Čtyři techniky pro proces řezání frézování CNC

 

U částí frézování CNC je kvalita hotového obrobku zásadní. Při řezání frézování CNC je klíčovými aspekty výběr řezných nástrojů a efektivní stanovení řezných parametrů. Pro zajištění procesu obrábění splňuje standardy, musí programátoři přesně pochopit základní principy výběru nástrojů a určování parametrů řezu. Zároveň by měly být také kladeny vlastnosti procesu obrábění každé části.

 

 

 

I Jak vybrat nástroje pro řezání pro frézování CNC

 

CNC frézovací stroje mají vysoké požadavky na podporu řezných nástrojů. Nástroje musí mít vysokou přesnost, vysokou pevnost a vysokou rigiditu a měly by se snadno instalovat a upravit. Různé nástroje pro řezání mají držáky nástrojů a tvary hlavy nástrojů s různými délkami. Při výběru nástrojů by měly být zváženy faktory, jako je schopnost upínání frézovat, vlastnosti materiálu a metodu obrábění. Při splnění jiných podmínek by se měly co nejvíce vybrat kratší držáky nástrojů, aby se maximalizovala rigidita nástroje, splňovala požadavky na přesnost obrábění a prodloužila životnost nástroje.

 

 

1. Běžné typy frézovacích řezaček

Vzhledem k rozmanitosti materiálů a tvarů obrobků přicházejí frézy také v různých typech a formách. V současné době jsou frézovací řezačky obvykle klasifikovány na základě materiálu, struktury nebo tvaru hlavy nástroje.

 

Na základě materiálu mohou být frézovací řezačky roztříděny do vysokorychlostních ocelových nástrojů, nástrojů z ocelových slitin, diamantové nástroje, keramické nástroje a kubické nitridové nástroje [1]. Různé materiály mají odlišnou tvrdost a rigiditu, což je činí vhodnými pro zpracování obrobků různých materiálů.

 

Na základě struktury mohou být frézovací řezačky rozděleny na integrální řezačky a řezačky vložení typu, přičemž řezačky typu vložky se dále klasifikují do svařovaných a ukazatelných typů.

 

Na základě tvaru hlavy nástroje lze frézy roztřídit do mlýnů na míčcích, plochých mlýnech, zužujících se mlýnech, řezačkách T-Slot atd.

 

2. Faktory ovlivňující výběr frézy

CNC frézování je velmi složitá operace. Při výběru frézovací řezačky by se mělo zvážit výkon a vlastnosti obráběcího materiálu. Například výběr nástroje se liší u neželezných kovů, železných kovů, kompozitů a polymerních materiálů. Kromě toho by se měly brát v úvahu atributy, jako je tvrdost, houževnatost, tuhost a opotřebení materiálu [2].

 

Navíc, protože frézování CNC se spoléhá na schopnosti stroje, měl by výběr nástrojů také zvážit vlastnosti stroje. Cílem je minimalizovat počet použitých nástrojů a dokončit více procesů v jednom nastavení.

 

 

3. Běžné aplikace CNC frézování

Koncové mlýny - vhodné pro vystoupení obrábění nebo drážky na površích obrobku. Mohou být použity pro hrubé, dokončení a čištění spodního.

 

Klíčové řezačky - jak název napovídá, jsou ideální pro obrábění různých slotů a klíčů na obrobcích.

 

Řezačky nosu kuličky - vhodné pro jemnou povrchovou úpravu s malými hloubkami řezání. Vzhledem k jejich nízké rychlosti odstraňování materiálu se obvykle nepoužívají pro velké tvary.

 

Obličejové mlýny - primárně používané pro obrábění velkých rovinných obrobků.

 

4. principy pro výběr nástrojů v praxi

Obecně by výběr frézovacích řezaček měl dodržovat principy snadné instalace a nastavení, zajistit přesnost obrábění a prodloužit životnost nástroje. Pod předpokladem zajištění kvality a efektivity obrábění by měly být vybrány kratší držáky nástrojů, kdykoli je to možné, aby se zlepšila rigidita nástroje a prodloužila životnost nástroje.

 

Geometrický tvar obrobku je důležitým faktorem při výběru nástrojů. Různé tvary obrobků vyžadují různé typy frézovacích řezaček a tvarů hlavy nástrojů. Nesprávný výběr může vážně ovlivnit kvalitu obrábění a potenciálně vést k velkému počtu vadných produktů a vést k významným ztrátám.

 

 

II Stanovení parametrů řezání při frézování CNC

 

Při frézování CNC je obrábění obrobků dosaženo řezem různými směry. Různé parametry řezání významně ovlivňují rychlost obrábění, kvalitu a životnost nástroje. Mezi hlavní řezné parametry patří řezná rychlost, hloubka řezu a šířka řezu. Různé situace vyžadují různé parametry řezání, s přesností obrábění a povrchovou úpravou jako primární kritéria.

 

Vědecké výpočty by měly být použity k nastavení parametrů řezu k dosažení rovnováhy mezi kvalitou obrábění, účinností a snížením opotřebení nástrojů.

 

 

1. Stanovení rychlosti řezání

Výběr rychlosti řezání závisí na faktorech, jako je tvrdost obrobku, materiál nástroje a životnost nástrojů. Během hrubého obrábění by se měla být řezná rychlost náležitě snížena, protože hloubka řezání je obvykle velká. Pokud je řezná rychlost příliš vysoká, bude generovat nadměrné teplo a zkrátí životnost nástroje. Naopak, v dokončovacích operacích, lze vyšší rychlost řezu k zajištění přesnosti povrchu a účinnosti obrábění.

 

2. Stanovení rychlosti krmiva

Rychlost krmiva je klíčovým ukazatelem účinnosti obrábění, odkazující na hloubku řezání za minutu, obvykle v rozmezí od 100 do 200 mm/min. Při používání vysokorychlostních ocelových nástrojů nebo provádění hlubokých otvorů by měla být rychlost krmiva podle toho snížena, obvykle udržována mezi 20 mm/min a 50 mm/min.

 

3. určování hloubky řezu

Stanovení hloubky řezání (axiální i radiální) ovlivňuje provozní bezpečnost a dlouhověkost nástroje a stroje. Nadměrná hloubka řezání může vést k havárii nástrojů, což poškozuje nástroj nebo stroj. Výběr maximální tolerovatelné hloubky řezu v bezpečném rozsahu však může snížit počet požadovaných průchodů a zlepšit účinnost výroby.

 

 

III CNC frézování řezání procesů

 

1. Hrubé obrábění

Primárním cílem drsného obrábění je maximalizovat odstranění materiálu za jednotku času. Cílem drsného obrábění je přiblížit tvar a velikost obrobku co nejblíže k konečnému produktu. Obrobku obvykle po hrubém obrábění dosáhne obroby polohody. Použití nástrojů s větším průměrem zlepšuje účinnost výroby a snižuje opotřebení nástroje. CNC frézovací stroje ovládají dvě ze tří souřadnicových os a dosahují 2D kontroly.

 

2. polofinishing

Na rozdíl od hrubého obrábění se polofinitace zaměřuje na rovnováhu mezi účinností a kvalitou. Cílem je vytvořit hladký povrch s jednotným příspěvkem na zásoby při přípravě na dokončovací operace. Přebytečný materiál by měl být odstraněn, aby byl zajištěn rovný povrch, který splňuje přesné standardy.

 

3. čištění rohu

Vyčištění rohu se zaměřuje spíše na dosažení uniformity a koherence povrchu formy než na rychlost. Cílem je odstranit přebytečný materiál v rámci přípravy na dokončení. Nástroje s malým průměrem jsou často nutné, což vyžaduje, aby více průchodů splňovaly požadavky. Průměr nástroje by však neměl překročit průměr nástroje.

 

4. dokončení

Dokončení je konečný krok obrábění, který vyžaduje soulad se všemi velikostí, drsností povrchu a požadavky na přesnost tvaru ve výkresech. Obvykle je ponechána konkrétní příspěvek na zásoby pro stabilizaci řezacích sil, minimalizovat chyby obrábění a zajistit vysokou kvalitu povrchu.

 

Doporučená dokončovací sekvence je:

• Obrábění vnější obrys
• Obrábění zvýšené funkce
• Obráběcí plochy
• Oblast obráběcích zapuštěných oblastí
• Obráběcí pomocné povrchy

 

Během vysokorychlostního dokončení plísní jádra a dutin se musí kontaktní body nástroje upravit podle změn povrchového sklonu a poloměru nástroje. Pokud je obráběcí komplexní povrchy, dokončení v jednom průchodu zkrátí doby stažení nástroje a zachová povrch formy.Dále by měl být směr krmiva klenutý, aby byl zajištěn kontinuální a hladký řez. Zastavení středního řezu by se mělo zabránit, aby se zabránilo drobným deformacím nebo odsazením, které by mohly ovlivnit přesnost a kvalitu povrchu.

 

 

IV Efektivní vylepšení v procesech řezání frézování CNC

 

1. Zlepšení drsného obrábění

Použití softwaru pro simulaci obrábění - přesně vypočítejte řeznou plochu a rychlost odstraňování materiálu, abyste vyvážili zatížení a opotřebení nástroje při zvyšování kvality obrábění.

 

Výběr správných přístupů pro řezání - Upřednostňujte šikmé vstup/výstup nástroje, abyste se zabránili vertikálnímu ponoření při obrábění dutin. Řezání spirály (jak je znázorněno na obrázku 1) může účinně snížit zatížení nástroje.

 

Použití frézování výstupu pro velké odstranění zásob - snižuje řeznou sílu, zlepšuje integritu povrchu a minimalizuje tvorbu tepla.

Vyhýbání se náhlým změnám směru krmiva - zabraňuje poklesům řezné rychlosti, vyhýbá se nadměrnému rozbíjení a snižuje bezpečnostní rizika.

 

1.1 Zlepšení semifinishingu

Zachování správného řezání a tolerance je zásadní. Pro minimalizaci poškození nástroje by měla být dodržována stabilní vstupní objednávka. Zajištění nepřetržitého řezání pomáhá předcházet častým stažením nebo změnám nástroje.

 

1.2 Zlepšení vyčištění rohu

Nerovnoměrná příspěvek na zásoby v zapuštěných oblastech ovlivňuje stabilitu a konečnou přesnost. Měl by být implementován dobře naplánovaný proces čištění rohu, aby se efektivně odstranil přebytečný materiál.

 

1.3 Zlepšení dokončení

Optimalizace řezných programů (jak je znázorněno na obrázku 2), pomáhá zabránit nadměrným stažením nástroje nebo vertikálním vrstvám, což brání poškození povrchu. Pro snížení problémů s posouváním by se mělo použít frézování stoupání. Řezací cesty by měly být optimalizovány tak, aby se minimalizovaly deformaci a v případě potřeby zvýšily počet průchodů, aby se dosáhlo nejlepší kvality povrchu.