Огляд технології обробки ЧПУ
Перший розділ обробляє основні обробні об'єкти
Другий розділ установки обробки заготовки з ЧПУ
Третій розділ обробки інструментом з ЧПУ
Розділ 4 Розробка технології обробки з ЧПУ
Вибір та визначення вмісту обробки з ЧПУ
аналіз технології обробки ЧПУ
сегментація процесу обробки з ЧПУ
шлях вибору обробки з ЧПУ
Визначення параметрів процесу обробки з ЧПУ
Основні обробні об'єкти системи ЧПУ
Фрезерування є одним із найбільш часто використовуваних методів обробки в механічній обробці. В основному використовується для торцевого фрезерування та контурного фрезерування, а також для свердління, розтягування, розточування, розточування та різання деталей. Деталі, придатні для ЧПУ, включають:
(1) Частини літака
Характеристика плоских деталей полягає в тому, що кожна оброблена поверхня може бути плоскою або плоскою. В даний час більшість деталей, що обробляються на фрезерних верстатах з ЧПУ, є площинними. Сплющені деталі є найпростішим типом обробних об'єктів з ЧПУ, і їх зазвичай можна обробити двовісною одночасною обробкою (тобто двовісною напівкоординатною обробкою) на тривісному фрезерному верстаті з ЧПУ.
Частини площини з площинними контурами Площини з нахилами Площинні частини з позитивними площинними частинами та ребристі площинні частини
(2) Змінні деталі нахилу
Деталі, кути яких між оброблюваною поверхнею та горизонтальною площиною постійно змінюються, називаються деталями зі змінним кутом. При обробці деталей із змінним нахилом найкраще використовувати чотиривісний або п’ятивісний фрезерний верстат з ЧПУ для кутової обробки. Якщо такого верстата немає, обробка 2-осьової напівконтрольної лінії може дати приблизні значення на 3-осьовому фрезерному верстаті з ЧПУ, але точність дещо нижча.
(3) Поверхневі (3D) деталі
Деталі, оброблюваною поверхнею яких є просторова поверхня, називаються криволінійними. Вигнута поверхнева частина та оброблена поверхня фрези завжди мають точковий контакт. Зазвичай він обробляється тривісним фрезерним верстатом з ЧПУ, і є два загальновживані методи обробки:
При обробці застосовується 2-осьовий напівзв’язаний метод різання дроту. У дотичному методі під час обробки підключаються лише дві координати, а інші координати періодично виконуються з певним інтервалом між рядками. Цей метод зазвичай використовується для роботи з менш складними просторовими поверхнями.
b. Обробка тривісного зв’язку. Використовуваний фрезерний верстат повинен мати функцію обробки тривісного зчеплення X, Y та z, щоб виконувати просторову лінійну інтерполяцію. Цей метод зазвичай застосовується для роботи з більш складними просторовими поверхнями, такими як двигуни або форми.
Другий розділ установки обробки заготовки з ЧПУ
1. Принципи, яких слід дотримуватися при виборі даних позиціонування обробки з ЧПУ
(1) У деталях, наскільки це можливо, виберіть стандарт дизайну як стандарт положення
Вибір базової точки проекту як положення позиціонування базової точки може запобігти помилкам позиціонування, спричиненим невідповідністю базової точки, забезпечити точність обробки та спростити програмування. Складаючи план обробки деталі, спочатку виберіть найкращі умови обробки відповідно до принципу дотримання умов, щоб вказати шлях обробки деталі. Отже, під час початкової обробки поверхня, що підлягає обробці, повинна розглядатися як шорсткий стандарт.
(2) Якщо позиціонування вихідної деталі не відповідає проектній базовій точці, а обробна поверхня та проектна опорна точка не обробляються одночасно в одній установці, креслення деталі має бути ретельно проаналізовано для визначення проектної функції даної конструкції деталі. Шляхом розрахунку розмірного ланцюга діапазон допусків між позиціонуючою позицією та проектною базовою точкою чітко визначається для забезпечення точності обробки.
(3) Якщо фрезерний верстат з ЧПУ не може одночасно завершити всю обробку поверхні, включаючи проектну базову точку, слід врахувати, що обрану базову точку можна використовувати для позиціонування, а потім усі основні точні деталі можна одночасно обробити .
) Вибір стандартів позиціонування повинен забезпечити завершення якомога більшої кількості вмісту обробки. Для цього ми повинні розглянути методи позиціонування, які можна обробити на одній поверхні. Для деталей, що не обертаються, найкраще використовувати схеми позиціонування одного і двох отворів, щоб інструмент міг обробити іншу поверхню. Якщо заготовка не має відповідних отворів, ви можете додати та розмістити оброблені отвори.
(5) Під час пакетної обробки посилання на деталь має максимально відповідати системі координат заготовки та еталону (значення розміру між початком системи координат заготовки та посиланням на положення після обробки).
У періодичному процесі кріплення використовується для визначення та встановлення заготовки. Інструмент налаштовує по одній системі координат заготовки, а потім обробляє серію заготовок. Якщо посилання на інструмент системи координат заготовки відповідає еталону позиціонування деталі, посилання позиціонування передається безпосередньо, зменшуючи тим самим помилку позиціонування.
(6) Якщо потрібно декілька установок, слід дотримуватися принципів уніфікованих стандартів.
Третій розділ обробки інструментом з ЧПУ
Рішення щодо ножа та ножа
Для верстатів з ЧПУ дуже важливо визначити взаємне розташування інструменту та заготовки на початку обробки. Це виконується для точки інструмента" до точки інструмента" відноситься до контрольної точки для визначення положення інструменту щодо заготовки за допомогою налаштування інструменту. Під час програмування, незалежно від того, чи рухається інструмент відносно заготовки, чи заготовка рухається відносно інструменту, заготовка вважається нерухомою, і інструмент також рухається. Інструмент також є батьківщиною обробки деталей
Принцип відбору точки ножа такий:
(1) Сприяти математичній обробці та спростити програмування.
(2) Легко знайти позицію для визначення походження деталей, що обробляються на верстаті;
(3) Це зручно перевіряти під час обробки.
(4) Викликана помилка обробки невелика.
Ви можете встановити приклад точки інструмента на деталі, кріпленні або верстаті, але він повинен мати відомий і точний зв’язок із опорним положенням деталі' Якщо точність інструмента повинна бути високою, точку інструменту слід вибирати якомога більше в конструкції або технічній основі деталі. Для деталей, розміщених як отвори, центр отвору можна використовувати як пару інструментальних точок
Якщо повернена до інструменту, то точка інструмента повинна відповідати положенню інструменту. Положення інструменту є орієнтиром для визначення положення інструменту. Наприклад, якщо положення обробки плоского фрези є центром нормальної площини. Токарним інструментом кульової торцевої фрези є центр кулі. Свердло - це кінчик свердла.
Точка заміни повинна бути налаштована відповідно до змісту процесу, а принципи заготовок, кріплень та верстатів не дотримуються при зміні інструменту. Точка інструменту - це завжди нерухома точка, розташована далеко від заготовки.
2. Метод налаштування інструменту
Оскільки точність інструменту безпосередньо впливає на точність обробки, рух інструменту повинен бути обережним, а метод інструменту повинен відповідати вимогам точності обробки деталей.
Якщо точність обробки деталі висока, за допомогою індикатора циферблата можна знайти правильний шлях до інструменту. Положення інструменту відповідає точці інструмента. Однак цей метод не ефективний.
В даний час деякі заводи прийняли нові методи, такі як оптика та електронні прилади, з метою скорочення робочого часу та підвищення точності.
Звичайний спосіб налаштування інструменту такий
(1) Початком (точкою інструменту) системи координат заготовки є центральна лінія циліндричного отвору (або циліндричної поверхні)
a. Інструмент індикатора набору штанги (або індикатора набору)
Цей робочий метод громіздкий і низький по ефективності, але точність інструменту висока, а вимоги до точності випробуваного отвору також високі. Не використовуйте лише петлі або отвори для свердління або отвори з грубою обробкою.
b. Використовуйте ніж для пошуку країв
Метод простий і інтуїтивно зрозумілий в експлуатації, а точність інструменту висока, але отвір для вимірювання вимагає високої точності.
(2) Початок системи координат заготовки (в точці інструмента) - це перетин двох ортогональних ліній
a. Як користуватися сенсорним зондуванням (або тестовим різанням)
Метод операції порівняно простий, але на поверхні заготовки є сліди, а точність меча низька. Потрібно додати співвідношення між інструментом та заготовкою, щоб відняти товщину інструменту, щоб не пошкодити поверхню заготовки. Таким чином, також можна використовувати відповідний ніж стандартної оправки та ущільнювальний калібр.
Цей крок схожий на інструмент, який відповідає інструменту, за винятком радіуса інструмента, який рухається до точки контакту видошукача. Спосіб простий, а точність леза висока.
(3) Інструмент z Інструмент напрямку
Дані інструменту в напрямку z інструменту визначаються довжиною обрізки інструменту на тримачі інструменту та нульовим положенням системи координат заготовки в напрямку z і розташовані в нульовому положенні системи координат заготовки.
Ви можете використовувати інструмент для безпосереднього зв’язку з ним, а можете скористатися менеджером налаштувань напряму z для створення точного інструменту. Це працює так само, як" знайти ребра" ;. Інструмент також використовується для того, щоб кінець інструмента стикався з поверхнею заготовки або бічною поверхнею регулятора напряму z та використовував дисплей координат верстата для визначення значення інструменту. При використанні диспетчера налаштування напряму z для встановлення інструменту, враховуйте висоту пристрою регулювання напрямку z.
Крім того, якщо при обробці заготовки в якості інструментів використовуються різні інструменти, відстань від кожного інструменту до нульової точки координати z також відрізняється. Оскільки різниця в цих відстанях є величиною компенсації довжини інструменту, верстат або спеціальний інструмент повинен використовуватися для вимірювання довжини кожного інструменту (наприклад, попереднього регулювання інструменту) та запису в графіку інструменту для використання верстатник. Розділ 4 Розробка технології обробки з ЧПУ
Оскільки обробка з ЧПУ має унікальні характеристики та об'єкти застосування, для повного використання переваг та важливих функцій фрезерних верстатів з ЧПУ тип фрезерного верстата з ЧПУ, обробні об'єкти з ЧПУ та вміст процесу повинні бути правильно обрані. Наступні заготовки зазвичай використовуються як основні об'єкти відбору для обробки з ЧПУ
(1) Контур кривої в заготовці, особливо контур некруглої кривої або кривої списку, заданої математичною формулою
(2) Наведено космічну поверхню математичної моделі.
(3) Випробування складних форм, різних розмірів, маркування та складних деталей
(4) При обробці фрезерним верстатом загального призначення важко спостерігати, вимірювати та контролювати подачу внутрішньої та зовнішньої канавок
(5) Високоточний отвір або поверхня, відрегульовані за розміром
(Zhongshun можна встановлювати з простою фрезерною поверхнею або формувати окремо
(7) Використовуйте ЧПУ для підвищення ефективності виробництва та значного зменшення загального змісту фізичної трудомісткості.
Вертикальні фрезерні верстати з ЧПУ та вертикальні обробні центри також підходять для обробки коробок, кришок, площинних кулачків, шаблонів, плоских або тривимірних деталей складної форми, а також внутрішньої та зовнішньої форм. Горизонтальні фрезерні верстати з ЧПУ та горизонтальні обробні центри підходять для обробки складних деталей коробки, корпусів насосів, кузовів автомобілів, оболонок тощо. Горизонтальний обробний центр з багатокоординатним зчепленням може також використовуватися для обробки різних складних кривих, криволінійних поверхонь, робочих коліс, форм тощо
аналіз технології обробки ЧПУ
(а) Аналіз режиму деталей
1. Перевірте повноту та точність креслення деталей
Програма обробки написана з правильними координатними точками
(1) Взаємозв'язок між геометричними елементами (тангенс, перетин, перпендикуляр, паралель, концентрик тощо) повинен бути чітким.
(2) Різні геометричні умови повинні бути достатніми, і не існує надмірних розмірів, які спричиняють суперечності та закриті розміри, що впливають на конфігурацію процесу.
2. Підтвердження математичної моделі компонентів автоматичного програмування
Після встановлення математичної моделі складної криволінійної поверхні необхідно ретельно вивчити цілісність, раціональність та логіку геометричних топологічних взаємозв’язків математичної моделі.
Повнота - вказує, чи виражений загальний намір дизайнера.
Раціональність - вкажіть, чи відповідає поверхня створеної математичної моделі вимогам моделювання поверхні.
Топологічна логіка взаємозв'язку - може бути використана для створення розумного шляху руху інструменту, наприклад, чи відповідає зв'язок між поверхнею та поверхнею (наприклад, безперервність положення, неперервність дотичної, неперервність кривизни тощо) і чи відповідає обробка поверхні чиста та повна тощо. початковий вчитель може використовувати правильну математичну модель. Отже, математична модель, необхідна для програмування з ЧПУ, повинна відповідати таким вимогам
(1) Математична модель є повною геометричною моделлю, і крива поверхня не може бути повторена або відсутня.
(2) У математичних моделях немає різноманітності і не існує поверхневого перекриття.
(3) Математична модель повинна бути гладкою геометричною моделлю.
(4) Математична модель зовнішньої поверхні повинна бути гладкою, щоб усунути дрібні дефекти всередині криволінійної поверхні
(5) Розподіл кривої параметрів кривої поверхні в математичній моделі є обґрунтованим, і крива поверхня не має аномальних нерівностей або западин.
(6) Аналіз процесів та обробка структури компонентів;
1. Розмір креслення деталі повинен бути простим для програмування.
При фактичному виробництві розмір креслення деталі має великий вплив на процес, тому до конструкції деталі та креслення слід висувати різні вимоги.
2. Проаналізуйте деформацію деталей, щоб забезпечити необхідну точність обробки
Сила різання, що створюється тонкою основою та ребрами під час обробки, та пружне відступлення тонкої пластини роблять вібрацію поверхні обробки дуже великою, тому важко забезпечити товщину та толерантність до розмірів тонкої пластини, а також шорсткість поверхні збільшується. При обробці з ЧПУ деформація деталей не тільки впливає на якість обробки, але також не може продовжувати обробку, коли деформація велика.
Застереження:
(1) Удосконалити метод затискання деталей широкого аркуша та використовувати відповідні етапи обробки та інструменти.
(2) Використовуйте відповідні методи термічної обробки: загартування та відпустка сталевих деталей, відпал алюмінієвих виливків
(3) З метою зменшення або усунення ефекту деформації, грубого механічного поділу та видалення симетрії.
3. Спробуйте уніфікувати відповідні розміри дуги у формі деталі
(1) В межах контуру радіус дуги r завжди обмежує діаметр інструменту.
У частинах числова консистенція радіуса увігнутої дуги дуже важлива для продуктивності процесу ЧПУ. Для того, щоб зменшити кількість змін інструменту, найкраще використовувати єдиний геометричний тип та розмір для форми та паза деталі.
Взагалі кажучи, навіть якщо не потрібна повна однорідність, радіуси дуги з подібними значеннями повинні бути згруповані для досягнення часткової однорідності, мінімізації технічних характеристик торцевих фрез та кількості змін інструменту та запобігання частим змінам інструменту, що спричиняють обробку деталей. Кількість відправлень зросла, а якість поверхні знизилася.
(2) Вплив значення перетвореного радіуса дуги
Радіус дуги перетворення більший, і використання більших пальців для фінішної фрези може підвищити ефективність, поліпшити якість оброблюваної поверхні і, таким чином, підвищити ефективність процесу.
Чим більший радіус виточки днища канавки фрезерної поверхні або перетину нижньої пластини та ребра, тим гірша функція фрезерного інструменту та менша ефективність. Коли r досягає певного рівня, його потрібно обробити кульовою торцевою фрезою.
Якщо площа фрезерованої нижньої поверхні велика, а нижня дуга r також велика, можна вирізати лише дві деталі торцевого фрези з різним r.
4. Забезпечити єдиний принцип стандартів
Хоча в процесі обробки деякі деталі повинні бути перевстановлені, оскільки ЧПУ не може підняти інструмент, інструмент часто не торкається при повторній установці деталі. У цьому випадку найкраще використовувати уніфіковане опорне положення, тому деталь повинна містити відповідні отвори як опорні отвори. Якщо деталь не має отвору для базової точки, ви також можете встановити отвір для обробки як базову точку, особливо для базової точки.
(c) Аналіз процесу заготовки
1. Заготовка повинна мати достатній і стабільний припуск на обробку.
Заготовки в основному відносяться до поковок та виливків. Кування Під час процесу кування через відсутність тиску та коефіцієнтів допуску запас може бути нерівномірним. Похибка піску в виливку, величина усадки і різниця в текучості металевої рідини не можуть задовольнити порожнистість, а залишкова кількість нерівномірна. Крім того, різниця між деформацією заготовки та деформацією деформації може спричинити невідповідний та нестабільний залишок обробного обсягу.
Тому його слід повністю враховувати при проектуванні необробленої поверхні, представленої масивом деталей з відповідним запасом.
2. Аналіз застосовності порожніх кліпів
В основному враховуйте положення заготовки на обробній поверхні. Для заготовок без редагування рекомендується додати до залишки залишок редагування або допоміжні стандарти (наприклад, план потокового передавання або план потокового передавання).
3. Аналіз деформації заготовки, розміру полів та однорідності
Проаналізуйте ступінь деформації під час та після обробки заготовки та обміркуйте, чи потрібні профілактичні заходи та заходи щодо вдосконалення. При гарячій прокатці товсті пластини легко деформуються після гартування і старіння, і переважні загартовані пластини, які були розтягнуті, є кращими.
Щодо розміру та рівномірності порожнього поля, головне врахування полягає в тому, чи проводити нарізання фрезеруванням та чи нарізати шліфування під час обробки. Ця проблема особливо важлива при автоматичному програмуванні.
Розділений потік обробки
У верстаті з ЧПУ процес обробки деталей в обробному центрі особливо зосереджений, і для багатьох деталей потрібно лише встановити карту, щоб завершити всі процеси. Однак груба обробка деталей, особливо обробка опорної площини та позиціонування поверхні деталей сировини, повинна виконуватися на звичайному верстаті та встановлюватися на верстаті з ЧПУ для обробки. Це може дати перевагу характеристикам верстатів з ЧПУ, підтримати точність верстатів з ЧПУ, продовжити термін експлуатації верстатів з ЧПУ та зменшити вартість використання верстатів з ЧПУ. Спосіб обробки деталей верстатами з ЧПУ полягає в наступному
1. Метод сортування групи інструментів
Інструмент, який використовує той самий ніж для обробки всіх можливих деталей деталі, а другий ніж і третій ніж розділяють інші деталі. Цей метод послідовності поділу може зменшити кількість змін інструменту, скоротити час порожнього часу та зменшити непотрібні помилки позиціонування. 2. Шорсткість, фінішний метод сортування
Цей метод сортування сортується відповідно до принципів грубої обробки та класифікації (наприклад, форми деталі, точності розмірів тощо). Груба механічна обробка, напівфабрикати та оздоблення деталей або розміщення деталей. Під час грубої механічної обробки я сподіваюся в будь-який час відрізнити надійність та зручність компонування та кріплень та обробити більше поверхонь за допомогою однієї установки. Для заготовок без редагування рекомендується додати до залишки залишок редагування або допоміжні стандарти (наприклад, план потокового передавання або план потокового передавання). 3. Аналіз деформації заготовки, розміру полів та однорідності
Виберіть шлях шляху
Шлях інструменту - це шлях руху та напрямок інструменту під час обробки ЧПУ. Шлях інструменту тісно пов’язаний з точністю обробки та якістю поверхні деталі, тому це дуже важливо. Загальні принципи визначення шляху включають:
(1) Забезпечте точність обробки та шорсткість поверхні деталей.
(2) Чисельний розрахунок є простим, а програмування менш складним.
(3) Скоротіть шлях каналу, зменшіть час виконання та інший допоміжний час.
(4) Спробуйте зменшити кількість блоків.
Крім того, вибираючи шлях, зверніть увагу на наступні моменти:
Визначення параметрів процесу обробки з ЧПУ
Визначення параметрів процесу є важливим при розробці процесу, а використання автоматичного програмування важливіше за успіх програми.
(а) При обробці криволінійних поверхонь кульовим торцевим фрезером визначають технологічні параметри, що стосуються точності різання
1. Розмір кроку визначається l (крок)
Довжина кроку l (крок) —— Відстань між кожними двома адресами інструменту визначає кількість даних обробки адрес.
Як визначити довжину кроку траєкторії кривої l:
Безпосередньо визначте метод довжини кроку: безпосередньо надаючи значення довжини кроку під час програмування, це визначається точністю обробки деталі
Непрямо визначте метод розміру кроку: визначте приблизну помилку опосередковано визначте розмір кроку
2. Визначте приблизну похибку er
Приблизна похибка er - максимально допустимий допуск фактичної траєкторії різання, що відхиляється від теоретичної траєкторії
Три методи визначення приблизних помилок (див. Рисунок 16-4):
Вкажіть приблизне зовнішнє значення похибки: Використовуйте залишок матеріалу на поверхні деталі як значення похибки
(Якщо потрібна точність, зазвичай вибирається 0,0015 ~ 0,03 мм) Вкажіть внутрішнє приблизне значення похибки. Вказує на допустиму кількість перевірки надрізу поверхні
Також вкажіть внутрішні та зовнішні помилки апроксимації
3. Визначте міжрядковий інтервал s (інтервал розрізу)
Міжрядковий інтервал s (інтервал різання) - відстань між обробним шляхом та двома суміжними шляхами інструменту.
Вплив: малий міжрядковий інтервал: висока точність обробки, але тривалий час обробки та висока вартість
Великі міжряддя: обробка
