با توسعه مستمر تکنولوژی ساخت و پردازش مدرن، تجهیزات و سیستم CAM پشتیبانی کننده آن به طور گسترده مورد استفاده و توسعه قرار گرفته است. مسیر ابزار پردازش (یعنی روش برش) تولید شده توسط سیستم CAM هسته اصلی کنترل عملیات پردازش تجهیزات است. این به طور مستقیم بر دقت قطعه کار پردازش شده، زبری سطح، زمان کلی پردازش، عمر مفید ماشین ابزار و غیره تأثیر می گذارد و در نهایت تولید را تعیین می کند. بهره وری.
این مقاله با تحلیل ویژگیهای مختلف روش ابزارسازی و برخی عوامل مؤثر بر انتخاب آن و مقایسه روشهای فرآیند و روشهای ابزارسازی در فرآیند آسیاب، مرجعی برای انتخاب روش ابزارسازی مناسب ارائه میکند.
1. روش برش
1. مفهوم اساسی روش برش
در , مسیر ابزار به روش برنامه ریزی مسیر زمانی اشاره دارد که ابزار برش قطعه کار را کامل می کند. در پردازش همان قطعه، روش های مختلف برش می تواند اندازه و دقت مورد نیاز قطعه را برآورده کند، اما راندمان پردازش یکسان نیست.
2. طبقه بندی روش های برش
روش برش را می توان به 4 دسته تقسیم کرد: برش یک طرفه، برش رفت و برگشتی، برش دایره ای و برش مرکب. پاس مرکب ترکیبی از سه مورد اول است. استفاده از ابزار برش یک طرفه یا رفت و برگشتی از نظر استراتژی پردازش همه برش و برش است. بنابراین، با توجه به استراتژی های مختلف پردازش، روش برش را می توان به برش خط، برش حلقه و سایر روش های خاص تقسیم کرد. معمولاً از برش ردیف و برش حلقه استفاده می شود.
پردازش خط برش به حداکثر سرعت تغذیه ماشین ابزار کمک می کند و کیفیت سطح برش آن نیز بهتر از پردازش حلقه برش است. با این حال، هنگامی که یک حفره مسطح پیچیده دارای باس های متعدد برای تشکیل خطوط داخلی چندگانه است، اقدامات اضافی برای بلند کردن ابزار اغلب رخ می دهد، یعنی جایی در مسیر ابزار، یا برای جلوگیری از تداخل بین ابزار و باس، یا برای بازگرداندن ابزار به در قسمت پردازش نشده باقیمانده، ابزار باید تا ارتفاع معینی از صفحه ماشینکاری بلند شود و سپس به ابتدای مسیر ابزار دیگر منتقل شود و سپس عمل برش ادامه یابد.
مسیر ابزار برش خط عمدتاً از یک سری قطعات خط مستقیم به موازات یک جهت ثابت تشکیل شده است و محاسبه ساده است. مناسب برای تکمیل جیب ساده یا خشن کردن با برداشتن انبارهای بزرگ. همانطور که در شکل 1 - ریل چاقو برش ردیفی رفت و برگشتی نشان داده شده است.
در برش حلقه ای، ابزار در امتداد مسیری با خطوط مرزی مشابه حرکت می کند که از گروهی از منحنی های بسته تشکیل شده است که می تواند اطمینان حاصل کند که ابزار هنگام برش قطعات، حالت برش یکسانی را حفظ می کند. از آنجایی که فرآیند برش دایرهای، مسیر دایرهای بعدی را با ساختن نقشه مسیر دایرهای فعلی از طریق افست پیوسته محاسبه میکند، این محاسبه پیچیده و زمانبر است. برای پردازش حفره های پیچیده و سطوح منحنی مناسب است. همانطور که در شکل 2 - ریل چاقو ختنه نشان داده شده است.
تصویر
2. عوامل مؤثر بر نحوه برش
1. شکل و عناصر هندسی خود قطعه کار: شکل و عناصر هندسی خود قطعه کار شامل شکل هندسی منطقه پردازش، اندازه و موقعیت جزیره و غیره است. این ویژگی ذاتی خود قطعه کار است و عاملی غیرقابل تغییر است، اما عامل اساسی است که نحوه برش را تعیین می کند.
2. مسیر فرآیند: مسیر فرآیند، فرآیند مستقیم برای دستیابی به هدف پردازش و مبنای مستقیم برای انتخاب روش برش است. مسیر فرآیند، توالی حوزههای پردازش، ادغام و تقسیم جزایر، تقسیمبندی ماشینکاری ناهموار، ماشینکاری نیمه تمام، و ماشینکاری تکمیلی و غیره را تعیین میکند. انواع مسیرهای فرآیندی برای رسیدن به هدف وجود دارد که تعیینکنندههای مختلف است. انتخاب روش های برش
3. مواد قطعه کار: مواد قطعه کار نیز یکی از عوامل تعیین کننده روش برش است. ماده قطعه کار شی پردازش مستقیم است و مستقیماً بر روش برش تأثیر نمی گذارد، اما بر انتخاب مواد ابزار برش، اندازه، روش پردازش و غیره تأثیر می گذارد، بنابراین به طور غیر مستقیم بر روش برش تأثیر می گذارد. شکل و اندازه قسمت خالی قطعه کار بر یکنواخت بودن توزیع مجاز ماشینکاری هر قسمت از قطعه کار تأثیر می گذارد. استراتژی هایی که منجر به حرکت های مختلف چاقو می شود.
4. روش بستن و بست قطعه کار: روش گیره و بست قطعه کار نیز به طور غیر مستقیم بر روش برش تاثیر می گذارد. تغییر، تاثیر ارتعاش در نحوه برش.
5. انتخاب ابزار: انتخاب ابزار شامل مواد ابزار، شکل ابزار، طول ابزار، تعداد دندانه های ابزار و ... می باشد که این پارامترها سطح و فرکانس تماس بین ابزار و قطعه کار را تعیین می کنند و در نتیجه حجم برش را تعیین می کنند. مواد در واحد زمان و بار ماشین ابزار، مقاومت در برابر سایش و عمر ابزار طول زمان برش را تعیین می کند. در این میان اندازه ابزار (یعنی قطر) تاثیر مستقیمی در نحوه برش دارد. با توجه به انتخاب ابزار با قطرهای مختلف، اندازه مساحت باقیمانده تحت تأثیر قرار می گیرد و در نتیجه مسیر ماشینکاری تغییر می کند و در نتیجه روش های تغذیه ابزار متفاوت است.
6. انتخاب ناحیه پردازش: در فرآیند فرزکاری، زمانی که یک حفره مسطح پیچیده دارای باس های متعددی است که خطوط داخلی متعددی را تشکیل می دهند، یک عمل بلند کردن ابزار اضافی اغلب برای برش خط رخ می دهد. برای برش حلقه، باعث ماشینکاری می شود. مسیر طولانی تر می شود. این عمل بلند کردن ابزار اضافی یا طولانی شدن مسیر ماشینکاری، کارایی برش را به طور جدی کاهش می دهد. بنابراین، چگونگی به حداقل رساندن تعداد چنین موقعیت هایی یکی از دغدغه های اصلی ما است.
کل منطقه برش با توجه به نیازهای فرآوری به چندین ناحیه فرعی تقسیم می شود و هر زیر ناحیه به طور جداگانه پردازش می شود و بالابر ابزار بین هر زیر منطقه انجام می شود. در عین حال، این مناطق فرعی پردازش بر اساس روش برش ادغام یا تقسیم می شوند و یا حتی نادیده گرفته می شوند. این انتخاب از مناطق مختلف پردازش نه تنها تعداد بالابرهای ابزار را کاهش می دهد، بلکه طول نسبی مسیر پردازش را طولانی تر نمی کند و در عین حال معقول ترین روش جابجایی ابزار را برای منطقه جدید اتخاذ می کند و کارایی پردازش را بهبود می بخشد. .
3. انتخاب معقول روش برش
1. اصول اولیه انتخاب
هنگام انتخاب روش برش باید به دو نکته توجه کرد: یکی طول زمان پردازش و دیگری اینکه آیا کمک هزینه فرآوری یکنواخت است یا خیر. به طور کلی، روش برش حلقه بر اساس شکل قطعه کار است و کمک هزینه ماشینکاری نسبتا یکنواخت است. با این حال، کمک هزینه ماشینکاری روش برش خط نسبتاً ناهموار است. اگر می خواهید پس از برش خط مقدار یکنواخت تری باقی بگذارید، معمولاً باید ریل ابزار برش دایره ای را در اطراف مرز افزایش دهید. اگر شرط ناهمواری حاشیه نادیده گرفته شود، طول مسیر ابزار ابزار برش خط معمولاً نسبتاً کوتاه است. اگر ناهمواری حاشیه در نظر گرفته شود و مسیر ابزار برش دایرهای اضافه شود، زمانی که مرز ناحیه پردازش طولانی باشد (مانند جزیرههای متعدد)، ریل ابزار برش حلقهای در اطراف مرز تأثیر آشکارتری دارد. کل زمان پردازش و ریل ابزار برش خط به طور کلی طولانی تر از ریل ابزار برش حلقه است. محاسبه موقعیت چاقو برای برش خط آسان است و حافظه کمتری را اشغال می کند، اما تعداد دفعات بلند کردن چاقو بیشتر است. هنگام استفاده از یک مسیر ابزار دایره ای، لازم است که مرز حلقه را چندین بار جابجا کنید و حلقه خود متقاطع را پاک کنید.
2. با توجه به ویژگی های ظاهری انتخاب کنید
ویژگی های شکل قطعه کار نحوه پردازش ابزار را تعیین می کند. با توجه به اشیاء مختلف پردازش، قطعات کار را می توان به سادگی به حفره صفحه و سطح آزاد تقسیم کرد. حفره های مسطح به طور کلی با برش خط پردازش می شوند. از آنجایی که اکثر این قطعات کار به طور یکپارچه از قسمت های خالی مانند بدنه جعبه، پایه ها و سایر قسمت ها بریده و آسیاب می شوند، ظرفیت ماشینکاری زیاد است. روش برش خط منجر به حداکثر پیشرفت ماشین ابزار می شود. سرعت بدهید، کارایی پردازش را بهبود بخشید، و کیفیت سطح برش آن نیز بهتر از پردازش حلقه برش است، اگر نمی خواهید همیشه درگیر عملیات مرکز ماشینکاری باشید!
سطوح آزاد به طور کلی با برش حلقه ای پردازش می شوند، عمدتاً به این دلیل که سطوح منحنی عمدتاً ریخته گری هستند یا توسط اشکال منظم پردازش می شوند و توزیع حاشیه ناهموار است. در عین حال، دقت سطح منحنی نسبتاً بالا است. این به شکل واقعی سطح نزدیکتر است تا اینکه ویژگی های پردازش سطح خوبی داشته باشد.
3. با توجه به استراتژی پردازش انتخاب کنید
پردازش قطعات اغلب به سه مرحله پردازش تقسیم می شود: پردازش خشن، نیمه تمام و تکمیل، و گاهی اوقات یک مرحله پردازش تکمیل وجود دارد. تقسیم منطقی مراحل پردازش برای اطمینان از دقت پردازش ضروری است. با توجه به عملکرد نسبتاً واحد ماشین ابزار در روش پردازش سنتی، مرزهای هر مرحله را می توان به وضوح در مسیر فرآیند مشاهده کرد، اما در روش پردازش CNC فرز، مرزها نسبتا محو می شوند و ممکن است مواردی وجود داشته باشد. مخلوط کردن (مانند مرحله ماشینکاری خشن با پردازش خوب). محتوای پردازش، مرحله تکمیل نیز ممکن است دارای آثار زبر باشد)، از منظر اطمینان از کیفیت پردازش، تقسیم مراحل پردازش در حین ماشینکاری NC نیز لازم است، اما به منظور کاهش زمان گیره و ساده سازی حرکت ابزار، نحوه تعیین هر مرحله محتوای پردازش، ملاحظات ممکن است تا حدودی متفاوت از تکنولوژی پردازش سنتی باشد.
هدف اصلی ماشینکاری خشن، پیگیری میزان حذف مواد در واحد زمان و آماده سازی مشخصات هندسی قطعه کار برای نیمه تکمیل است. بنابراین برای برش لایه اغلب از روش برش خط یا روش کامپوزیت استفاده می شود. هدف اصلی نیمه تکمیل، صاف کردن شکل کانتور قطعه کار و یکنواخت کردن کمک هزینه تکمیل سطح است. بنابراین اغلب از روش ختنه استفاده می شود. هدف اصلی از تکمیل، به دست آوردن قطعات کار با ابعاد هندسی، دقت شکل و کیفیت سطح است که الزامات را برآورده کند. با توجه به مشخصات هندسی قطعه کار، روش برش خطی باید برای داخل و روش برش حلقه ای برای لبه و اتصال استفاده شود.
4. با توجه به استراتژی برنامه نویسی انتخاب کنید
اصول اصلی برای تعیین مسیر ابزار در طول برنامهنویسی به شرح زیر است: دقت پردازش و ناهمواری سطح قطعات باید تضمین شود. مسیر پردازش باید تا حد امکان کوتاه شود تا زمان سفر خالی ابزار کاهش یابد. تلاش برنامه نویسی را کاهش دهید. به طور کلی، برای حفره های مسطح، برش خط برای تقسیم منطقه پردازش برای کاهش تعداد بالابر ابزار استفاده می شود. برای سطوح آزاد، از برش حلقه برای تقریبی شکل استفاده می شود. انتخاب شکل خالی بر انتخاب برنامه نویسی تأثیر می گذارد. با بزرگ کردن شکل قسمت خالی، پردازش شکلی که بستن آن آسان نیست را می توان به روش برش خطی برای پردازش حفره تبدیل کرد که به راحتی گیره می شود. یا سطح آزاد که توسط برش دایره ای پردازش می شود را می توان به برش خط تغییر داد. روش برش حاشیه زیادی را برای بهبود کارایی پردازش حذف می کند.
