No demorado processo de acabamento CNC, como melhorar a eficiência do processamento é um tópico particularmente significativo. Se eu te contar que existe um método de processamento que pode reduzir o tempo de acabamento das peças de 60 minutos para 4 minutos, você pode achar que é brincadeira! Hoje, apresentarei a tecnologia de acabamento superstring, que utiliza ferramentas e estratégias de processamento inovadoras para melhorar significativamente a eficiência do acabamento e liberar totalmente o extraordinário potencial do processamento CNC.
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▲ Diagrama esquemático do caminho da ferramenta de acabamento
O objetivo do acabamento é garantir a precisão dimensional final e a qualidade superficial da peça. Para melhorar a eficiência do acabamento, devemos considerar estes dois aspectos em profundidade.
Novas ideias de programação: acabamento superstring
Tomando como exemplo nosso software de programação de processamento comumente usado Mastercam, a tecnologia de acabamento superstring é uma solução eficiente de programação de acabamento:
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▲ Caso de corte real
Neste caso, se o processo 1 utiliza um cortador de bolas para acabamento, o tempo é: 30 minutos, e se for utilizada uma ferramenta circular + acabamento superstring, o tempo é: 3 minutos.
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No processo 2, se for utilizado acabamento com cortador de esferas, o tempo é: 60 minutos; enquanto se for usado cortador de arco + acabamento superchord, o tempo é: 4 minutos.
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Por que tal efeito pode ser alcançado? Isto começa com os determinantes da qualidade da nossa superfície de acabamento.
Determinantes do acabamento: altura residual da cumeeira
A qualidade superficial do acabamento depende em grande parte da altura residual da crista deixada após o processamento. Então, qual é a altura residual da crista? A altura residual da crista refere-se à altura máxima da parte saliente do material residual após a ferramenta passar por dois caminhos de ferramenta adjacentes durante o processamento.
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Como reduzir a altura residual do cume
Um método viável é reduzir a distância do passo e reduzir a distância entre caminhos de ferramentas adjacentes. Mas isso significa aumentar o número e a densidade dos caminhos da ferramenta por unidade de área e aumentar o tempo de acabamento. Assim, no acabamento de superfície 3D, todos sentirão que a escolha entre "qualidade de superfície" e "tempo de processamento" parece ser um dilema, porque: melhor qualidade de superfície=maior tempo de processamento.
Outro método viável é usar uma ferramenta maior. Porque quanto maior o raio da ferramenta, maior será o arco no ponto de contato quando ela entrar em contato com o material. Sob a mesma densidade de percurso da ferramenta, menor será a altura residual da crista.
Por exemplo:
Use um cortador de esferas de 10 mm e defina o comprimento do passo para 4 mm;
A altura residual da crista resultante é 0,432 mm.
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Use um cortador de esferas de 25 mm e defina o comprimento do passo para 4 mm;
A altura residual da crista resultante é 0,152 mm.
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Comparação das alturas residuais da crista de duas ferramentas de tamanhos diferentes usando o mesmo comprimento de passo.
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Use uma ferramenta com arco maior para reduzir a altura residual da crista.
Use uma ferramenta com raio grande ou uma ferramenta com raio pequeno
Use uma ferramenta com raio grande para reduzir a altura residual da crista e obter melhor qualidade de superfície. Mas surge um novo problema: muitas peças precisam ser acabadas onde a folga é pequena e não podem ser processadas com uma ferramenta de raio grande.
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Acabamento com uma ferramenta de raio grande:
Vantagens: menor altura residual do rebordo; tempo de ciclo mais curto.
Desvantagens: não é possível processar pequenas áreas com lacunas; fácil de interferir, programação complexa.
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Acabamento com uma ferramenta de raio pequeno:
Vantagens: fácil programação; pode processar pequenas áreas de lacunas.
Desvantagens: Para obter melhor qualidade superficial, é necessário reduzir a distância do passo e aumentar a densidade do percurso da ferramenta; o tempo de processamento é mais longo.
Qual estratégia de programação usar
A tecnologia de acabamento Superchord é uma solução de programação para acabamento eficiente usando ferramentas de arco. Para ferramentas de arco grandes de vários formatos, com base no formato da ferramenta, algoritmos especiais de caminho da ferramenta podem ser usados para compensar dinamicamente os pontos de contato da ferramenta durante o processo de processamento, e o formato da ferramenta de arco pode ser totalmente utilizado para alta precisão e alta -acabamento eficiente.
Se você quiser usar ferramentas de arco grande para acabamento em superacorde, qual estratégia de caminho da ferramenta deve ser selecionada para programação?
3-usinagem de eixo:
Na usinagem de eixo 3-comum, como o movimento do eixo da máquina-ferramenta é simples, o acabamento supercorda pode ser usado para acabamento de algumas paredes laterais e áreas íngremes ou planas na superfície superior. Recomenda-se usar ferramentas de arco em forma de barril e em forma de cone, e usar a estratégia de altura igual e estratégia paralela no acabamento Mastercam 3D para acabamento supercordado.
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3+2 usinagem de superfície fixa:
No ambiente de superfície fixa 3+2, também é recomendado usar as estratégias de altura igual e paralela para acabamento de superacordes. Ao contrário da usinagem de eixo 3- simples, na usinagem de superfície fixa 3+2, é necessário selecionar um plano de ferramenta adequado para que o arco da ferramenta entre em contato com o material em um ponto tangente estável no caminho da ferramenta.
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Usinagem de articulação de cinco eixos:
A usinagem de articulação de cinco eixos possui ângulos de movimento flexíveis da máquina-ferramenta e é a principal área de aplicação do acabamento supercordado. Na usinagem de cinco eixos, recomenda-se o uso de estratégias de usinagem paralela e gradiente.
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O ponto chave do acabamento supercordado na articulação de cinco eixos é controlar o eixo da ferramenta para que a ferramenta entre em contato com o material em um ponto tangente de arco estável e apropriado.
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Análise comparativa abrangente
Existe uma maneira de integrar as vantagens dos dois e evitar as desvantagens dos dois? A resposta é sim. Uma análise cuidadosa do processo de formação da altura residual da crista mostra que a altura residual da crista está na verdade relacionada ao raio do arco do ponto de contato entre a ferramenta e o material e tem pouco a ver com o próprio raio da ferramenta. Se apenas aumentarmos o raio da parte efetiva de usinagem da ferramenta, mantendo o raio do corpo da ferramenta inalterado, poderemos atingir os objetivos de melhorar a qualidade da superfície e reduzir o tempo de acabamento.
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Tomemos como exemplo a fresa de arco de raio grande em formato cônico. A altura do rebordo residual deixado pelo arco efetivo de usinagem da ferramenta de acabamento é equivalente à altura do rebordo residual deixado por uma fresa esférica com diâmetro de 187 vezes.
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A qualidade superficial do acabamento completado por uma fresa de arco grande com formato cônico de 16 mm na mesma distância do passo e ao mesmo tempo é equivalente à qualidade da superfície alcançada por uma fresa esférica com um diâmetro de quase 3.000 mm (3 metros).
Alterar a forma da ferramenta, aumentar o arco do ponto de contato entre a ferramenta e o material durante o processamento e reduzir a altura da saliência residual deixada pelo acabamento pode reduzir significativamente o número e a densidade dos caminhos da ferramenta necessários na área de acabamento, o que reduz significativamente o tempo de processamento e melhora a eficiência da produção.
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Mas surge um novo problema: o arco de usinagem efetivo deste tipo de fresa de arco grande tem um formato complexo. No caminho da ferramenta, a compensação correspondente deve ser feita com base no formato complexo da ferramenta para fazer com que o grande arco da ferramenta se ajuste com precisão à posição de usinagem e atenda aos requisitos de qualidade superficial no processo de acabamento. Como esse caminho de ferramenta deve ser programado?
Usando a tecnologia de acabamento superstring no software CAM Mastercam, você pode compensar dinamicamente os pontos de contato da ferramenta durante o processo de usinagem para ferramentas de arco grandes de vários formatos com base no formato da ferramenta por meio de algoritmos especiais de caminho da ferramenta e aproveitar ao máximo o formato do ferramenta de arco para acabamento de alta precisão e alta eficiência.
Esta técnica de acabamento de supercordas realmente melhorou a eficiência no acabamento, mas também apresenta o problema de custos de programação ligeiramente mais elevados. A análise específica ainda precisa ser realizada de acordo com as condições de processamento do produto. O que você acha desta solução? Você vai usá-lo? Bem-vindo para discutir com todos na área de comentários abaixo ~
