Beni secchi puri! Suggerimenti per selezionare il percorso utensile corretto nella lavorazione CNC!

Con il continuo sviluppo della moderna tecnologia di produzione, le attrezzature e i relativi sistemi CAM di supporto sono stati ampiamente applicati e sviluppati. Il percorso utensile di lavorazione (ovvero il percorso utensile) generato dal sistema CAM è il nucleo del controllo dell'operazione di lavorazione dell'attrezzatura. Influisce direttamente su molteplici aspetti come la precisione del pezzo, la rugosità superficiale, il tempo di lavorazione complessivo e la durata della macchina utensile, determinando in ultima analisi l'efficienza della produzione.
Questo articolo analizza le diverse caratteristiche dei metodi di taglio e alcuni fattori che influenzano la loro selezione, e confronta i metodi di lavorazione e i metodi di taglio nel processo di fresatura, fornendo un riferimento su come scegliere il metodo di taglio appropriato.
1, metodo di camminata con il coltello
1. Concetti base del metodo di taglio
Il metodo di camminata dell'utensile si riferisce al metodo di pianificazione della traiettoria utilizzato dall'utensile per completare il taglio del pezzo. Nella lavorazione della stessa parte, più metodi di taglio possono soddisfare i requisiti di dimensioni e precisione della parte, ma l'efficienza di lavorazione non è la stessa.
2. Classificazione dei metodi di taglio
I metodi di taglio possono essere suddivisi in quattro categorie: taglio unidirezionale, taglio alternativo, taglio circolare e taglio composito. Il taglio composito è una combinazione dei primi tre tipi di taglio. Utilizzando il taglio unidirezionale o alternativo, dal punto di vista della strategia di lavorazione, entrambi sono taglio e taglio. Pertanto, in base alle diverse strategie di lavorazione, i metodi di taglio possono essere suddivisi in taglio a file, taglio ad anello e altri metodi speciali. I metodi comunemente utilizzati sono il taglio a file e il taglio ad anello.
Il metodo di taglio in linea è vantaggioso per massimizzare la velocità di avanzamento della macchina utensile e anche la qualità della superficie di taglio è migliore di quella del taglio circolare. Tuttavia, quando una cavità planare complessa ha più sporgenze per formare più contorni interni, vengono spesso generate ulteriori azioni di sollevamento dell'utensile, cioè in un certo punto del percorso dell'utensile, o per evitare interferenze tra l'utensile e le sporgenze, o per ritornare l'utensile nell'area rimanente non lavorata, l'utensile deve essere sollevato ad una certa altezza dal piano di lavorazione, quindi traslato al punto iniziale di un altro percorso utensile e quindi continuata l'azione di taglio.
La traiettoria degli utensili da taglio nel taglio in linea è costituita principalmente da una serie di segmenti rettilinei paralleli ad una direzione fissa, facile da calcolare. Adatto per lavorazioni semplici di precisione di cavità o lavorazioni di sgrossatura per rimuovere ampi margini, come mostrato nella Figura 1.

Figura 1: percorso utensile da taglio alternativo
Nella lavorazione con taglio ad anello, l'utensile segue un percorso con contorni di confine simili ed è composto da una serie di curve chiuse, che possono garantire che l'utensile mantenga lo stesso stato di taglio durante il taglio delle parti. Dato che la lavorazione di taglio dell'anello costruisce la mappa della traiettoria circolare corrente attraverso una polarizzazione continua per calcolare la traiettoria circolare successiva, il calcolo è complesso e richiede molto tempo. Adatto per la lavorazione di cavità e superfici complesse, come mostrato nella Figura 2.

Figura 2 Percorso dell'utensile per il taglio dell'anello
2, Fattori che influenzano il metodo di taglio
1. La forma e gli elementi geometrici del pezzo stesso
La forma e gli elementi geometrici del pezzo stesso includono la forma geometrica dell'area di lavorazione, la dimensione e la posizione dell'area dell'utensile, ecc. Questa è una caratteristica intrinseca del pezzo stesso, che è un fattore immutabile, ma è l'elemento fondamentale fattore che determina il metodo di taglio.
2. Percorso del processo
Il percorso del processo è il processo diretto per raggiungere lo scopo della lavorazione e la base diretta per la selezione del metodo di taglio. Il percorso del processo determina l'ordine delle aree di lavorazione, l'unione e la suddivisione delle aree utensile e la divisione tra lavorazione di sgrossatura, lavorazione di semiprecisione e lavorazione di precisione. Esistono molteplici percorsi di processo per raggiungere l'obiettivo, il che determina le diverse scelte dei metodi di taglio.
3. Materiale del pezzo
Anche il materiale del pezzo è uno dei fattori che determinano il metodo di taglio. Il materiale del pezzo è un oggetto di lavorazione diretta e non influisce direttamente sul metodo di taglio, ma avrà un impatto sulla selezione del materiale, delle dimensioni e del metodo di lavorazione dell'utensile, influenzando quindi indirettamente il metodo di taglio. La forma e le dimensioni del pezzo grezzo possono influenzare l'uniformità della distribuzione dei sovrametalli di lavorazione in varie parti del pezzo. Allo stesso tempo, per i pezzi con dimensioni e forme del grezzo opzionali, l'uso di diverse dimensioni e forme del grezzo può modificare il metodo di bloccaggio, ridistribuire il dominio di lavorazione e influenzare la strategia di lavorazione, portando a diversi metodi di spostamento dell'utensile.
4. Metodi di bloccaggio e fissaggio dei pezzi
Anche il metodo di bloccaggio e fissaggio del pezzo influisce indirettamente sul metodo di taglio, come l'influenza del nuovo "campo utensile" generato dalla piastra di pressione, l'influenza della forza di fissaggio sulla quantità di taglio, che porta a cambiamenti nel metodo di taglio, e l'influenza delle vibrazioni sul metodo di taglio.
5. Selezione degli utensili da taglio
La selezione degli utensili da taglio comprende il materiale dell'utensile, la forma dell'utensile, la lunghezza dell'utensile e il numero di denti. Questi parametri determinano l'area e la frequenza di contatto tra l'utensile e il pezzo da lavorare, determinando così il volume del materiale da tagliare e il carico della macchina per unità di tempo. La resistenza all'usura e la durata dell'utensile determinano la durata del tempo di taglio. La dimensione dell'utensile (ovvero il diametro) influisce direttamente sul metodo di taglio. A causa della selezione di utensili con diametri diversi, la dimensione dell'area residua verrà influenzata, con conseguenti cambiamenti nella traiettoria di lavorazione e diversi percorsi utensile.
6. Elaborazione della selezione del dominio
Durante il processo di fresatura, quando una cavità planare complessa presenta più sporgenze per formare più contorni interni, vengono spesso generate ulteriori azioni di sollevamento dell'utensile per il taglio in linea; Per il taglio ad anello, allungherà la traiettoria di lavorazione. Questa azione aggiuntiva di sollevamento dell'utensile o allungamento della traiettoria di lavorazione ridurrà seriamente l'efficienza del taglio. Pertanto, come ridurre al minimo la frequenza di tali situazioni è per noi una delle principali preoccupazioni.
Dividere l'intera area di taglio in diverse sottoaree in base alle esigenze di lavorazione, elaborare ciascuna sottoarea separatamente e sollevare l'utensile tra ciascuna sottoarea. Allo stesso tempo, unisci o dividi queste sottoaree in base al metodo di taglio, o addirittura ignorale. Questa diversa selezione delle aree di lavorazione non solo riduce il numero di sollevamenti dell'utensile, ma non rende la traiettoria di lavorazione relativamente più lunga. Allo stesso tempo, è possibile adottare il metodo di camminata utensile più ragionevole per nuove aree, migliorando l'efficienza della lavorazione.
3, selezione ragionevole del metodo di taglio
1. Principi fondamentali di selezione
Quando si sceglie il metodo di taglio, è necessario considerare due punti: in primo luogo, la durata del tempo di lavorazione e, in secondo luogo, se il sovrametallo di lavorazione è uniforme. In generale, il metodo di taglio dell'anello si basa sulla forma del pezzo e il sovrametallo di lavorazione è relativamente uniforme. Il margine di lavorazione per l'utilizzo del metodo di taglio in linea è relativamente irregolare. Se si desidera lasciare un margine più uniforme dopo il taglio della linea, in genere è necessario aumentare il percorso circolare dell'utensile da taglio attorno al confine. Se il requisito del margine irregolare viene ignorato, la lunghezza del percorso utensile del percorso di taglio è solitamente relativamente breve; Se si considera la non uniformità del margine e si aumenta il percorso circolare dell'utensile da taglio, quando il confine dell'area di lavorazione è lungo (come nel caso di più aree utensile), il percorso circolare dell'utensile da taglio attorno al confine ha un impatto significativo sul tempo di elaborazione totale e il percorso dell'utensile da taglio in fila è generalmente più lungo del percorso dell'utensile da taglio circolare. La posizione di taglio dell'utensile da taglio è facile da calcolare e occupa meno memoria, ma ci sono più tempi per sollevare l'utensile. Quando si utilizza un percorso utensile circolare, è necessario sfalsare il confine dell'anello più volte e liberare l'anello autointersecante.
2. Selezionare in base alle caratteristiche esterne
Le caratteristiche della forma del pezzo determinano il percorso di taglio della lavorazione. A seconda dei diversi oggetti di lavorazione, il pezzo può essere semplicemente suddiviso in tipi di cavità piane e tipi di superficie a forma libera.
Le cavità planari vengono generalmente lavorate utilizzando un metodo di taglio a file. Dato che questi tipi di pezzi sono formati principalmente dal taglio e dalla fresatura complessivi di pezzi grezzi, come corpi di scatole, basi e altre parti, esiste un ampio margine di lavorazione. L'uso di un metodo di taglio a file è vantaggioso per massimizzare la velocità di avanzamento della macchina utensile, migliorare l'efficienza della lavorazione e anche la qualità della superficie di taglio è migliore di quella del taglio circolare
Le superfici a forma libera generalmente utilizzano la lavorazione del taglio ad anello, principalmente a causa del fatto che le superfici sono per lo più fusioni o formate da forme regolari, con distribuzione non uniforme delle quote e requisiti elevati di precisione superficiale; In secondo luogo, rispetto al taglio in linea, il taglio circolare ha migliori caratteristiche di lavorazione della superficie e può avvicinarsi meglio alla forma reale della superficie.
3. Selezionare in base alla strategia di lavorazione
La lavorazione dei pezzi è spesso suddivisa in tre fasi: lavorazione di sgrossatura, lavorazione di semiprecisione e lavorazione di precisione. A volte c'è anche una fase finale. Suddividere ragionevolmente le fasi di lavorazione è necessario per garantire la precisione della lavorazione. A causa della funzione relativamente unica della macchina utensile, i confini di ciascuna fase possono essere chiaramente visti nel percorso di processo dei metodi di lavorazione tradizionali. Tuttavia, nella lavorazione di fresatura CNC, questo confine è relativamente confuso e potrebbero esserci situazioni di fusione (come contenuto di lavorazione fine nella fase di lavorazione sgrossatura e tracce di lavorazione sgrossatura nella fase di lavorazione fine). Per garantire la qualità della lavorazione, anche nella lavorazione CNC è necessaria la suddivisione delle fasi di lavorazione. Tuttavia, al fine di ridurre i tempi di bloccaggio e semplificare le azioni di spostamento dell'utensile, il modo in cui determinare il contenuto di lavorazione di ciascuna fase potrebbe essere diverso dai processi di lavorazione tradizionali.
L'obiettivo principale della lavorazione di sgrossatura è raggiungere il tasso di rimozione del materiale per unità di tempo e preparare il profilo geometrico del pezzo per la lavorazione di semiprecisione. Pertanto, per il taglio a strati vengono spesso utilizzati metodi di taglio in fila o taglio composito. L'obiettivo principale della lavorazione di semiprecisione è rendere uniforme la forma del contorno del pezzo e il sovrametallo di finitura superficiale. Pertanto, viene spesso utilizzato il taglio ad anello. L'obiettivo principale della lavorazione meccanica di precisione è ottenere pezzi che soddisfino i requisiti di dimensioni geometriche, precisione della forma e qualità della superficie. L'interno deve essere tagliato in base alle caratteristiche geometriche del pezzo, mentre i bordi e le giunture devono essere tagliati utilizzando un metodo di taglio circolare.
4. Scegli in base alla strategia di programmazione
I principi per determinare il metodo di taglio durante la programmazione includono principalmente: garantire la precisione della lavorazione e i requisiti di rugosità superficiale delle parti; Dovrebbero essere compiuti sforzi per abbreviare il percorso di lavorazione e ridurre il tempo di inattività degli utensili da taglio; I calcoli numerici dovrebbero essere semplificati con meno segmenti di programma per ridurre il carico di lavoro di programmazione. In generale, per le cavità planari, il dominio di lavorazione è diviso per file di taglio per ridurre il numero di sollevamenti dell'utensile; Il metodo di approssimazione della superficie a forma libera approssima la forma. La selezione e la dimensione della forma del pezzo grezzo influenzeranno la selezione della programmazione. Aumentando la forma del pezzo grezzo, la lavorazione della forma che non è facile da serrare può essere trasformata nella lavorazione della cavità della forma utilizzando il metodo di taglio a linea che è facile da serrare; In alternativa, la superficie a forma libera lavorata mediante taglio ad anello può essere modificata in taglio a file per aumentare l'efficienza della lavorazione.