Osnovne tehničke tačke 5-osne CNC obrade

Osnovne tehničke tačke 5-osi CNC obrade su u pet ključnih dimenzija: preciznost kontrole kretanja, planiranje putanje alata, prilagođavanje učvršćenja i držanja, kompenzacija grešaka i upravljanje stabilnošću procesa. Budući da nema dva ista posla, ovih pet dimenzija se ne mogu primijeniti kao jedna-veličina-za sve{5}}kontrolnu listu - specifični parametri procesa moraju biti prilagođeni kako bi odgovarali materijalu i strukturnoj složenosti svakog radnog komada, što je upravo razlog zašto programiranje i postavljanje 5 osi zahtijevaju dublji nivo xi stručnosti u procesu.

Simultana više{0}}kontrola sinhronizacije sa više osa

Celokupna vrednost obrade sa 5 osi zavisi od toga koliko čvrsto mašina može da drži svoje ose u pokretu jedna s drugom, zbog čega je sinhronizacija na vrhu liste:

Tri linearne ose i dvije rotacione ose moraju postići sinhronizovanu interpolaciju{0}}nivoa milisekundi. Rotacijske osi trebaju zatvorene-optičke ili magnetske skale enkodere konfigurirane na njima, tako da preciznost detekcije ugaonog pomaka ostane unutar ±5 lučnih sekundi - tolerancija koja je dovoljno čvrsta da spriječi prekomjerno{5}}presijecanje ili pod{6}}sečenje površine koja bi inače zaostajala između sinhronizirane površine.

Rotacijske ose bi trebale biti postavljene s dvostrukom zaštitom u obliku ograničenja softvera i hardvera, a pomak početka rotacione{0}}osi bi trebao biti ponovo kalibriran po redovnom rasporedu kako bi se eliminisala akumulirana greška u pozicioniranju prije nego što se spoji u ponovljenim poslovima.

Upravljanje performansama vretena

Vreteno je mjesto gdje se zapravo stvaraju sile rezanja, tako da njegova vlastita preciznost mora držati korak sa svime što rotacijske osi rade:

Vretena velike brzine{0}}treba zadovoljiti dinamički balans G2.5 ili bolji, čime se izbjegavaju vibracije koje dolaze s velikom{2}}brzinom rotacije i koje bi inače izbacile hrapavost površine izvan specifikacije.

Konusni otvor vretena treba redovno provjeravati radijalno struganje laserskim interferometrom, kako bi se osiguralo da radijalno struganje stezanja BT- ili HSK{1}}standardnih držača alata ostane unutar 0,002 mm - mali broj, ali koji ima ogroman uticaj na kvalitet završne obrade{4} nakon što sečete bez forme.

Post{0}}adaptacija procesora

Most između CAM softvera i fizičke mašine je post-procesor, a na mašini sa 5 osa ne može biti generički:

Namjenski post-procesor treba da se izgradi za specifičan strukturni tip mašine - bilo da je to dvostruki-tap (dvostruki rotirajući sto), dvostruka-okretna-glava ili klin-plus-zakretna glava{7} generirana konfiguracijom konfiguracije {CL{7} CAM softver u NC kod koji se zapravo uklapa u kinematiku ciljne mašine.

Post{0}}procesor bi također trebao biti konfiguriran sa parametrima ograničenja kretanja osovine alata-, tako da rotacijske ose nikada ne pokušavaju da se pomaknu izvan sigurnog raspona kretanja mašine na način koji bi mogao izazvati sudar.

Strategija površinske obrade

Način na koji se generira putanja alata ima direktan utjecaj na kvalitetu površine i vrijeme ciklusa:

Za složene površine slobodne forme, istinski 5- istovremeno glodanje bi trebao biti poželjniji pristup u odnosu na 3+2 pozicijsko glodanje. Ovo zahtijeva algoritam za planiranje konstantne-visine-visine (jednake preostale visine)-algoritama, koji zadržava preostalu visinu skale površine na ne više od jedne-trećine potrebne hrapavosti površine obratka - margina koja daje završnom prolazu dovoljno prostora za postizanje spec.

Optimizacija vektorskog izglađivanja alata-osi alata također treba biti konfigurirana, budući da su nagle promjene ugla ose alata{1}} uobičajeni izvor vibracija mašine. Uobičajeni pristupi zaglađivanja uključuju linearne-prijelazne osovine alata i spline{4}}izglađivanje ose alata krive, što oba olakšavaju mašinu kroz promjene smjera umjesto prisiljavanja naglo preorijentacije.

Lead-In and Lead{1}}Out Control

Način na koji alat prilazi i napušta rez je važan jednako kao i put preko same površine:

Treba izbjegavati vertikalno poniranje; Zavojni ili tangencijalni ulazak luka je poželjniji pristup, jer oba smanjuju udarno opterećenje na alatu u trenutku zahvata.

Prilikom uvlačenja, ugao između ose alata i normale obrađene površine treba održavati na 30 stepeni ili više, što sprečava da alat zagrebe ili označi površinu koja je već gotova.

Principi prilagođavanja čvora

Strategija držanja rada mora biti usklađena s geometrijom dijela, a ne samo s njegovom veličinom:

Tankozidne{0}}obratke treba držati vakuumskim stezaljkama ili fleksibilnim učvršćivačima, izbjegavajući deformacije koje kruto stezanje ima tendenciju da unese u dio s malo urođene krutosti.

Za držanje rotacione{0}}ose treba koristiti učvršćenje za-lociranje centra, osiguravajući da koaksijalnost između centra rotacije obratka i rotacijske ose mašine ostane unutar 0,01 mm.

Provjera stabilnosti radnog držanja

Čak i dobro-odabrano učvršćenje mora biti potvrđeno prije nego što mu se povjeri proizvodnja:

Softver za simulaciju{0}}sile rezanja treba koristiti za provjeru čvrstoće držanja rada unaprijed, kako bi se spriječilo bilo kakvo pomicanje radnog komada tokom stvarnog procesa rezanja.

Veliki radni komadi trebaju biti opremljeni pomoćnim osloncima kako bi se spriječio moment prevrtanja koji nastaje tokom obrade 5-osi, sprječavajući da postavka učvršćenja postane nestabilna usred ciklusa.

Preciznost na 5-osinoj mašini nije samo stvar dobrog dizajna – ona zavisi od tekućeg režima kompenzacije kroz tri izvora greške:

Kompenzacija geometrijske greške: Laserski interferometar se koristi za mjerenje zazora svake ose i greške pravosti, a rezultati se kompenzuju kroz parametre CNC sistema, sa preciznošću kompenzacije unutar 0,001 mm.

Kompenzacija termičke greške: temperaturni senzori se postavljaju za praćenje porasta topline u vretenu i vodilicama, a matematički model termičke deformacije je napravljen da isporuči-kompenzaciju u stvarnom vremenu, smanjujući pomjeranje{1}}preciznosti obrade koje bi termička deformacija inače izazvala tokom dugog perioda.

Kompenzacija greške alata: Predefinator alata se koristi za mjerenje greške dužine i prečnika na svakom alatu, a rezultati se automatski unose u CNC sistem kako bi se kompenzirala devijacija dimenzija uzrokovana habanjem alata.

Usklađivanje parametara rezanja

Odabir parametara mora odgovarati tome koliko je materijal teško rezati:

Za-teške-mašinske materijale kao što su legure titanijuma i superlegure, preporučena kombinacija parametara je mali pomak po zubu (0,05–0,2 mm/z) uparen sa umjerenom brzinom rezanja (50–100 m/min).

Za lako--sečenje materijala kao što su legure aluminijuma, umjesto toga se može koristiti veći pomak po zubu (0,2–0,5 mm/z) uparen s velikom brzinom rezanja (1.000–3.000 m/min).

Adaptacija tečnosti za rezanje

Strategija rashladne tekućine je još jedna varijabla koja se mora mijenjati prema materijalu:

Obrada teških materijala zahtijeva tečnost za rezanje pod visokim-pritiskom (pritisak veći od ili jednak 70 bara), uparen sa zračnim pištoljem za otpuhivanje strugotine, sprječavajući nakupljanje strugotine koje bi inače moglo uzrokovati sekundarno sečenje.

Mašinska obrada aluminijumske legure treba koristiti tekućinu za sečenje bez hlora-, kako bi se spriječila korozija na površini radnog komada.

In-Inspekcija i korekcija procesa

Hvatanje odstupanja rano -, a ne nakon što je cijela serija završena - je ono što održava 5-osni proces dosljednim tokom vremena:

Ugrađena-dodirna-sonda u mašini se koristi za završetak prve-inspekcije artikla, uz automatsku kompenzaciju odstupanja u dimenzijama.

Za visoko{0}}precizne radne komade, punu dimenzionu inspekciju bi također trebalo izvršiti na offline koordinatnoj mjernoj mašini (CMM), a rezultati se koriste za ispravljanje parametara za naredne obrade.

 

Sve operacije puštanja u rad i strojne obrade mora izvoditi osoblje koje ima odgovarajuću kvalifikaciju za rad sa CNC opremom za obradu. Neovlaštenom osoblju je zabranjeno da rukuje mašinom, kako bi se zaštitili od sigurnosnih rizika kao što su sudari i ozljede od-brzinskih rotirajućih komponenti. Uzeto u cjelini, ovih pet dimenzija - kontrola kretanja, planiranje putanje alata, držanje rada, kompenzacija grešaka i stabilnost procesa - su ono što odvaja 5-osni program koji se samo pokreće od onog koji dosljedno daje čvrste tolerancije i završne obrade površine za koje je tehnologija odabrana na prvom mjestu.