Rezumatul experienței în prelucrarea CNC

Datorită complexității prelucrării CNC-care implică variabile precum mașini-unelte, materiale, unelte de tăiere, metode de tăiere și setări ale parametrilor-atingerea la un nivel înalt de competență în acest domeniu (fie că este vorba de prelucrare reală sau de programare) necesită o perioadă semnificativă de timp. Următorul este un rezumat al experienței practice acumulate de ingineri pe perioade lungi de producție. Acesta acoperă aspecte precum procesele de prelucrare, etapele operaționale, selecția parametrilor sculei și monitorizarea procesului și este destinat pentru referință.

(1) **Secvențierea bazată pe instrumente-:** Operațiile sunt împărțite în funcție de instrumentele de tăiere utilizate. Un singur instrument completează toate caracteristicile fezabile ale piesei înainte ca al doilea sau al treilea instrument să fie folosit pentru a finaliza caracteristicile rămase. Această abordare reduce numărul de schimbări de scule, minimizează timpul de non--tăiere (aer-tăiat) și reduce erorile de poziționare inutile.

(2) **Secvențierea bazată pe funcții-:** pentru piesele cu cerințe de prelucrare extinse, munca poate fi împărțită în funcție de caracteristicile structurale-cum ar fi caracteristici interne, profile externe, suprafețe curbate sau suprafețe plane. În general, suprafețele plane și suprafețele de localizare sunt prelucrate înainte de găuri; formele geometrice simple sunt prelucrate înaintea celor complexe; iar caracteristicile cu cerințe de precizie mai scăzute sunt prelucrate înaintea celor care necesită o precizie mai mare.

(3) **Secvențiere de degroșare și finisare:** Pentru piesele predispuse la deformare, operațiunile de degroșare și finisare trebuie în general separate. Acest lucru se datorează faptului că pot fi necesare măsuri corective (cum ar fi re-realinierea) după degroșare pentru a rezolva orice deformare rezultată.
Pe scurt, atunci când se împarte operațiuni, trebuie să se ia în considerare în mod flexibil factori precum structura și fabricabilitatea piesei, capacitățile mașinii-unelte, domeniul de aplicare al prelucrării CNC necesare, numărul de setări și organizarea producției unității. Alegerea între operațiunile de concentrare (mai puține configurații) și operațiunile de dispersie (mai multe setări) ar trebui să se bazeze pe situația specifică, încercând întotdeauna o abordare rațională.

Secvența de prelucrare ar trebui să fie determinată pe baza structurii piesei, a stării stocului brut (martor) și a cerințelor de poziționare și prindere, cu un accent principal pe asigurarea că rigiditatea piesei de prelucrat nu este compromisă. Secvența ar trebui, în general, să urmeze aceste principii:

(1) Prelucrarea într-o etapă precedentă nu trebuie să interfereze cu poziționarea și strângerea necesare pentru etapa următoare; trebuie luate în considerare și operațiunile care implică-mașini-unelte de uz general intercalate între pași.

(2) Prelucrați caracteristicile interne și cavitățile înainte de prelucrarea contururilor externe.

(3) Operațiile care au aceleași metode de poziționare și strângere sau aceeași unealtă de tăiere ar trebui, în mod ideal, să fie efectuate consecutiv, pentru a minimiza numărul de operațiuni de re-poziționare, de-schimbare a sculei și de ajustare-a clemei.

(4) Pentru operațiuni multiple efectuate în timpul unei singure instalări, programați mai întâi cele care au cel mai mic impact asupra rigidității piesei de prelucrat.

(1) Încercați să unificați datele utilizate pentru proiectare, procese de fabricație și calcule de programare.

(2) Minimizați numărul de setări; urmăriți să prelucrați toate suprafețele necesare după o singură operațiune de poziționare.

(3) Evitați schemele care necesită ajustări manuale în timp ce mașina funcționează.

(4) Asigurați-vă că designul dispozitivului este deschis și accesibil; mecanismele de poziţionare şi strângere nu trebuie să interfereze cu traseul sculei (de exemplu, provocând coliziuni). Dacă interferența este inevitabil, luați în considerare utilizarea unei menghine pentru mașină sau a unei plăci de bază cu prindere cu șurub-în jos.

1. Punctul de setare a sculei-poate fi localizat pe piesa de prelucrat în sine, cu condiția să fie o caracteristică de referință sau o suprafață care a fost deja prelucrată-cu precizie. Cu toate acestea, dacă punctul de setare al instrumentului-este distrus în timpul primei operațiuni, poate deveni imposibil să îl localizați pentru operațiunile ulterioare. Prin urmare, în timpul primei operații, stabiliți o poziție relativă de setare a sculei-la o locație cu o relație dimensională fixă ​​cu data de poziționare; aceasta permite recuperarea punctului de setare al instrumentului inițial-pe baza pozițiilor lor relative. Această poziţie relativă-de setare a sculei se află de obicei pe masa maşinii sau pe dispozitivul de fixare. Principiile de selecție sunt următoarele:
1) Ușor de aliniat.
2) Convenabil pentru programare.
3) Eroare de setare-scăzută a instrumentului.
4) Convenabil pentru inspecție în timpul prelucrării.

2. Originea sistemului de coordonate a piesei de prelucrat este stabilită de operator; este determinat prin setarea sculei după ce piesa de prelucrat a fost strânsă și reflectă relația de poziție (distanța) dintre piesa de prelucrat și punctul zero al mașinii-unelte. Odată stabilit, sistemul de coordonate al piesei de prelucrat rămâne în general fix. Sistemul de coordonate al piesei de prelucrat și sistemul de coordonate de programare trebuie să fie aliniate; adică trebuie să coincidă în timpul prelucrării.

Calea sculei se referă la traiectoria și direcția mișcării sculei în raport cu piesa de prelucrat în timpul prelucrării CNC. Selectarea unei căi de prelucrare rațională este crucială, deoarece este strâns legată de precizia de prelucrare a piesei și de calitatea suprafeței. Următoarele puncte trebuie luate în considerare la determinarea traseului sculei:
1) Asigurați-vă că piesa îndeplinește cerințele de precizie de prelucrare.
2) Facilitati calculele numerice si reduceti volumul de munca de programare.
3) Căutați cea mai scurtă cale de prelucrare și minimizați timpul de „tăiere cu aer-pentru a îmbunătăți eficiența prelucrării.
4) Minimizați numărul de blocuri de program.
5) Asigurați-vă că cerințele de rugozitate ale suprafeței profilului piesei de prelucrat sunt îndeplinite; profilul final trebuie prelucrat continuu în ultima trecere.
6) Luați în considerare cu atenție traseele de apropiere și retragere ale sculei (intrare și ieșire) pentru a minimiza urmele sculei cauzate de pauzele la profil (unde schimbările bruște ale forței de tăiere pot duce la deformare elastică) și pentru a evita zgârierea piesei de prelucrat prin introducerea sculei vertical în suprafața profilului.

Odată ce alinierea piesei de prelucrat și depanarea programului sunt finalizate, procesul intră în etapa de prelucrare automată. În timpul prelucrării automate, operatorul trebuie să monitorizeze procesul de tăiere pentru a preveni problemele de calitate sau alte accidente cauzate de condiții anormale de tăiere.

Monitorizarea procesului de tăiere implică în primul rând următoarele aspecte:
1. Monitorizarea procesului de prelucrare: Prelucrarea brută se concentrează pe îndepărtarea rapidă a excesului de material de pe suprafața piesei de prelucrat. În timpul prelucrării automate, unealta urmează o cale predeterminată pe baza parametrilor de tăiere setați. Operatorul trebuie să observe modificările sarcinii de tăiere prin intermediul contorului de sarcină și să ajusteze parametrii de tăiere în funcție de starea de încărcare a sculei pentru a maximiza eficiența mașinii unealte.

2. Monitorizarea sunetelor de tăiere în timpul procesului: la tăierea automată, sunetul produs atunci când unealta cuplează piesa de prelucrat este de obicei stabil, continuu și clar, însoțit de mișcarea lină a mașinii. Pe măsură ce procesul progresează, instabilitatea poate apărea din cauza unor factori precum incluziuni dure în piesa de prelucrat, uzura sculei sau deformarea sculei. Această instabilitate se manifestă prin modificări ale sunetului de tăiere-cum ar fi zgomotul sculei care afectează piesa de prelucrat-și vibrația mașinii. Parametrii și condițiile de tăiere trebuie ajustate prompt; dacă ajustările se dovedesc ineficiente, mașina trebuie oprită pentru a inspecta starea sculei și a piesei de prelucrat.

3. Monitorizarea procesului de finisare: Finisarea se concentrează pe asigurarea preciziei dimensionale și a calității suprafeței, implicând de obicei viteze mari de tăiere și viteze de avans. Trebuie acordată atenție impactului-marchiilor construite pe suprafața prelucrată. Pentru prelucrarea cu cavități, trebuie de asemenea să vă protejați împotriva tăierii excesive și a deformarii sculei la colțuri. Pentru a rezolva aceste probleme: mai întâi, reglați poziția de pulverizare a lichidului de răcire pentru a asigura o răcire optimă a suprafeței prelucrate; în al doilea rând, monitorizați calitatea suprafeței prelucrate și ajustați parametrii de tăiere pentru a minimiza fluctuațiile de calitate. Dacă ajustările nu reușesc să producă o îmbunătățire semnificativă, opriți mașina pentru a verifica validitatea programului original.
Trebuie acordată o atenție deosebită poziției sculei atunci când opriți sau opriți mașina pentru inspecție. Oprirea mașinii în timp ce unealta taie activ-determinând oprirea bruscă a axului-poate lăsa urme de sculă pe suprafața piesei de prelucrat. În mod ideal, mașina ar trebui oprită numai după ce unealta sa decuplat din zona de tăiere.

1. Pentru frezarea frontală, trebuie selectate freze frontale din carbură ne-reascutabilă. În general, este preferată o strategie de prelucrare în două-treceri: prima trecere ar trebui să fie o operație de degroșare folosind o freză frontală, traversând continuu pe suprafața piesei de prelucrat. Lățimea de tăiere recomandată pentru fiecare trecere este de 60%–75% din diametrul sculei.

2. Frezele frontale și frezele frontale din carbură-inserție sunt utilizate în principal pentru prelucrarea bofurilor, fantelor și a fețelor-de deschidere a cutiei.

3. Morile cu bile-capete și morile cu-inserții rotunde (cunoscute și sub denumirea de freze cu vârf de taur-) sunt utilizate în mod obișnuit pentru prelucrarea suprafețelor curbe și a profilelor cu unghiuri de tragere variabile. Frezele cu bile-cu bile sunt utilizate în principal pentru semi-finisare și finisare, în timp ce morile cu-inserție rotundă-din carbură sunt utilizate de obicei pentru degroșare.

Fișa programului de prelucrare este o componentă a designului procesului de prelucrare CNC și servește ca un set de instrucțiuni pe care operatorul trebuie să le urmeze. Oferă detalii specifice despre programul de prelucrare, cu scopul de a clarifica conținutul programului, metodele de menținere a lucrărilor și de poziționare, sculele selectate pentru fiecare operație de prelucrare și orice precauții specifice.

Fișa programului de prelucrare trebuie să includă: numele fișierelor CAD/CAM, numele piesei de prelucrat, schița suportului de lucru, numele programului, uneltele utilizate pentru fiecare program, adâncimea maximă de tăiere, tipul de prelucrare (de exemplu, degroșare sau finisare), timpul estimat de prelucrare etc.

După determinarea procesului de prelucrare, înainte de programare trebuie să se înțeleagă următoarele:

1. Metoda de prindere a piesei de prelucrat;

2. Dimensiunea piesei semifabricate (pentru a determina domeniul de prelucrare sau dacă sunt necesare mai multe setări);

3. Materialul piesei de prelucrat (pentru a selecta instrumentele de tăiere adecvate);

4. Inventarul de scule disponibile (pentru a evita modificarea programului din cauza lipsei sculelor în timpul prelucrării, sau pentru a pregăti în prealabil sculele necesare dacă sunt necesare).

Principiul pentru setarea înălțimii de siguranță este în general poziționarea acesteia deasupra celei mai înalte suprafețe a oricăror „insule” (trăsături înălțate). Alternativ, setarea punctului zero de programare pe cea mai înaltă suprafață poate minimiza și riscul de coliziuni a sculei.

Deoarece diferitele mașini-unelte recunosc diferite coduri de adresă și formate de program NC, trebuie selectat formatul corect de post-procesare pentru mașina-uneltă utilizată pentru a se asigura că programul generat rulează corect.

Metodele de transfer de programe pot fi clasificate în CNC și DNC. În metoda CNC, programul este transferat printr-un mediu (cum ar fi o dischetă, un cititor de bandă sau un cablu de comunicație) în memoria mașinii-unelte pentru stocare și apoi este preluat din memorie în timpul prelucrării. Deoarece capacitatea memoriei este limitată, metoda DNC este utilizată pentru programe mari; deoarece DNC permite mașinii-unelte să citească programul direct de pe computerul de control (transmiterea efectivă a datelor în timpul funcționării), aceasta nu este constrânsă de limitele capacității de memorie.