No que diz respeito à melhoria da eficiência da produção na oficina, ela consiste, na verdade, em duas partes:
preparação de produção
Tempo de produção
A preparação da produção é responsável pela maior parte do tempo de produção, especialmente o processamento e produção de pequenos lotes e variedades múltiplas (como a preparação e rotação de materiais, ferramentas, acessórios, etc.). Isto é principalmente uma questão de nível de gestão e testa a capacidade de gestão da oficina!
O tempo de produção é dividido em duas situações:
Tempo de espera de inatividade
tempo de corte
O tempo de espera parado, como carga e descarga de peças, troca de ferramentas de fixação, etc., também é demorado. O tempo de corte, ou seja, o tempo de execução do programa, ocupa apenas uma pequena parte do tempo de produção, conforme mostra a figura abaixo:
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O gerenciamento da produção é o núcleo da melhoria da eficiência. Este é um assunto de nível gerencial. Como funcionários comuns, como usar bem as ferramentas de corte e como definir os parâmetros de corte de maneira razoável é o que nos preocupa!
No artigo de hoje, apresentarei vários parâmetros de processamento importantes no fresamento do ponto de vista dos parâmetros de corte:
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A primeira fórmula é: fórmula da taxa de remoção de metal (Q=F x ap x ae)
A taxa de remoção de metal é proporcional a F, ap e ae. Ou seja, aumentar um desses três parâmetros pode aumentar a taxa de remoção de metal.
É por isso que aumentar a velocidade do programa não melhora diretamente a eficiência do processamento.
(Isso se refere ao fato de que a eficiência do processamento não pode ser melhorada diretamente)
Melhore a eficiência do processamento aumentando os parâmetros de corte. Como mencionado anteriormente, o tempo de corte ocupa apenas uma pequena parte de toda a eficiência da produção. Portanto, vou me concentrar nisso. O aumento simples e grosseiro dos parâmetros de corte pode aumentar o custo das ferramentas na oficina e afetar a qualidade das peças. espere.
Por exemplo, o avanço F no programa é muito fácil de ajustar. Se você aumentar o avanço F, a taxa de remoção de metal aumentará. Que impacto uma mudança tão pequena terá na ferramenta e nas peças?
Especificamente, observe a segunda fórmula: fórmula de feed (F= n xZn x fz)
Supondo que os outros dois parâmetros permaneçam inalterados:
1. À medida que n aumenta, ou seja, você aumenta a velocidade S do programa. Este efeito é óbvio. Se n se tornar maior, a velocidade linear Vc precisa se tornar maior (veja a terceira fórmula para a relação entre Vc e n: n=Vc/3,14*Dc).
A velocidade da linha aumentará e a velocidade da linha tem a relação mais direta com a vida útil da ferramenta.
Comunidade de ferramentas: Muito trabalho foi feito sobre os efeitos da profundidade de corte ap, avanço F e velocidade linear Vc na vida útil da ferramenta.
Conforme mostrado na figura acima: o eixo horizontal representa o desgaste da ferramenta e o eixo vertical T representa a vida útil da ferramenta.
em:
1. A profundidade de corte Ap aumenta em 50% e o desgaste da lâmina aumenta em 20%;
2. O avanço da ferramenta F aumenta em 20% e o desgaste da lâmina aumenta em 20%;
3. Quando a velocidade de corte aumenta em 20%, o desgaste da lâmina aumenta em 50%;
Isto é, à medida que a velocidade de corte aumenta, a vida útil da ferramenta diminui drasticamente. Portanto, quando a vida útil da ferramenta é muito curta ou a ferramenta se desgasta muito rapidamente durante o processo de corte, a velocidade de corte pode ser reduzida. Isto será refletido no programa e a velocidade de rotação S no programa pode ser reduzida;
2. À medida que z aumenta, ou seja, o número de dentes aumenta. Desta forma, o fresamento de peças com espaços estreitos pode causar problemas de remoção de cavacos. Ao mesmo tempo, à medida que muitas lâminas engatam na peça ao mesmo tempo, a força de corte se tornará maior, o que significa que durante o processo de corte a tendência de vibração aumentará.
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Se houver vibração durante o processamento, isso pode ser resolvido reduzindo o número de dentes da ferramenta. Obviamente, a vibração está relacionada a muitos fatores, tais como: o número de dentes da ferramenta, o ângulo de ataque da ferramenta, a profundidade do balanço da ferramenta, fixação da peça, programação, máquinas-ferramentas, etc. Usarei um diagrama de ciclo para explicar as relações de causa e efeito e as soluções correspondentes posteriormente.
3. À medida que fz aumenta, ou seja, a quantidade de avanço por dente aumenta. Quando a quantidade de avanço por dente é maior, o impacto mais direto é que a força de corte aumenta.
À medida que a força de corte aumenta, os requisitos de resistência para a aresta de corte da ferramenta também aumentam. Por exemplo, a aresta de corte é mostrada na figura abaixo:
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Então, durante o processo de corte, se a lâmina estiver propensa a saltar
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Existem muitas formas de desgaste da lâmina, e a lâmina saltadora é apenas uma delas. (8 formas comuns de desgaste, os princípios são analisados e as soluções correspondentes são fornecidas, que serão compartilhadas posteriormente)
Se a lâmina tiver tendência a saltar, escolha uma lâmina mais macia (uma com um grau mais elevado, consulte o meu artigo anterior sobre classificação de materiais de ferramentas para obter detalhes). Uma lâmina macia será resistente a impactos e naturalmente menos propensa a quebrar.
Tenho compartilhado dicas de programação e aqui darei uma solução do ponto de vista da programação.
Ênfase:
O fresamento é um processo cíclico no qual a aresta de corte da ferramenta entra na peça - corta - sai da peça (exceto para avanço axial, como furação e fresamento por mergulho).
Esse caminho da ferramenta do processo de ciclo geralmente tem duas formas:
Fresamento descendente
Fresamento ascendente
Muitos mestres que já tiveram contato com centros de usinagem podem conhecer: Fresamento concordante, fresamento ascendente;
Mas qual é a relação entre esses dois caminhos da ferramenta e a aresta de corte da ferramenta?
Na verdade, o fresamento descendente e ascendente é apenas um fenômeno superficial. Por trás disso está a quantidade de tensão de compressão e tensão de tração que a ferramenta pode suportar.
Vamos lá, veja as duas fotos a seguir para explicar o princípio de força da aresta de corte da ferramenta:
Esta imagem é de fresamento descendente: quando a ferramenta corta a peça, a espessura de corte é maior, e quando sai da peça, a espessura de corte é menor.
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Então, usando o fresamento concordante, no momento em que a ferramenta corta a peça de trabalho, a espessura dos cavacos de ferro é maior e a força de impacto na aresta de corte da ferramenta é grande (ou seja, uma grande pressão é dada ao corte borda); quando a ferramenta sai da peça de trabalho, a espessura do cavaco é menor. De acordo com a força A força de ação e a força de reação da aresta de corte da ferramenta são menores.
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A imagem abaixo mostra o fresamento reverso: quando a ferramenta corta a peça, a espessura de corte é a menor, e quando sai da peça, a espessura de corte é a maior.
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Então, aproveitando o fresamento, no momento em que a ferramenta corta a peça, a espessura de corte é menor e o impacto na ferramenta é pequeno; (ou seja, uma pequena pressão é aplicada na aresta de corte da ferramenta); no momento em que sai da peça de trabalho, a espessura dos cavacos de ferro é maior, então a pressão máxima suportada pela ferramenta é liberada repentinamente. De acordo com a força de ação e reação da força, a aresta de corte da ferramenta está sujeita à maior tensão de tração.
Conforme mostrado abaixo:
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Ok, eu entendo o princípio da força da aresta de corte da ferramenta durante o processo de fresamento. Forneça explicações adicionais. Como avaliar o fresamento descendente e o fresamento ascendente durante a programação?
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Certa vez eu disse que tudo está dividido em dois estados, como acima e abaixo, esquerda e direita, leste e oeste, masculino e feminino... Esses dois estados deram origem a um mundo rico e colorido. Por mais complexas que sejam as peças, elas possuem duas formas de acordo com as características da peça, seja externa (formato) ou interna (formato), formando assim peças de diversos formatos.
Então, para fresar "forma"
O corte no sentido horário é chamado de fresamento descendente e o corte no sentido anti-horário é chamado de fresamento reverso. (Conforme mostrado abaixo:)
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Então, para fresar "formato interno"
O movimento da ferramenta no sentido horário é o fresamento reverso e o movimento da ferramenta no sentido anti-horário é o fresamento descendente.
Conforme mostrado abaixo:
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Ok, olhe a foto acima com atenção, é muito útil. Lembre-se, você fará um julgamento.
Ok, vamos primeiro analisar as teorias envolvidas no fresamento descendente e no fresamento ascendente. Que utilidade essas teorias têm em nossa programação real?
Por exemplo: (conforme mostrado abaixo), é necessário fresar o plano
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Antes de escrever este programa, primeiro selecionamos a ferramenta. Geralmente existem duas opções:
1. O diâmetro da ferramenta é menor que o tamanho do plano da peça
2. O diâmetro da ferramenta é maior que o tamanho do plano da peça
Nos dois casos acima, acredito que todos escolherão um diâmetro de ferramenta um pouco maior que o tamanho do plano da peça, para que a eficiência do processamento seja alta.
Então, o diâmetro da ferramenta é maior que o tamanho do plano da peça e há três maneiras de mover a ferramenta. Zou Jun, desenharei três diagramas de caminhos de ferramentas para você.
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1. (Conforme mostrado à esquerda) Quando o centro da ferramenta e o centro da peça coincidem, a espessura de corte é sempre a mesma ao cortar e sair da peça de trabalho.
2. (Conforme mostrado na imagem do meio) O centro da ferramenta está à esquerda do centro da peça. A espessura de corte é a mais espessa ao cortar a peça de trabalho e a espessura de corte é a mais fina ao cortar a peça de trabalho.
3. (Conforme mostrado na imagem do meio) O centro da ferramenta está à direita do centro da peça. A espessura de corte é a mais fina ao cortar a peça de trabalho e a espessura de corte é a mais espessa ao cortar a peça de trabalho.
Ok, vamos repetir as coisas importantes novamente (é melhor você ler três vezes ao mesmo tempo), através dos três caminhos de faca acima:
A primeira situação: o centro da ferramenta e o centro da peça coincidem, ou pode-se entender que no fresamento da peça é utilizado o corte completo e a espessura de corte da ferramenta ao cortar e sair da peça é a mesma.
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A segunda situação: o centro da ferramenta está à esquerda do centro da peça, ou pode ser entendido como fresamento do contorno externo da peça (movimento no sentido horário), conforme mostrado na figura, ou seja, utilizando fresamento ascendente , a espessura de corte é mais espessa quando a ferramenta corta a peça de trabalho e a espessura de corte é mais espessa. A espessura de corte da peça é a mais fina.
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A terceira situação: o centro da ferramenta está à direita do centro da peça, ou pode ser entendido como fresamento do contorno externo da peça (movimento da ferramenta no sentido anti-horário), conforme mostrado na figura abaixo, ou seja, reverso fresagem é usada. Ao cortar a peça de trabalho, a espessura de corte é a mais fina e a espessura de corte é a mais fina. A espessura de corte da peça é a mais espessa.
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Depois de analisar o exemplo (exceto para avanço axial e fresamento de mergulho), seja usinagem plana, de contorno ou de cavidade, a posição da ferramenta em relação à peça durante a programação nada mais é do que as três acima. (Novamente, embora o fresamento plano seja usado como exemplo, você também pode pensar em fresamento de contornos, bolsões, etc.)
Assim, a primeira situação equivale ao corte total. Por exemplo, uma ranhura é fresada no meio de uma placa. Por exemplo, se uma peça sólida for fresada em uma cavidade, o primeiro corte será o corte completo. Esta situação não faz distinção entre fresamento descendente e fresamento. . (Claro, exceto algumas estratégias de programação para fresamento de alta velocidade, falarei sobre as estratégias de programação para fresamento de alta velocidade mais tarde).
Nos outros dois casos, a posição da ferramenta e a direção de avanço determinam o fresamento descendente e ascendente.
Então, com base na explicação acima, como aplicar o fresamento no sentido horário e reverso durante a programação? Vou me concentrar em fazer uma breve análise da perspectiva das ferramentas.
Existem muitos tipos de ferramentas de corte e também são feitas de diversos materiais, como aço rápido, metal duro, cerâmica, CBN, diamante, etc. dois indicadores importantes: dureza e tenacidade.
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O eixo horizontal representa a tenacidade (conforme mostrado na figura acima). O material da ferramenta correspondente ao lado direito possui melhor tenacidade, ou seja, ferramentas de aço rápido apresentam boa tenacidade e ferramentas de diamante apresentam baixa tenacidade.
O eixo vertical representa a dureza (conforme mostrado na figura acima). Quanto mais alto o material da ferramenta sobe, maior é a dureza. Ou seja, o material da ferramenta feito de diamante possui alta dureza e o material da ferramenta feito de aço rápido possui baixa dureza.
Ferramentas com boa tenacidade são resistentes ao impacto, mas não ao desgaste; ferramentas com alta dureza são resistentes ao desgaste, mas não ao impacto.
Combinando a estratégia de programação de fresamento descendente e ascendente com as duas características de tenacidade e dureza da ferramenta, é dividido em quatro tipos:
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1. Ferramentas com alta dureza são programadas usando fresamento concordante.
2. Ferramentas com alta dureza são programadas usando fresamento reverso.
3. Ferramentas com boa tenacidade são programadas usando fresamento concordante.
4. Ferramentas com boa tenacidade são programadas usando fresamento reverso.
Qual você escolhe na hora de programar?
Por exemplo, você está usando atualmente uma ferramenta com dureza relativamente alta (como uma ferramenta de nitreto cúbico de boro CBN)
O método recomendado é usar o primeiro método: usar ferramentas com alta dureza para programar e usar fresamento concordante.
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Fresamento ascendente, corte na peça, embora os cavacos cortados sejam os mais grossos e a ferramenta suporte a maior tensão de compressão, devido ao suporte do corpo da fresa (superfície de posicionamento), os cavacos são os mais finos ao cortar a peça, e o a ferramenta suporta menos tensão de tração, por isso não é fácil saltar a borda, a vida útil da ferramenta será significativamente melhorada.
Pelo contrário, se uma ferramenta com alta dureza for programada utilizando fresamento, os cavacos serão mais grossos ao cortar a peça, e a tensão máxima de compressão experimentada pela ferramenta será liberada repentinamente (de acordo com a ação e força de reação do força), e a aresta de corte da ferramenta estará sujeita à maior tensão de tração. A aresta de corte é facilmente arrastada pelas aparas de ferro, fazendo com que grandes pedaços da aresta de corte da ferramenta caiam.
Ok, deixe-me analisar brevemente da perspectiva do material da ferramenta. É claro que a estratégia de fresamento horário e reverso também pode ser considerada de outras perspectivas durante a programação, como condições de processamento, desbaste e acabamento, etc.
Por exemplo, tomando como exemplo a usinagem de desbaste e acabamento, deixe-me analisar brevemente Zou Jun:
Voltando ao início do artigo, a primeira fórmula citada: taxa de remoção de metal (Q=F x ap x ae)
Sim, a usinagem de desbaste visa aumentar a taxa de remoção de metal, então tente ter a maior profundidade e largura de corte possível.
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A grande profundidade e largura de corte durante o processo de fresamento significa que a aresta de corte da ferramenta tem mais contato com a peça. Se o fresamento descendente for usado, a ferramenta cortará a peça de trabalho e cortará espessamente, o que causará um impacto maior (na potência da máquina-ferramenta, nas peças. Também há requisitos para rigidez de fixação, etc.) É fácil causar vibração durante o processo de corte e até mesmo na borda saltante da ferramenta. Pelo contrário, o fresamento ascendente consiste em cortar fino e grosso, o que pode efetivamente resolver o problema de grande profundidade de corte na usinagem de desbaste, que facilmente causa vibração.
Ok, a estratégia de fresamento descendente e ascendente na programação CNC também pode ser analisada a partir de múltiplas dimensões, como máquinas-ferramentas, acessórios, materiais da peça, etc., que serão explicados mais adiante.
Resumindo, [Programação CNC] A partir da análise dos desenhos → determinação da rota do processo → fixação do produto → seleção da ferramenta → programação → processamento CNC, o elo final deve ser refletido no programa CNC! serviço.
