Talaşlı İmalatta Açılı Freze Takımlarının Şekillendirilmesinin Etkin Uygulaması

Açılı frezeleme takımları, çeşitli endüstrilerde küçük eğimli yüzeylerin ve hassas bileşenlerin işlenmesinde sıklıkla kullanılır. İş parçalarında pah kırma ve çapak alma gibi görevler için özellikle etkilidirler.

Açılı frezeleme takımlarının uygulanması trigonometrik prensiplerle açıklanabilir. Aşağıda yaygın CNC sistemleri için çeşitli programlama örnekleri sunuyoruz.

 

1. Önsöz

Gerçek üretimde çoğu zaman ürünlerin kenar ve köşelerine pah kırmak gerekir. Bu genellikle üç işleme tekniği kullanılarak gerçekleştirilebilir: parmak freze katmanı programlama, bilyalı kesici yüzey programlama veya açılı frezeleme kesici kontur programlama. Parmak freze katmanı programlaması ile takım ucu hızlı bir şekilde aşınma eğilimi gösterir ve bu da takım ömrünün kısalmasına yol açar [1]. Öte yandan, bilya kesici yüzey programlaması daha az verimlidir ve hem parmak freze hem de bilya kesici yöntemleri, operatörden belirli düzeyde beceri gerektiren manuel makro programlama gerektirir.

Buna karşılık, açılı frezeleme kesicinin kontur programlaması, kontur bitirme programı dahilinde yalnızca takım uzunluğu telafisi ve yarıçap telafisi değerlerinde ayarlamalar yapılmasını gerektirir. Bu, açılı frezeleme kesicisinin kontur programlamasını bu üç yöntem arasında en verimli yöntem haline getirir. Ancak operatörler genellikle aleti kalibre etmek için deneme kesiminden yararlanır. Takım çapını kabul ettikten sonra Z yönünde iş parçası deneme kesme yöntemini kullanarak takım uzunluğunu belirlerler. Bu yaklaşım yalnızca tek bir ürün için geçerli olup, farklı bir ürüne geçişte yeniden kalibrasyon yapılmasını gerektirir. Bu nedenle hem takım kalibrasyon sürecinde hem de programlama yöntemlerinde iyileştirmelere açık bir ihtiyaç vardır.

 

2. Yaygın olarak kullanılan açılı frezeleme takımlarının tanıtılması

Şekil 1, parçaların kontur kenarlarındaki çapakları almak ve pah kırmak için yaygın olarak kullanılan entegre bir karbür pah kırma aletini göstermektedir. Ortak özellikler 60°, 90° ve 120°'dir.

açılı frezeleme takımı1

Şekil 1: Tek parça karbür pah kırma kesici

Şekil 2, çoğunlukla parçaların eşleşen kısımlarında sabit açılı küçük konik yüzeyleri işlemek için kullanılan entegre açılı uçlu frezeyi göstermektedir. Yaygın olarak kullanılan takım ucu açısı 30°'den azdır.

açılı frezeleme takımı2

 

Şekil 3, genellikle parçaların daha büyük eğimli yüzeylerini işlemek için kullanılan, indekslenebilir kesici uçlara sahip geniş çaplı bir açılı frezeleme takımını göstermektedir. Takım ucu açısı 15° ila 75° arasındadır ve özelleştirilebilir.

açılı frezeleme kesici3

 

 

3. Takım ayarlama yöntemini belirleyin

Yukarıda bahsedilen üç tip alet, aletin alt yüzeyini ayar için referans noktası olarak kullanır. Z ekseni takım tezgahının sıfır noktası olarak belirlenir. Şekil 4, Z yönünde önceden ayarlanmış takım ayar noktasını göstermektedir.

açılı frezeleme takımı4

 

Bu takım ayarlama yaklaşımı, tezgah içerisinde tutarlı takım uzunluğunun korunmasına yardımcı olarak iş parçasının deneme kesiminden kaynaklanan değişkenliği ve potansiyel insan hatalarını en aza indirir.

 

4. Prensip Analizi

Kesme, talaş oluşturmak için iş parçasından fazla malzemenin çıkarılmasını içerir; bu da tanımlanmış bir geometrik şekle, boyuta ve yüzey kalitesine sahip bir iş parçasıyla sonuçlanır. İşleme prosesindeki ilk adım, Şekil 5'te gösterildiği gibi takımın iş parçasıyla amaçlanan şekilde etkileşime girmesini sağlamaktır.

açılı frezeleme takımı5

Şekil 5 İş parçasıyla temas halinde pah kırma kesicisi

Şekil 5, aletin iş parçasıyla temas etmesini sağlamak için aletin ucuna belirli bir konumun atanması gerektiğini göstermektedir. Bu konum, düzlemdeki hem yatay hem de dikey koordinatların yanı sıra takım çapı ve temas noktasındaki Z ekseni koordinatıyla temsil edilir.

Parçaya temas eden pah takımının boyutsal dağılımı Şekil 6'da gösterilmektedir. A noktası gerekli konumu gösterir. BC çizgisinin uzunluğu LBC, AB çizgisinin uzunluğu ise LAB olarak adlandırılır. Burada LAB, takımın Z ekseni koordinatını temsil eder ve LBC, takımın temas noktasındaki yarıçapını belirtir.

açılı frezeleme takımı6

 

Pratik işlemede takımın temas yarıçapı veya Z koordinatı başlangıçta önceden ayarlanabilir. Takım ucu açısının sabit olduğu göz önüne alındığında, önceden ayarlanmış değerlerden birinin bilinmesi diğerinin trigonometrik prensipler kullanılarak hesaplanmasına olanak sağlar [3]. Formüller şu şekildedir: LBC = LAB * tan(takım ucu açısı/2) ve LAB = LBC / tan(takım ucu açısı/2).

 

Örneğin, tek parçalı bir karbür pah kırma kesicisi kullanarak, takımın Z koordinatının -2 olduğunu varsayarsak, üç farklı takım için temas yarıçapını belirleyebiliriz: 60°'lik bir pah kırma kesicisinin temas yarıçapı 2 * tan(30°)'dir. ) = 1,155 mm, 90° pah kırma takımı için 2 * ten rengi(45°) = 2 mm ve 120° pah kırma takımı için şu şekildedir: 2 * ten rengi(60°) = 3,464 mm.

 

Tersine, takım temas yarıçapının 4,5 mm olduğunu varsayarsak, üç takım için Z koordinatlarını hesaplayabiliriz: 60° pah frezeleme takımı için Z koordinatı 90° pah için 4,5 / tan(30°) = 7,794'tür. frezeleme takımı için bu değer 4,5 / ten rengi(45°) = 4,5 ve 120° pah frezeleme takımı için bu 4,5 / ten rengi(60°) = 2,598.

 

Şekil 7, parça ile temas halindeki tek parçalı açılı parmak frezenin boyutsal dökümünü göstermektedir. Tek parçalı karbür pah kesicinin aksine, tek parça açılı parmak frezenin ucunda daha küçük bir çap bulunur ve takım temas yarıçapı (LBC + takımın küçük çapı / 2) olarak hesaplanmalıdır. Spesifik hesaplama yöntemi aşağıda ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

açılı frezeleme takımı7

 

Takım temas yarıçapını hesaplamaya yönelik formül, uzunluğun (L), açının (A), genişliğin (B) ve takım ucu açısının yarısının küçük çapın yarısı ile toplanmış tanjantının kullanılmasını içerir. Tersine, Z ekseni koordinatının elde edilmesi, takım temas yarıçapından küçük çapın yarısının çıkarılmasını ve sonucun takım ucu açısının yarısının tanjantına bölünmesini gerektirir. Örneğin, Z ekseni koordinatı -2 ve küçük çap 2 mm gibi belirli boyutlara sahip entegre bir açılı parmak frezenin kullanılması, pah frezeleme takımları için çeşitli açılarda farklı temas yarıçapları sağlayacaktır: 20°'lik bir kesici bir yarıçap sağlar 1,352 mm'lik bir kesici, 15° kesici 1,263 mm sunar ve 10° kesici 1,175 mm sağlar.

Takım temas yarıçapının 2,5 mm olarak ayarlandığı bir senaryoyu ele alırsak, farklı derecelerdeki pah frezeleme takımları için karşılık gelen Z ekseni koordinatları şu şekilde tahmin edilebilir: 20° kesici için 8,506, 15° kesici için hesaplanır 11.394'e kadar kesici ve 10°'lik kesici için kapsamlı 17.145.

Bu metodoloji, çeşitli şekillere veya örneklere tutarlı bir şekilde uygulanabilir ve aletin gerçek çapının belirlenmesine yönelik ilk adımın altını çizer. belirlerkenCNC işlemestratejisine göre, önceden ayarlanmış takım yarıçapına veya Z ekseni ayarına öncelik verilmesi arasındaki karar şu faktörlerden etkilenir:alüminyum bileşentasarımı. Bileşenin kademeli bir özellik sergilediği senaryolarda Z koordinatını ayarlayarak iş parçasına müdahalenin önlenmesi zorunlu hale gelir. Tersine, kademeli özelliklerden yoksun parçalar için daha büyük bir takım temas yarıçapının tercih edilmesi avantajlıdır, bu da üstün yüzey kalitesi veya geliştirilmiş işleme verimliliği sağlar.

Takım yarıçapının ayarlanmasına karşı Z ilerleme hızının arttırılmasına ilişkin kararlar, parçanın planında belirtilen pah ve eğim mesafelerine yönelik özel gereksinimlere dayanmaktadır.

 

5. Programlama Örnekleri

Takım temas noktası hesaplama prensiplerinin analizinden, eğimli yüzeylerin işlenmesi için bir şekillendirme açılı frezeleme takımı kullanıldığında takım ucu açısını, takımın küçük yarıçapını ve Z eksenini belirlemenin yeterli olduğu açıktır. takım ayar değeri veya önceden ayarlanmış takım yarıçapı.

Aşağıdaki bölümde FANUC #1, #2, Siemens CNC sistemi R1, R2, Okuma CNC sistemi VC1, VC2 ve Heidenhain sistemi Q1, Q2, Q3 için değişken atamaları özetlenmektedir. Her CNC sisteminin programlanabilir parametre giriş yöntemini kullanarak belirli bileşenlerin nasıl programlanacağını gösterir. FANUC, Siemens, Okuma ve Heidenhain CNC sistemlerinin programlanabilir parametrelerine ilişkin giriş formatları Tablo 1 ila 4'te ayrıntılı olarak verilmektedir.

açılı frezeleme kesici8

Not:P takım telafisi numarasını belirtirken R, mutlak komut modunda (G90) takım telafisi değerini belirtir.

Bu makalede iki programlama yöntemi kullanılmaktadır: sıra numarası 2 ve sıra numarası 3. Z ekseni koordinatı, takım uzunluğu aşınma telafisi yaklaşımını kullanırken, takım temas yarıçapı, takım yarıçapı geometri telafisi yöntemini uygular.

açılı frezeleme kesici9

Not:Talimat formatında “2” takım numarasını, “1” ise takım kenar numarasını belirtir.

Bu makale, Z ekseni koordinatı ve takım temas yarıçapı telafisi yöntemlerinin daha önce bahsedilenlerle tutarlı kalmasıyla birlikte, özellikle seri numarası 2 ve seri numarası 3 olmak üzere iki programlama yöntemini kullanır.

açılı frezeleme kesici10

 

Heidenhain CNC sistemi, takım seçildikten sonra takım uzunluğunun ve yarıçapının doğrudan ayarlanmasına olanak tanır. DL1 takım uzunluğunun 1 mm arttığını, DL-1 ise takım uzunluğunun 1 mm azaldığını gösterir. DR kullanma prensibi yukarıda belirtilen yöntemlerle tutarlıdır.

Gösterim amacıyla, tüm CNC sistemleri kontur programlamaya örnek olarak φ40 mm'lik bir daire kullanacaktır. Programlama örneği aşağıda verilmiştir.

 

5.1 Fanuc CNC sistemi programlama örneği

#1, Z yönünde ön ayar değerine ayarlandığında, #2 = #1*tan (takım ucu açısı/2) + (küçük yarıçap) ve program aşağıdaki gibidir.
G10L11P (uzunluk takım telafi numarası) R-#1
G10L12P (yarıçap takım telafi numarası) R#2
G0X25Y10G43H (uzunluk takım telafi numarası) Z0G01
G41D (yarıçap takım telafi numarası) X20F1000
Y0
G02X20Y0 I-20
G01Y-10
G0Z50
#1 temas yarıçapına ayarlandığında, #2 = [temas yarıçapı - küçük yarıçap]/tan (takım ucu açısı/2) ve program aşağıdaki gibidir.
G10L11P (uzunluk takım telafi numarası) R-#2
G10L12P (yarıçap takım telafi numarası) R#1
G0X25Y10G43H (uzunluk takım telafi numarası) Z0
G01G41D (yarıçap takım telafi numarası) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50

Programda parçanın eğimli yüzey uzunluğu Z yönünde işaretlendiğinde G10L11 program bölümündeki R “-#1-eğimli yüzey Z yönü uzunluğu”; parçanın eğimli yüzeyinin uzunluğu yatay yönde işaretlendiğinde, G10L12 program bölümündeki R, “+#1-eğimli yüzey yatay uzunluğu”dur.

 

5.2 Siemens CNC sistem programlama örneği

R1=Z ön ayar değeri, R2=R1tan(takım ucu açısı/2)+(küçük yarıçap) olduğunda program aşağıdaki gibidir.
TC_DP12[takım numarası, takım kenar numarası]=-R1
TC_DP6[takım numarası, takım kenar numarası]=R2
G0X25Y10
Z0
G01G41D(yarıçap takım telafi numarası)X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
R1=temas yarıçapı, R2=[R1-küçük yarıçap]/tan(takım ucu açısı/2) olduğunda program aşağıdaki gibidir.
TC_DP12[takım numarası, kesme kenarı numarası]=-R2
TC_DP6[takım numarası, kesme kenarı numarası]=R1
G0X25Y10
Z0
G01G41D (yarıçap takım telafi numarası) X20F1000Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Programda parça eğim uzunluğu Z yönünde işaretlendiğinde TC_DP12 program bölümü “-R1-bevel Z-yönü uzunluğu” olur; parça eğiminin uzunluğu yatay yönde işaretlendiğinde, TC_DP6 program bölümü “+R1-eğim yatay uzunluğu” olur.

 

5.3 Okuma CNC sistemi programlama örneği VC1 = Z ön ayar değeri, VC2 = VC1tan (takım ucu açısı / 2) + (küçük yarıçap) olduğunda program aşağıdaki gibidir.

VTOFH [takım telafi numarası] = -VC1
VTOFD [takım telafi numarası] = VC2
G0X25Y10
G56Z0
G01G41D (yarıçap takım telafi numarası) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
VC1 = temas yarıçapı, VC2 = (VC1-küçük yarıçap) / tan (takım ucu açısı / 2) olduğunda program aşağıdaki gibidir.
VTOFH (takım telafi numarası) = -VC2
VTOFD (takım telafi numarası) = VC1
G0X25Y10
G56Z0
G01G41D (yarıçap takım telafi numarası) X20F1000
Y0
G02X20Y0I-20
G01Y-10
G0Z50
Programda parça eğim uzunluğu Z yönünde işaretlendiğinde VTOFH program segmenti “-VC1-bevel Z-yönü uzunluğu” olur; Parça eğiminin uzunluğu yatay yönde işaretlendiğinde, VTOFD program segmenti “+VC1-eğim yatay uzunluğu” olur.

 

5.4 Heidenhain CNC sisteminin programlama örneği

Q1=Z ön ayar değeri, Q2=Q1tan(takım ucu açısı/2)+(küçük yarıçap), Q3=Q2-takım yarıçapı olduğunda program aşağıdaki gibidir.
TAKIM “Takım numarası/takım adı”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
Q1=temas yarıçapı, Q2=(VC1-küçük yarıçap)/tan(takım ucu açısı/2), Q3=Q1-takım yarıçapı olduğunda program aşağıdaki gibidir.
TAKIM “Takım numarası/takım adı” 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
Programda parçanın eğim uzunluğu Z yönünde işaretlendiğinde DL “-Q1-bevel Z-yönü uzunluğu”; parça eğiminin uzunluğu yatay yönde işaretlendiğinde, DR “+Q3-eğim yatay uzunluğu”dur.

 

6. İşlem süresinin karşılaştırılması

Üç işleme yönteminin yörünge diyagramları ve parametre karşılaştırmaları Tablo 5'te gösterilmektedir. Kontur programlama için şekillendirme açılı frezeleme takımının kullanılmasının, daha kısa işlem süresi ve daha iyi yüzey kalitesi ile sonuçlandığı görülebilir.

açılı frezeleme takımı11

 

Açılı frezeleme takımlarının kullanımı, yüksek vasıflı operatörlere olan ihtiyaç, azaltılmış takım ömrü ve düşük işleme verimliliği dahil olmak üzere parmak freze katmanı programlamasında ve bilyalı kesici yüzey programlamasında karşılaşılan zorlukları giderir. Etkili takım ayarlama ve programlama tekniklerinin uygulanmasıyla üretim hazırlık süresi en aza indirilir ve üretim verimliliği artar.

 

 

Daha fazlasını öğrenmek istiyorsanız lütfen iletişime geçmekten çekinmeyin info@anebon.com

Anebon'un öncelikli hedefi, siz müşterilerimize ciddi ve sorumlu bir kurumsal ilişki sunmak ve OEM Shenzhen Hassas Donanım Fabrikası Özel İmalatı için Yeni Moda Tasarımı için hepsine kişiselleştirilmiş ilgi göstermek olacaktır.CNC üretim süreci, kesinlikalüminyum döküm parçaları, prototipleme hizmeti. En düşük fiyatı burada bulabilirsiniz. Ayrıca burada kaliteli ürünler, çözümler ve muhteşem hizmet alacaksınız! Anebon'u ele geçirme konusunda isteksiz olmamalısın!


Gönderim zamanı: 23 Ekim 2024
WhatsApp Çevrimiçi Sohbet!