CNC apstrādes frēzēšana: instrumenta ceļa stratēģija, materiālu parametri un stiprinājuma lēmumi, kas nosaka, vai jūsu daļa tiek piegādāta atbilstoši specifikācijai

CNC apstrādes frēzēšana: instrumenta ceļa stratēģija, materiālu parametri un stiprinājuma lēmumi, kas nosaka, vai jūsu daļa tiek piegādāta atbilstoši specifikācijām

Jūsu kabatas dziļums ir 18 mm. Platums ir 4 mm. Siena garajā pusē ir 1,1 mm. Materiāls ir 7075-T651. Jūsu DFM pārskats tika atgriezts ar vienu atzīmi: "laika proporcijām būs jāsamazina padeve un jāpalielina caurlaides. Iesakiet pārskatīt, vai sienas ģeometrija ir funkcionāli ierobežota."

Šo karogu ir vērts saprast, pirms to atstumjat. 4 mm platuma dēļ maksimālais gala frēzes diametrs ir 3,2 mm, lai saglabātu izvēlēto stūra rādiusu. 3,2 mm gala frēze 18 mm dziļumā darbojas ar garuma -pret-diametru attiecību 5,6:1. Šādā proporcijā instruments novirzās zem sānu{10}}slodzes, un novirze nav vienmērīga, - tā ir lielāka kabatas apakšā nekā augšpusē, kas veido konusveida sienu. Konuss var būt jūsu paralēlisma pielaides robežās; tā var nebūt. Jebkurā gadījumā cikla laiks dubultojas, jo padeves ātrumam ir jāsamazinās, lai kontrolētu novirzi.

Šī ir ģeometrijas{0}}procesa attiecība, kasCNC apstrādes frēzēšanalēmumi ieslēdzas. Nevis tas, vai iekārta var sasniegt funkciju - tā var -, bet gan tas, vai instrumenta trajektorijas stratēģija, instrumentu izvēle un stiprinājumi var saglabāt jūsu norādes par cenu, kas padara daļu ražojamu.

Rīku ceļa stratēģija: kad trohoidālā frēzēšana pārspēj parasto rievojumu

CNC frēzēšana trohoidālā salīdzinājumā ar parasto instrumentu celiņunav abstrakts optimizācijas jautājums. Tam ir konkrēta atbilde, pamatojoties uz objekta ģeometriju un materiālu.

Parastā rievošana -, iegremdējot pilna platuma-gala frēzi kabatā un virzot -, instruments tiek nepārtraukti saskarē ar apstrādājamo priekšmetu. Uz alumīnija mērenā dziļumā tas darbojas. Problēma sākas, kad sprauga ir šaurāka par 1,5 reizes par griezēja diametru vai kad dziļuma -un-platuma attiecība pārsniedz 3:1. Tajā brīdī skaidu evakuācija pasliktinās, griešanas siltums koncentrējas spraugas apakšā, un instruments novirzās, jo radiālā saķere ir pārāk augsta instrumenta stingrībai šajā pārkares garumā.

Trochoidālā frēzēšana - apļveida loka instrumentu ceļi, kas ierobežo radiālo saķeri līdz 10–20% no griezēja diametra neatkarīgi no rievas platuma -, vienlaikus atrisina visas trīs problēmas. Šķembu slodze uz vienu zobu paliek nemainīga, jo saķeres loks paliek nemainīgs. Siltums izplūst, jo instruments iziet no griezuma katrā lokā. Izliece samazinās, jo radiālais spēks ir daļa no parastā rievošanas gadījuma. Kompromiss-ir instrumenta ceļa garums: trochoidālā programma veic lielāku attālumu, lai noņemtu to pašu apjomu. Taču 7075-T651 trochoidal ļauj veikt pilna dziļuma pāreju slota kopējā dziļumā ar vienu darbību, kur parastajai rievošanai ir nepieciešami vairāki dziļuma palielinājumi un par 30–40% mazāka padeve.

Praktiskais krustojuma punkts: izmantojiet trochoidālu, ja spraugas dziļuma -pret-platuma attiecība pārsniedz 2,5:1 vai ja spraugas platums ir no 1,0 × līdz 1,5 × griezēja diametram. No 2,5:1 dziļuma-līdz-platumam atklātā alumīnija spraugā parastie darba ceļi ir ātrāki. Virs tā trochoidal ietaupa cikla laiku un nodrošina labāku sienas kvalitāti -, kas ir svarīgi, ja uz slota sienām ir paralēlisma vai taisnuma norāde.

Iegremdēšanas frēzēšana (插铣) ir trešā iespēja, un tai ir īpašs lietošanas gadījums: liela-apjoma neapstrādāšana dziļos dobumos, kur galvenais ierobežojums ir materiāla noņemšanas ātrums, nevis sienas kvalitāte. Iegremdēšanas frēzēšana virza griešanas spēkus aksiāli, nevis radiāli, kas nozīmē, ka instruments var apstrādāt daudz lielāku dziļumu bez novirzes. Virsmas apdare ir slikta, un tai ir nepieciešama apdare, taču 30 mm-dziļai korpusa kabatai 7075-T651, kur neapstrādātā darbībā tiek noņemti 80% tilpuma, iegremdētā frēzēšana samazina rupjās apstrādes laiku par 35–50%, salīdzinot ar trochoidālo. Lēmuma noteikums: ja jums ir nepieciešama sienas kvalitāte uz dziļas iezīmes, trochoidāla. Ja jums ir nepieciešams materiāla noņemšanas ātrums plašā dziļā dobumā un jebkurā gadījumā tiks pabeigta frēzēšana, ienirt.

Materiāls{0}}Īpaši frēzēšanas parametri: kas faktiski darbojas ražošanā

Tālāk esošajā tabulā ir atspoguļoti ražošanas parametricnc frēzēšanas procesa parametri alumīnijsun citi materiāli, kurus mēs regulāri lietojamCNC apstrādes frēzēšanaoperācijas. Tās nav kataloga vērtības -, tās atspoguļo to, ko mēs izmantojam labi-apkoptos 5-ass un 3 asu apstrādes centros ar caurejošās vārpstas dzesēšanas šķidrumu.

Dc=griezēja diametrs. Parametri pieņem asu, nepārklātu karbīdu uz alumīnija un plastmasas; TiAlN-pārklāts uz tērauda un titāna; keramika uz Inconel roughing.

Viens parametrs, kas reti parādās kataloga datos, bet ir svarīgs ražošanā: saistība starp vārpstas ātrumu un detaļas dabisko frekvenci uz plānas{0}}siena elementiem. Ja frēzējat 0,8 mm alumīnija sienu ar lielu vārpstas apgriezienu skaitu un sienā ir šķembas vai ir redzamas pļāpāšanas pēdas, ne vienmēr ir nepieciešams palēnināt ātrumu. Dažreiz palēnināšanās liek vārpstai pie sienas vibrācijas režīma harmoniskās frekvences. Vārpstas ātruma maiņa par ±15% - jebkurā virzienā - var novērst pļāpāšanu ātrāk nekā mainot padeves ātrumu. Tā nav teorija; tas ir regulējums, ko mēs veicam plānas -sienu alumīnija korpusiem, kad programmas vidū parādās pļāpāšana{10}}.

Fiksācijas loģika: iestatīšanas lēmums, kas nosaka līdzenumu un pozīcijas precizitāti

CNC apstrādes frēzēšanasarežģītu detaļu pielaides neierobežo iekārtas pozicionēšanas precizitāte - mūsdienu apstrādes centri kontrolē ±0,003 mm pozicionēšanas atkārtojamību kontrolētos apstākļos. Ražošanā sasniedzamo pielaidi ierobežo stiprinājums: cik stingri daļa tiek turēta, cik konsekventi saskaras ar nulles virsmām un vai iespīlēšanas spēki rada novirzi, kas tiek atbrīvota pēc atspīlēšanas.

Prizmatiskām daļām ar mehāniski apstrādātām iezīmēm vairākās virsmās stiprinājuma secība ir tikpat svarīga kā stiprinājuma metode. Pirmajā iestatījumā ir jāapstrādā nulles punktu virsmas - virsmas, kas noteiks daļu visām turpmākajām darbībām. Ja atskaites punkta virsmas nav plakanas un paralēlas viena otrai, ievērojot pielaidi, kas nepieciešama pakārtotajām funkcijām, katra nākamā iestatīšana pārmanto šo kļūdu.

Īpašais stiprinājuma atteices režīms, ko mēs redzam visbiežākCNC frēzēšanadarbi pirmajā rakstā: skavas atzīmes uz nulles virsmām, kas tika apstrādātas agrākā darbībā. Kad skava atrodas tieši uz gatavās virsmas, lokālais kontaktspriegums virsmu elastīgi deformē - daļa pēc atsprāgšanas atsperas atpakaļ, bet deformācija griešanas laikā nozīmē, ka šajā iestatījumā apstrādātais elements ir novietots pret nobīdītu atskaites punktu. Rezultāts ir pozicionēšanas kļūda, kas izskatās pēc mašīnas kļūdas, bet patiesībā ir fiksācijas kļūda. Labojums ir nostiprināt uz pamatnes, neapstrādātām virsmām vai iepriekš-apstrādātām sagatavēm, nevis gatavām nulles virsmām.

Detaļām, kurām visas virsmas ir funkcionālas - iespīlēšanai nav pieejama neapstrādāta virsma -, opcijas ir mīkstas spīles, kas apstrādātas līdz detaļas profilam, vakuuma stiprinājums uz primārās nulles virsmas vai apakšplāksne ar vītņotiem ieliktņiem, kas apstrādāti detaļas korpusā un vēlāk noņemti. Katrai pieejai ir izmaksas; neviens no tiem nav bezmaksas. Pareizā izvēle ir atkarīga no partijas lieluma un pielaides prasībām.

Virsmas apdare: kā norādīt Ra bez pārmērīgas{0}}tolerances

CNC frēzēšanas virsmas apdare Ra specifikācijair visizplatītākā{0}}pārspīlētā norāde uz apstrādātajām daļām. Ra 0,8 µm var sasniegt ar kontrolētu frēzēšanas gājienu, un tas ir piemērots lielākajai daļai savienojošo virsmu, blīvējuma rievu un vispārīgu inženiertehnisko virsmu. Norādot Ra 0,4 µm, tiek pievienota īpaša apdares kārta ar samazinātu padevi. Lai norādītu Ra 0,2 µm vai lielāku, papildus frēzēšanai ir nepieciešama pārklāšana vai precīza slīpēšana - atsevišķs process ar atsevišķu izmaksu un izpildes laika ietekmi.

Frēzēšanas operācijas Ra vērtība ir virziena: virsma ir gludāka perpendikulāri padeves virzienam nekā paralēla tai, jo padeves atzīmes ir orientētas pa padeves virzienu. Ja jūsu daļai ir blīvējuma virsma, kas saskaras ar blīvi, attiecīgais Ra ir pāri padeves virzienam, nevis gar to. Lai CMM-uzrādītās Ra vērtības būtu nozīmīgas, mērījumu virzienam ir jāatbilst funkcionālajam kontakta virzienam -, kas jānorāda zīmējumā vai jāapstiprina veikalā.

Viena detaļa, kas ietekmē Ra rādījumus uz alumīnija: griešanas ieliktņa priekšgala rādiuss vai gala frēzes gala ģeometrija. Lielāks apdares rīka stūra rādiuss rada gludāku virsmu ar tādu pašu padeves ātrumu, jo ķemmīšgliemeņu augstums - virsotnes, kas paliek starp blakus esošajām gājieniem -, ir mazāks. Lodveida-gala frēzēm, kas apstrādā kontūrētu virsmu, Ra ir tieši proporcionāls soļa- kvadrātam, kas dalīts ar lodītes rādiusu. Uz pusi samazinot soli-, ķemmīšgliemenes augstums samazinās par 4 reizēm. Šī iemesla dēļ kontūrveida virsmas apdare uz alumīnija korpusiem bieži aizņem ilgāku laiku nekā plakanas virsmas apdare ar to pašu Ra specifikāciju.

MID frēzēšanas iespējas un DFM process

MūsuCNC apstrādes frēzēšanaprogrammas darbojas uz 3-ass un 5-ass apstrādes centriem, ar instrumentu celiņa stratēģijām, kas atlasītas atbilstoši funkciju veidam - trochoidāls dziļām šaurām rievām, iegremdēšanas rupjmašīna liela apjoma dobumiem, vienlaikus 5 ass saliktām kontūrveida virsmām. Mēs neizmantojam vienu darba ceļa veidni visiem darbiem; stratēģija ir rakstīta katram STEP failam, katrai darbībai.

ParCNC frēzēšanamateriāliem, kas nav izgatavoti no alumīnija - titāna, nerūsējošā tērauda, ​​Inconel, PEEK -, procesa plānā ir iekļauti instrumentu maiņas intervāli, -procesa mērīšanas punkti un termiskās stabilizācijas prasības pirms apdares pabeigšanas. Parprecīzi frēzētas detaļasar pielaidēm, kas ir stingrākas par ±0,01 mm, pārbaudes plānu raksta pirms pirmā gabala griešanas, nevis pēc.

Nosūtiet savu STEP failu mūsu procesu inženieru komandapar rakstisku DFM apskatu. Mēs atzīmējam ģeometrijas konfliktus, rīku piekļuves problēmas un tolerances riskus, pirms programma tiek kotēta -, kas tiek atgriezta 24 stundu laikā, nekādas saistības nav nepieciešamas. Detaļām, kas jau tiek ražotas citur un kas rada neatbilstības, mēs varam pārskatīt esošo procesa plānu un noteikt galveno cēloni. Sāciet vietnē bishenprecision.com.

FAQ

Kāds stūra rādiuss jānorāda dziļi frēzētai kabatai, lai izvairītos no mazām{0}}instrumenta darbībām un pagarinātiem cikla laikiem?

Kabatas dziļumam D norādiet minimālo iekšējā stūra rādiusu D/4 - un, ja dizains atļauj, dodieties uz D/3. 15 mm-dziļā kabatā, vismaz R3,75; R5 ir labāks. Stūra rādiuss ir vienāds ar mazākā instrumenta rādiusu, kas to var apstrādāt. Mazāki instrumenti darbojas lēnāk, vairāk novirzās un lūzt biežāk, īpaši materiālos ar ievērojamiem griešanas spēkiem. R2 stūris uz 15 mm kabatas piespiež 4 mm gala frēzi ar samazinātiem parametriem - palielina cikla laiku par 25–40% vien šiem stūriem. Ja stūra ģeometrijai nav funkcionālu ierobežojumu, rādiusa palielināšana līdz R5 zīmējumā neko nemaksā un pilnībā novērš mazo{17}}rīka problēmu.

Vai varat noturēt ±0,005 mm uz 150 mm alumīnija virsmas bez slīpēšanas?

Plakanuma norādei jā - ar finiša gājienu- un termisko stabilizāciju pirms mērīšanas. Paralēlitātes norādei starp divām skaldnēm jā -, ja abas virsmas ir apstrādātas vienā un tajā pašā iestatījumā no viena un tā paša datu punkta, tāpēc paralēlismu nosaka iekārtas ass ģeometrija, nevis atkārtota-fiksācija. Uz ±0,005 mm biezuma norādes 150 mm garumā atbilde ir atkarīga no materiāla līdzenuma pirms apstrādes un termiskā stāvokļa mērījuma laikā. Alumīnijs izplešas par 23 µm uz 100 mm uz grādu - 150 mm daļa, kas mērīta par 2 grādi virs atsauces temperatūras, ir par 0,007 mm biezāka nekā patiesībā. Apstrāde ir sasniedzama; mērījumu apstākļi ir tādi, kuros ±0,005 mm kļūst grūti konsekventi pārbaudīt.

Kad man vajadzētu pāriet no 3 asu frēzēšanas uz 5 asu frēzēšanu sarežģītai detaļai?

Ja funkciju kopai ir nepieciešami vairāk nekā divi iestatījumi 3-ass mašīnā un šie iestatījumi ietver atkārtotu-fiksāciju no gatavas vai daļēji{4}}pabeigtas bāzes virsmas. Katrs atkārtots{5}}fiksators rada datuma-pārsūtīšanas kļūdu -, kas parasti ir 0,005–0,015 mm atkarībā no stiprinājuma konstrukcijas un atkārtojamības. Daļai ar pozicionālo pielaidi ±0,01 mm starp elementiem dažādās virsmās, trīs atkārtoti{13}}stiprinājumi uzkrāj pietiekami daudz kļūdu, lai apdraudētu pielaides budžetu pirms vārpstas palaišanas. Piecu-asu vienlaicīga apstrāde novērš atkārtotu{15}}piestiprināšanu, sasniedzot saliktā-leņķa funkcijas vienā iestatījumā. Izmaksas par 5-asīm — parasti par 25–40% augstākas stundas tarifa likmes nekā 3 ass — bieži tiek atgūtas iestatīšanas laikā un tiek samazinātas rezerves daļām, kuru ģeometrijai pretējā gadījumā būtu nepieciešami četri vai vairāki 3 asu iestatījumi.

Kāda ir pareizā pieeja, ja uz frēzētas virsmas ir redzamas čaboņas pēdas uz plānas{0}}sienu alumīnija daļas?

Pirmkārt, izslēdziet stiprinājumu: pārbaudiet, vai pļāpāšana parādās tikai objektos, kas atrodas blakus skavu vietām, kas liecina, ka skava izraisa detaļas rezonansi, nevis instrumentu. Ja pļāpāšana ir vienmērīga visā virsmā, problēma ir instrumenta{1}}sagataves dinamikā. Pirms padeves maiņas - mēģiniet mainīt vārpstas ātrumu par ±10–15%, iestatot vārpstu tādā ātrumā, kas novērš sienas rezonanses frekvenci, bieži vien ir ātrāks nekā padeves samazināšana. Ja pļāpāšana turpinās, palieliniet rievu skaitu apdares rīkā (4-flautas, nevis 2-flautas uz alumīnija šim pielietojumam), lai palielinātu amortizāciju griešanas zonā. Ja neviens no tiem nedarbojas, sienai ir nepieciešams papildu stiprinājuma atbalsts - vai nu atbalsta armatūra, vai aizpildīta dobuma pieeja, kur kabata ir piepildīta ar vasku pirms plānās sienas apdares.