodja. DL1 predstavlja dolžino orodja, povečano za 1 mm, medtem ko DL-1 označuje dolžino orodja, zmanjšano za 1 mm. Načelo uporabe DR je skladno s prej omenjenimi metodami.
Za namene predstavitve bodo vsi sistemi CNC uporabljali krog φ40 mm kot primer za konturno programiranje. Spodaj je naveden primer programiranja.
5.1 Primer programiranja CNC sistema Fanuc
Ko je #1 nastavljen na prednastavljeno vrednost v smeri Z, #2 = #1*tan (kot konice orodja/2) + (manjši radij), program pa je naslednji.
G10L11P (številka kompenzacije orodja za dolžino) R-#1
G10L12P (številka popravka orodja za radij) R#2
G0X25Y10G43H (številka kompenzacije orodja za dolžino) Z0G01
G41D (številka popravka radijskega orodja) X20F1000
Y0
G02X20Y0 I-20
G01Y-10
G0Z50
Ko je #1 nastavljen na radij kontakta, je #2 = [polmer kontakta - pomožni radij]/tan (kot konice orodja/2), program pa je naslednji.
G10L11P (številka kompenzacije orodja za dolžino) R-#2
G10L12P (številka popravka orodja za radij) R#1
G0X25Y10G43H (številka kompenzacije orodja za dolžino) Z0
G01G41D (številka popravka radijskega orodja) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
V programu, ko je dolžina nagnjene površine dela označena v smeri Z, je R v segmentu programa G10L11 “-#1-dolžina nagnjene površine v smeri Z”; ko je dolžina nagnjene površine dela označena v vodoravni smeri, je R v segmentu programa G10L12 “+#1-vodoravna dolžina nagnjene površine”.
5.2 Primer programiranja CNC sistema Siemens
Ko je R1=Z prednastavljena vrednost, R2=R1tan(kot konice orodja/2)+(manjši radij), je program naslednji.
TC_DP12[številka orodja, številka roba orodja]=-R1
TC_DP6[številka orodja, številka roba orodja]=R2
G0X25Y10
Z0
G01G41D (številka popravka radijskega orodja) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Kadar je R1=kontaktni radij, R2=[R1-manjši radij]/tan (kot konice orodja/2), je program naslednji.
TC_DP12[številka orodja, številka rezalnega roba]=-R2
TC_DP6[številka orodja, številka rezalnega roba]=R1
G0X25Y10
Z0
G01G41D (številka popravka radijskega orodja) X20F1000Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
V programu, ko je dolžina poševnega dela označena v smeri Z, je programski segment TC_DP12 "-R1-dolžina poševne smeri Z"; ko je dolžina naklona dela označena v vodoravni smeri, je programski segment TC_DP6 "+R1-vodoravna dolžina naklona".
5.3 Primer programiranja CNC sistema Okuma Ko je VC1 = prednastavljena vrednost Z, VC2 = VC1tan (kot konice orodja / 2) + (manjši radij), je program naslednji.
VTOFH [številka kompenzacije orodja] = -VC1
VTOFD [številka kompenzacije orodja] = VC2
G0X25Y10
G56Z0
G01G41D (številka popravka radijskega orodja) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Ko je VC1 = kontaktni radij, VC2 = (VC1-manjši radij) / tan (kot konice orodja / 2), je program naslednji.
VTOFH (kompenzacijsko število orodja) = -VC2
VTOFD (številka kompenzacije orodja) = VC1
G0X25Y10
G56Z0
G01G41D (številka popravka radijskega orodja) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
V programu, ko je dolžina poševnega dela označena v smeri Z, je programski segment VTOFH "-VC1-dolžina poševne smeri Z"; ko je dolžina poševnega dela označena v vodoravni smeri, je segment programa VTOFD "+VC1-vodoravna dolžina poševnega poševnega dela".
5.4 Primer programiranja CNC sistema Heidenhain
Ko je Q1=Z prednastavljena vrednost, Q2=Q1tan(kot konice orodja/2)+(manjši radij), Q3=Q2-polmer orodja, je program naslednji.
ORODJE “Številka orodja/ime orodja”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
Če je Q1=kontaktni radij, Q2=(VC1-manjši radij)/tan (kot konice orodja/2), Q3=Q1-polmer orodja, je program naslednji.
ORODJE “Številka orodja/ime orodja” 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
V programu, ko je dolžina poševnega dela označena v smeri Z, je DL "-Q1-dolžina poševne smeri Z"; ko je dolžina poševnine dela označena v vodoravni smeri, je DR "+Q3-vodoravna dolžina poševnine".
6. Primerjava časa obdelave
Diagrami poti in primerjave parametrov treh metod obdelave so prikazani v tabeli 5. Vidimo lahko, da uporaba rezkarja za oblikovanje kotov za konturno programiranje povzroči krajši čas obdelave in boljšo kakovost površine.
Uporaba oblikovanih kotnih rezkarjev obravnava izzive, s katerimi se soočajo pri programiranju plasti čelnih rezkarjev in programiranju površin krogličnih rezkarjev, vključno s potrebo po visoko usposobljenih operaterjih, zmanjšano življenjsko dobo orodja in nizko učinkovitostjo obdelave. Z izvajanjem učinkovitih tehnik nastavljanja orodij in programiranja je čas priprave proizvodnje minimiziran, kar vodi k večji učinkovitosti proizvodnje.
Če želite izvedeti več, vas prosimo, da kontaktirate info@anebon.com
Primarni cilj Anebona bo ponuditi našim kupcem resen in odgovoren podjetniški odnos, ki jim bo vsem zagotovil prilagojeno pozornost za nov modni dizajn za OEM Shenzhen Precision Hardware Factory Custom FabricationCNC proizvodni proces, natančnostdeli iz tlačnega litja aluminija, storitev izdelave prototipov. Tukaj lahko odkrijete najnižjo ceno. Prav tako boste tukaj dobili kakovostne izdelke in rešitve ter fantastično storitev! Anebona ne smete obotavljati!
Čas objave: 23. oktober 2024