51吃瓜

CNC-fr?sning f?rb?ttrar sk?reffektiviteten och verktygslivsl?ngden avsev?rt

De betydande framsteg som gjorts n?r det g?ller att f?rb?ttra sk?reffektiviteten i metall ?r resultatet av gemensamma insatser fr?n verktygstillverkare, verktygstillverkare och mjukvaruutvecklare. Insatsfr?sning (Z-axelfr?sning) ?r ett bra exempel p? bearbetning. Vid fr?sning sk?r det roterande verktyget direkt in arbetsstycket l?ngs Z-axelns riktning och drar tillbaka verktyget upp?t l?ngs Z-axeln. Sedan r?r det sig horisontellt l?ngs X-axelns eller Y-axelns riktning under ett visst avst?nd och utf?r vertikal sk?rning som ?verlappar den f?reg?ende sk?rdelen f?r att sk?ra mer arbetsstycksmaterial. Insatsfr?sning har m?nga f?rdelar. S?rskilt vid bearbetning med l?ngt ?verh?ng (t.ex. fr?sning av djupa formh?ligheter) m?ste den traditionella planfr?sningsmetoden (dvs. fr?sning fr?n ena sidan av arbetsstycket till den andra) minska sk?rhastigheten f?r att minimera den sidokraft som kan orsaka prat. Vid fr?sning ?verf?rs sk?rkraften direkt till maskinspindeln och arbetsbordet, vilket ger en mycket h?gre metallborttagningshastighet ?n traditionella fr?smetoder. Enligt AMT Software Company inneh?ller Prospector CAM mjukvarupaket som utvecklats av f?retaget infogningsfr?sfunktionen. J?mf?rt med traditionell planfr?sning med knappformade fr?sar kan metallborttagningshastigheten vid bearbetning av infogningsfr?sning f?rb?ttras med minst 50%. Tack vare sin f?rm?ga att minimera sidobelastningen p? verktygsmaskinens komponenter kan sp?rfr?sning anv?ndas f?r gammaldags eller l?tta verktygsmaskiner med otillr?cklig styvhet f?r att f?rb?ttra produktiviteten. John Ross, marknadschef f?r Doushan Machine Tool Company, inst?mmer i p?st?endet att fr?sning av sp?r kan minska sk?rkraften p? maskiner med l?g prestanda, men han till?gger att f?rdelarna med denna process kan maximeras i nya verktygsmaskiner med strukturell design som fr?mjar bearbetning av sp?r. Han p?pekade att p? grund av den direkta ?verf?ringen av fr?skraften till verktygsmaskinens spindel och arbetsbord kan olika problem orsakade av svag kl?mning av arbetsstycket minimeras i st?rsta m?jliga utstr?ckning. Bill Fiorenza, produktchef f?r Ingersoll Tool Company's Mold Production Line, sade att sk?rfr?sning hj?lper till att minska sk?rv?rmen som tr?nger in i verktyget och arbetsstycket. Han sade: "Vid inf?stningsfr?sning tr?nger inte mycket v?rme in i arbetsstycket eftersom sk?rverktyget roterar snabbt f?r att sk?ra in och ut arbetsstycket. Endast en liten del av arbetsstycket med ett r?rligt steg kommer i kontakt med verktyget." Denna funktion ?r s?rskilt f?rdelaktig vid sk?rning av sv?rbearbetade material som rostfritt st?l, h?gtemperaturlegeringar och titanlegeringar. Fiorenza f?rklarade under demonstrationen att "Vanligtvis ?r temperaturen p? metallsp?n mycket h?g, och du kan till och med baka en sm?rg?s i sp?nh?gen, men n?r inmatnings- och fr?sprocessen ?r klar kan du omedelbart placera handen p? arbetsstycket och k?nna dig svalare vid ber?ringen." Minskad sk?rv?rme kan inte bara f?rl?nga verktygslivsl?ngden utan ocks? minimera deformationen av arbetsstycket.

【 V?rt ett f?rs?k 】 Insertionsfr?sning kan kraftigt p?skynda produktionsrytmen f?r avancerade och komplexa komponenter. Gary Meyers, produktchef f?r fr?sning p? Seco Tool Company, konstaterade att "de vanligaste omr?dena inom sk?rfr?steknik ?r m?geltillverkning och flygindustri, eftersom typerna av delar i dessa branscher ?r mycket l?mpliga f?r sk?rfr?sning." M?geltillverkare beh?ver fr?sa olika komplexa former p? hela arbetsstycket f?r att bilda m?gelh?ligheter, och m?nga flygdelar bearbetas ocks? fr?n hela blankar. Han sade: "Klippm?ngden av dessa arbetsstycken ?r f?rv?nande, och i vissa fall ?r det n?dv?ndigt att sk?ra 50% -60% eller till och med mer av arbetsstyckets material fr?n blanken." Kenyon Whetsell, produktchef f?r DP Technology, utvecklaren av ESPRIT CAM-programvaran, p?pekade att f?rutom tillverkare av komplexa delar, ?ven allm?nna bearbetningsverkst?der kan dra nytta av till?mpningen av sk?rfr?steknik. Metallbearbetning WeChat, inneh?llet ?r bra och v?rt att f?lja. Han sade: "Vissa verkst?der anv?nder fortfarande 2,5-axlig bearbetningsteknik, vilket har f?r?ldrade verktygstyper, d?lig styvhet och otillr?cklig kl?mkraft hos fixturer, men de hoppas fortfarande att f?rb?ttra produktiviteten. Dessa verkst?der kan anv?nda 2,5-axlig fr?steknik f?r att uppn? detta m?l." Juan Seculi, global produktchef f?r Kenners Indexable Fr?sar, anser att "fr?stekniken ?r allm?nt till?mplig p? komplexa former och h?ligheter hos stora och medelstora delar. I denna typ av bearbetning ?r f?rh?llandet mellan l?ngd och diameter av fr?sen avg?rande, och traditionella fr?sstrategier kan generera prat och vibrationer, vilket f?rkortar verktygslivsl?ngden. Kenner har nyligen byggt om sin Z-axlig fr?splattform f?r att m?ta den v?xande efterfr?gan fr?n anv?ndarna." "Tiden har visat att f?rs?ljningsvolymen f?r Z-axliga fr?sar st?ndigt ?kar, med en ?rlig tillv?xttakt p? 40%."

Fr?sar: Verktygstillverkarna har utvecklat olika fr?sar som fullt ut kan utnyttja f?rdelarna med fr?stekniken. Meyers fr?n Shangao Tools sade att sk?rkraften hos s?dana verktyg i princip ?verf?rs direkt tillbaka till Z-axeln. Den geometriska formen p? sk?rfr?sen ?r mycket lik den hos 90 kvadratiska axelfr?sen. Skillnaden ligger i avvikelsen av fr?sbladets fr?mre vinkel fr?n det vertikala planet med n?gra grader, vilket kan vara 87 ist?llet f?r 90. Om en 90 ° fr?s anv?nds f?r att s?tta in och fr?sa sidov?ggen ned?t, kommer hela sk?reggen p? bladet att gnida mot sidov?ggen. Om verktygsvinkeln ?r 87, finns det ett gap mellan sk?reggen och arbetsstyckets sidov?gg. Fr?sen b?r anv?nda sk?reggen l?ngst ner p? bladet f?r att undvika sk?rning fr?n bladets sida, eftersom ?verg?ngen fr?n botten till sidan ?r den svagaste punkten p? bladet, och bearbetning fr?n bladets sida kan orsaka radiala sk?rkrafter som kan orsaka vibrationer. Meyers tillade att ?ven om det inte ?r vanligt att sk?ra med bladets sida, i vissa bearbetningsprocesser som kallas "upp (eller ner) profilfr?sning", kan fr?sen s?tta in och fr?sa komplexa former i upp och ner drag. Ett enkelt exempel ?r att anv?nda bottenfr?sningsmetoden f?r att fr?sa raka sidov?ggar. "Du kan f?rst s?tta in fr?sning ned?t, sedan flytta in?t och fr?sa roten p? arbetsstycket." Meyers anser att begr?nsningen av sk?rfr?stekniken ?r skillnaden mellan verktygsdiametern och verktygskroppens diameter. F?r att ge maximalt st?d till sk?reggen m?ste stommen p? standardfr?sen f?rstoras s? att den ligger s? n?ra verktygsdiametern som m?jligt. F?r borrfr?sen som anv?nds f?r profilfr?sning ?verstiger knivens sk?rdiameter verktygskroppens diameter. Metallbearbetning WeChat, inneh?llet ?r bra och v?rt att f?lja. "Men det finns en viss gr?ns f?r m?ngden som ?verskrids, eftersom f?rl?ngningen av fr?sbladen inte kan vara f?r stor." Meyers sade att ?ven om fr?sning ?r en typisk grovfr?sning, ?r dess teknik och verktyg ocks? l?mpliga f?r halvprecisions- och precisionsbearbetning. Han f?reslog att f?r att uppn? b?ttre j?mnhet p? bearbetningsytan b?r radiella sk?rsteg minskas, vilket ?r samma som den reducerade bearbetningsmetoden som anv?nds vid 3D precisionsfr?sning med kulfr?sar. Meyers f?rklarade att sk?rstegsavtalet i grunden best?ms baserat p? bladets bredd och m?ngden material som sk?rs in i arbetsstycket av sk?reggen. Den rekommenderade stegstorleken f?r verktygsproduktprover kommer att resultera i en viss resth?jd, vilket avg?r ytgrovheten hos en specifik sk?rfr?s.

Seculi fr?n Kenneth Metal konstaterade att konstruktionen av fr?sen st?ndigt f?rb?ttras och full?ndas. Till exempel inkluderar Kenner Z-axelfr?sens nya funktioner: den tandade strukturen utformad p? sk?rkroppen kan f?rb?ttra sp?nbildning och sp?nborttagning prestanda, och utformningen av kylv?tskeuttaget kan f?rb?ttra kontrollen av sk?rv?rme och sp?nborttagning prestanda. Han sade: "Dessa integrerade strukturella konstruktioner med verktygskroppen, i kombination med anv?ndning av en stor r?tvinkel r?ta yta, kan minska sk?rkraften, minska efterfr?gan p? maskinmaskinkraft och d?rmed f?rl?nga verktygslivsl?ngden och f?rb?ttra bearbetningens tillf?rlitlighet."

Fiorenza p?pekade att ?ven om anv?ndningen av CAM-fr?steknik har en historia p? minst 15 ?r har bearbetningsverksamheterna under de senaste ?ren blivit allt mer medvetna om att fr?sning kan uppn? h?gre materialborttagningsgrader, och p? grund av enklare programmering och verifiering av verktygsbanor har till?mpningen av fr?sning blivit l?ttare ?n tidigare. Fler och fler CAM-system har algoritmer speciellt utformade f?r sk?rning och fr?sning. Dessutom kan maskinverkstaden med hj?lp av programvara f?r sk?rsimulering verifiera sin tillf?rlitlighet innan du k?r fr?scykelprogrammet. Fiorenza sa: "Du m?ste kontrollera verktygets r?relse l?ngs sk?rbanan, eftersom specialiserade fr?sar vanligtvis inte ?r centrerade sk?rverktyg." N?r du anv?nder icke centrerade sk?rverktyg, om det valda sk?rsteget inte ?r l?mpligt eller om bearbetningskravet f?r arbetsstycket ?r oklart, ?r det m?jligt att orsaka sk?rning. Enligt Meyers anv?nder vissa verkst?der G81-borrcykelprogrammet f?r CNC-bearbetning f?r att utf?ra fr?sningar. Men vid denna typ av bearbetning, n?r fr?sen ?terv?nder fr?n ned?triktad insats, kan dess blad skrapa mot arbetsstyckets sidov?gg. F?r att l?sa detta problem flyttar ett speciellt utformat CAM-fr?scykelprogram verktyget 0,025-0,050 mm l?ngs X-axeln eller Y-axelns riktning innan det n?r botten av insatsen och f?rbereder sig f?r att dra tillbaka till sin f?rdtopp. Att flytta verktyget bak?t kan undvika repor mellan bladet och den bearbetade ytan under verktygsindragning. Meyers sade: "Det ?r ocks? m?jligt att manuellt programmera ins?ttnings- och fr?scykeln. I vissa fall, om det ?r en enkel inmatning och fr?sning med samma insatsdjup, kan du bara skriva en subrutin f?r att best?mma verktygets r?relse i X- eller Y-axeln. Manuell programmering ?r dock mycket arbete och b?r endast anv?ndas n?r det ?r n?dv?ndigt och inte n?dv?ndigt att skriva bearbetningskod." Whitsell fr?n DP Technology sade, "Vi f?rs?ker optimera ins?ttnings- och fr?scykeln, s? att anv?ndarna fullt ut kan utnyttja den maximala potentialen hos ins?ttnings- och fr?sar i varje sk?rning, med s? f? verktygspass som m?jligt, och sk?ra s? m?nga arbetsstycksmaterial som m?jligt. Vid fastst?llande av programmeringsparametrar ?r det n?dv?ndigt att dynamiskt justera den axiella matningen av verktyget i arbetsstycket. Syftet med att maximera sk?rbladets f?rm?ga vid varje operation. Detta kr?ver att man k?nner till dimensionerna p? arbetsstycket tomt och de f?rdiga delarna efter bearbetning S? l?nge den slutliga storleken p? delen ?r k?nd, kan fr?sdjupet p? fr?sen best?mmas, och om storleken p? arbetsstycket tomt kan det avg?ra var du ska b?rja fr?sa. Metallbearbetning WeChat, inneh?llet ?r bra och v?rt att f?lja. Whetsell sade: "Detta ?r i grunden programmeringsinformationen f?r arbetsstycken som tidigare har bearbetats genom sk?rfr?sning i nuvarande skede. I DP:s ESPRIT CAM-programvara h?nvisar vi till det som "automatisk programmering av arbetsstycken", sade Whetsell, "Programmering av bak?tsk?rningsverktyget i X- eller Y-axelns riktning blir lite knepigt eftersom du inte kan l?ta verktyget bara dra sig tillbaka i efterf?ljande arbetsstycksmaterial, och du inte vill dra tillbaka verktyget i restmaterialet som genererats av f?reg?ende sk?rning." CAM-programvara kan programmera sk?rfr?sning p? olika s?tt. Whetsell sade: "Du kan till exempel definiera resth?jden (till exempel 0,25 mm) utan att definiera sk?rsteget eller radiell sk?rbredd, och CAM-programvaran kan ber?kna antalet fr?sningar f?r att uppn? den resth?jden." DP Technology utvecklar en s?rskild fr?scykel f?r ESPRIT-programvaran, och vissa anv?ndare har redan utvecklat fr?sprogram genom det avancerade programmeringsgr?nssnittet i programvarupaketet. Enligt Seculi fr?n Kenner Company skiljer sig sk?rparametrarna och den professionella terminologin som anv?nds vid fr?sning fr?n andra fr?smetoder. Till exempel, f?r att f?rhindra vibrationer, b?r en l?gre sk?rhastighet anv?ndas n?r fr?sen ?verh?ng under l?ng tid. Vid beskrivningen av insatsfr?sningsprocessen har ocks? betydelsen av Ap som anv?nds f?r att representera det axiella sk?rdjupet vid planfr?sning ?ndrats, eftersom den placeras radiellt p? insatsfr?sen snarare ?n i den vertikala axelriktningen. Vid Z-axelfr?sning finns det inget axiellt sk?rdjup, endast radialt sk?rdjup (dvs. sk?rstegsavst?nd) och radial sk?rstorlek. Klippdjupet ?r vanligtvis relaterat till storleken p? bladet. Kenner Company f?resl?r att sk?rdjupet alltid b?r h?llas st?rre ?n 15% av sk?rl?ngden p? bladet vid fr?sning. Om sk?rdjupet blir n?ra eller mindre ?n radiev?rdet f?r verktygsspetsb?gen p? bladet ?kar den radiella sk?rkraften och d?rmed f?rlorar vissa f?rdelar med sk?rfr?stekniken.

Insatsfr?sning och h?gmatad fr?sning ?r metallsk?rningsstrategier med h?g produktivitet. Valet mellan att anv?nda denna teknik eller andra fr?sstrategier beror p? flera faktorer. F?r att maximera f?rdelarna med fr?sning ?r det n?dv?ndigt att anv?nda specialiserade fr?sar och noggrant utf?ra CAM-programmering. I m?nga fall kan h?gmatningsfr?sning bli ett enklare och mer genomf?rbart alternativ till sp?rfr?sning, och h?gmatningsfr?sar ?r i princip raka kantfr?sar med stora ledvinklar. En stor blyvinkel tunnar sp?nen, och f?r att uppr?tth?lla tillr?cklig sp?ntjocklek ?r det n?dv?ndigt att ?ka matningshastigheten. Fr?sar med h?g matning kan snabbt sk?ra metallmaterial med h?g matningshastighet och sm? sk?rdjup, samtidigt som den laterala belastningen p? verktygsmaskinen och sk?rverktygen minimeras. Tom Noble, MAX1ine Product Manager p? Ingersoll Tools, anser att de karakteristiska dimensionerna och strukturen hos delarna kan hj?lpa verkstaden att avg?ra om sk?rfr?sning eller h?gmatad fr?sning ska anv?ndas. Han sade: "Om en liten konkav h?lighet beh?ver bearbetas, kan det vara l?mpligare att anv?nda sk?rfr?sning. P? grund av det korta radiella r?relseavst?ndet beh?ver du inte fr?sa f?r mycket material radialt. Men om omr?det som ska fr?sas ?r ganska stort kan det vara effektivare att anv?nda h?gmatningsfr?sning." H?gmatningsfr?sning har faktiskt sidobelastningar, men det kan minimeras genom att anv?nda litet sk?rdjup, snabbmatning och flera verktygspass. Fiorenza fr?n f?retaget p?pekade att det kan vara mycket effektivt att anv?nda en fr?s med en diameter p? 50 mm eller mer f?r l?ngt ?verh?ng fr?s. Fr?sning med h?g matning kan vara l?mpligare f?r l?ng?verh?ng fr?sning med fr?sar med liten diameter. Han sade, "N?r sk?rverktygets ?verh?ngande l?ngd ?kar till 4 eller 6 g?nger diametern, kommer vissa typer av prat att b?rja uppst?. Du kan anv?nda h?g matning fr?sar och sm? sk?rdjup p? 0,38-0,50 mm f?r att hantera denna bearbetning. Du kan ocks? beh?va anv?nda vissa antivibrationsverktygsstrukturer, s?som integrerade h?rdlegeringsverktygsh?llare och modul?ra verktygshuvuden." Noble anser att en viktig faktor i valet av en fr?smetod ?r de dagliga bearbetningsuppgifterna i verkstaden. "Om du till exempel vill utf?ra en stor m?ngd 3D-fr?sning i ditt dagliga liv och ?ven vill g?ra lite sk?rfr?sning, skulle jag rekommendera att du anv?nder h?gmatning fr?sar, som ocks? kan utf?ra begr?nsad sk?rfr?sning. Men f?r h?lrum,... F?r fr?sning, rak v?gg och sp?rfr?s, samt storskalig bearbetning, b?r du investera i specialiserad fr?sning.

?ven om allm?nna verktygsmaskiner har f?rdelen att vara m?ngsidiga, ?r det ofta ett b?ttre val att anv?nda specialiserade verktygsmaskiner f?r att maximera produktiviteten (och minska deformationen). Doushan Machine Tool Company, som producerar produkter som vertikala bearbetningscentraler (VMC) och horisontella borr- och fr?smaskiner, kan tillhandah?lla olika typer av verktygsmaskiner fr?n l?tta g?ngcentra till h?ghastighets femaxliga bearbetningscentraler f?r tung sk?rning av formar. Metallbearbetning WeChat, inneh?llet ?r bra och v?rt att f?lja. Marknadschef John Ross konstaterade att f?retaget kan anpassa verktygsmaskiner f?r olika bearbetningar (och ?ven olika regioner). Till exempel anv?nder vissa verktygsmaskiner linj?ra styren, medan andra anv?nder stabilare h?rda skenor. N?r vi kommer in p? marknaden i vissa delar av Kalifornien, USA, som huvudsakligen sk?r l?tta material, ?r linj?ra styrskenor p? r?tt sp?r, men n?r vi kommer in p? marknaden i Mellanv?stern, som bearbetar luftfartsmaterial och h?gtemperaturlegeringar, beh?ver anv?ndare h?rdr?lsmaskiner som t?l st?rre sk?rkrafter och ?r mer h?llbara och h?llbara. H?ghastighetsformbearbetningsmaskiner med linj?ra styrskenor har utm?rkt prestanda n?r det g?ller att snabbt sk?ra sm? m?ngder arbetsstycksmaterial, och att anv?nda sk?rfr?steknik kan ytterligare f?rb?ttra deras grova bearbetningsf?rm?ga. Men f?rm?gan hos denna typ av verktygsmaskin att motst? sp?nbelastning ?r inte lika bra som den hos h?rda r?lsmaskiner. Ross p?pekade att Doosan:s vertikala bearbetningscentraler i Mynx-serien ?r de bearbetningsplattformar som kan maximera f?rdelarna med infr?sning, och deras styvhet ?r den h?gsta bland Doosan VMC:er. Basen p? verktygsmaskinen ?r gjord av integrerad gjutning, och 1500 mm arbetsbordet kan bearbeta stora formar eller flyggjutningar. Steve Sigg, applikationsingenj?r p? Doushan Company, p?pekade att "ju tjockare spindeln p? en verktygsmaskin, desto starkare fr?sf?rm?ga." Vid kraftig sk?rning kan sp?rfr?stekniken hj?lpa anv?ndare att effektivt grovfr?sa vissa sv?rbearbetade material (s?som Inconellegering och rostfritt st?l), medan anv?ndningen av en ytfr?s f?r radial bearbetning av dessa material ?r mycket ineffektiv. N?r verktygets ?verh?ng ?r stort kan den laterala fr?skraften orsaka ?verdrivna vibrationer, och sp?rfr?sning kan ocks? effektivt l?sa detta problem. Han n?mnde ocks? att en annan orsak till varf?r tillverkare har blivit intresserade av pluggfr?sning ?r att med ?terupplivandet av amerikansk tillverkning ?terkommer vissa m?gelbearbetningsuppgifter st?ndigt fr?n Kina till USA.