Nel lungo processo di finitura CNC, come migliorare l’efficienza della lavorazione è un argomento particolarmente significativo. Se ti dico che esiste un metodo di lavorazione in grado di ridurre il tempo di finitura dei pezzi da 60 minuti a 4 minuti, potresti pensare che sia uno scherzo! Oggi vi presenterò la tecnologia di finitura superstring, che utilizza strumenti e strategie di lavorazione innovativi per migliorare notevolmente l'efficienza di finitura e sfruttare appieno lo straordinario potenziale della lavorazione CNC.
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▲ Rappresentazione schematica del percorso utensile di finitura
Lo scopo della finitura è garantire la precisione dimensionale finale e la qualità della superficie del pezzo. Per migliorare l’efficienza della finitura dobbiamo considerare in modo approfondito questi due aspetti.
Nuove idee di programmazione: finitura delle superstringhe
Prendendo come esempio il nostro software di programmazione della lavorazione comunemente utilizzato Mastercam, la tecnologia di finitura superstring è una soluzione efficiente di programmazione della finitura:
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▲ Caso di taglio effettivo
In questo caso, se il processo 1 utilizza una fresa a sfera per la finitura, il tempo è: 30 minuti, e se viene utilizzato un utensile circolare + finitura superstring, il tempo è: 3 minuti.
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Nel processo 2, se viene utilizzata la finitura con taglierina a sfera, il tempo è: 60 minuti; mentre se si utilizza arc cutter + rifinitura superchord il tempo è: 4 minuti.
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Perché è possibile ottenere un effetto del genere? Ciò inizia con i determinanti della qualità della nostra superficie di finitura.
Determinanti della finitura: altezza del colmo residuo
La qualità superficiale della finitura dipende in gran parte dall'altezza della cresta residua rimasta dopo la lavorazione. Quindi qual è l'altezza residua della cresta? L'altezza della cresta residua si riferisce all'altezza massima della parte sporgente del materiale residuo dopo che l'utensile ha attraversato due percorsi utensile adiacenti durante la lavorazione.
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Come ridurre l'altezza della cresta residua
Un metodo fattibile consiste nel ridurre la distanza del passo e ridurre la distanza tra percorsi utensile adiacenti. Ma questo significa aumentare il numero e la densità dei percorsi utensile per unità di superficie e aumentare il tempo di finitura. Pertanto, nella finitura superficiale 3D, tutti sentiranno che la scelta tra "qualità della superficie" e "tempo di lavorazione" sembra essere un dilemma, perché: migliore qualità della superficie=tempo di lavorazione più lungo.
Un altro metodo fattibile è utilizzare uno strumento più grande. Poiché maggiore è il raggio dell'utensile, maggiore è l'arco nel punto di contatto quando entra in contatto con il materiale. A parità di densità del percorso utensile, minore sarà l'altezza della cresta residua.
Per esempio:
Utilizzare un cutter a sfera da 10 mm e impostare la lunghezza del gradino su 4 mm;
L'altezza della cresta residua risultante è 0,432 mm.
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Utilizzare una taglierina a sfera da 25 mm e impostare la lunghezza del gradino su 4 mm;
L'altezza della cresta residua risultante è 0,152 mm.
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Confronto delle altezze residue della cresta di due utensili di dimensioni diverse utilizzando la stessa lunghezza del gradino.
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Utilizzare uno strumento con un arco più grande per ridurre l'altezza della cresta residua.
Utilizzare uno strumento con un raggio ampio o uno strumento con un raggio piccolo
Utilizzare uno strumento con un ampio raggio per ridurre l'altezza della cresta residua e ottenere una migliore qualità della superficie. Ma sorge un nuovo problema: molti pezzi devono essere finiti dove la fessura è piccola e non può essere lavorata con un utensile con un raggio ampio.
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Finitura con un utensile a raggio ampio:
Vantaggi: minore altezza della cresta residua; tempo di ciclo più breve.
Svantaggi: non è possibile elaborare aree di piccole dimensioni; facile interferenza, programmazione complessa.
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Finitura con uno strumento a raggio piccolo:
Vantaggi: facile programmazione; può elaborare piccole aree di gap.
Svantaggi: Per ottenere una migliore qualità della superficie, è necessario ridurre la distanza del passo e aumentare la densità del percorso utensile; il tempo di elaborazione è più lungo.
Quale strategia di programmazione utilizzare
La tecnologia di finitura Superchord è una soluzione di programmazione per una finitura efficiente utilizzando utensili ad arco. Per utensili ad arco di grandi dimensioni di varie forme, in base alla forma dell'utensile, è possibile utilizzare speciali algoritmi del percorso utensile per compensare dinamicamente i punti di contatto dell'utensile durante il processo di lavorazione e la forma dell'utensile ad arco può essere pienamente utilizzata per alta precisione ed elevata -finitura di efficienza.
Se si desidera utilizzare utensili ad arco di grandi dimensioni per la finitura nella finitura supercorda, quale strategia del percorso utensile deve essere selezionata per la programmazione?
3-lavorazione dell'asse:
Nella normale lavorazione degli assi 3-, poiché il movimento dell'asse della macchina utensile è semplice, la finitura superchord può essere utilizzata per la finitura di alcune pareti laterali e di aree ripide o piane sulla superficie superiore. Si consiglia di utilizzare strumenti ad arco a forma di botte e rastremata e di utilizzare la strategia ad altezza uguale e la strategia parallela nella finitura Mastercam 3D per la finitura del superaccordo.
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3+2 lavorazione a superficie fissa:
Nell'ambiente di superficie fissa 3+2, si consiglia inoltre di utilizzare strategie di uguale altezza e parallele per la finitura del superaccordo. A differenza della semplice lavorazione ad 3-asse, nella lavorazione a 3+2 superficie fissa, è necessario selezionare un piano dell'utensile adatto in modo che l'arco dell'utensile entri in contatto con il materiale in un punto tangente stabile nel percorso dell'utensile.
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Lavorazione del collegamento a cinque assi:
La lavorazione con collegamento a cinque assi ha angoli di movimento flessibili della macchina utensile ed è la principale area di applicazione della finitura superchord. Nella lavorazione a cinque assi, si consiglia di utilizzare strategie di lavorazione parallela e gradiente.
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Il punto chiave della finitura superchord nel collegamento a cinque assi è controllare l'asse dell'utensile in modo che l'utensile entri in contatto con il materiale in un punto tangente all'arco stabile e appropriato.
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Analisi comparativa completa
C'è un modo per integrare i vantaggi dei due ed evitare gli svantaggi dei due? La risposta è sì. Un'attenta analisi del processo di formazione dell'altezza della cresta residua mostra che l'altezza della cresta residua è in realtà correlata al raggio dell'arco del punto di contatto tra l'utensile e il materiale, e ha poco a che fare con il raggio dell'utensile stesso. Se aumentiamo solo il raggio della parte effettiva dell'utensile da lavorare mantenendo invariato il raggio del corpo dell'utensile, potremmo essere in grado di raggiungere entrambi gli obiettivi di miglioramento della qualità della superficie e di riduzione dei tempi di finitura.
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Prendiamo come esempio la fresa ad arco a raggio ampio con forma conica. L'altezza della cresta residua lasciata dall'arco di lavorazione effettivo dell'utensile per la finitura equivale all'altezza della cresta residua lasciata da una fresa a sfera di diametro 187 volte.
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La qualità superficiale della finitura ottenuta con una fresa ad arco di grandi dimensioni con forma conica da 16 mm alla stessa distanza di passo e allo stesso tempo è equivalente alla qualità superficiale ottenuta da una fresa a sfera con un diametro di quasi 3000 mm (3 metri).
La modifica della forma dell'utensile, l'aumento dell'arco del punto di contatto tra l'utensile e il materiale durante la lavorazione e la riduzione dell'altezza della cresta residua lasciata dalla finitura possono ridurre notevolmente il numero e la densità dei percorsi utensile richiesti nell'area di finitura, che riduce notevolmente i tempi di lavorazione e migliora l'efficienza della produzione.
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Ma sorge un nuovo problema: l’arco di lavorazione effettivo di questo tipo di fresa ad arco di grandi dimensioni ha una forma complessa. Nel percorso utensile, è necessario effettuare una compensazione corrispondente in base alla forma complessa dell'utensile per fare in modo che l'ampio arco dell'utensile si adatti accuratamente alla posizione di lavorazione e soddisfi i requisiti di qualità della superficie nel processo di finitura. Come dovrebbe essere programmato un percorso utensile di questo tipo?
Utilizzando la tecnologia di finitura superstring sul software CAM Mastercam, è possibile compensare dinamicamente i punti di contatto dell'utensile durante il processo di lavorazione per utensili ad arco di grandi dimensioni di varie forme in base alla forma dell'utensile attraverso speciali algoritmi del percorso utensile e sfruttare appieno la forma dell'utensile utensile ad arco per finiture di alta precisione e ad alta efficienza.
Questa tecnica di finitura delle superstringhe ha effettivamente migliorato l'efficienza nella finitura, ma presenta anche il problema di costi di programmazione leggermente più elevati. L'analisi specifica deve ancora essere effettuata in base alle condizioni di lavorazione del prodotto. Cosa ne pensate di questa soluzione? Lo utilizzerai? Benvenuto per discutere con tutti nell'area commenti qui sotto~
