שיטות טובות להגדיר פרמטרים לחתוך במכונות מערך

הבנת הפרדוקסים של Core חיתוך ב- Multi-Axis Machining

מאסטרינג חיתוך פרמטרים ב multi-axis machining דורש הבנה עמוקה של איך מהירות ספינדל, קצב הזנה, רדיו ו עומק אקסילי של חיתוך, ואת אסטרטגיית נתיב כלי אינטראקציה. כל פרמטר חייב להיות מכוון לא רק לחומר ולמכשיר, אלא גם לנוקשות הדינמית של המכונה ואת ההתנהגות ה kinematic הספציפית של תנועות מרובות-axis.

ספיד מהירות ורגליים על פני השטח לדקה (SFM)

מהירות ספינדל היא בדרך כלל באה לידי ביטוי במהפכה לדקה (RPM), אך הגורם הקריטי לנטיעת חיתוך קצה הוא מהירות פני השטח (SFM) SFM משתנה עם קוטר כלי כלי; 10 מ"מ בסוף 10,000 RPM יש מהירות שטח נמוכה בהרבה מאשר כלי 20 מ"מ באותו כלי RPM. עבור multi-axis עבודה, שבו זוויות כלי פעולה משתנה כל הזמן, חישוב SFM מהמלצות ולאחר מכן להסתגל חומרים ספציפיים SFMFide (ב-SFM) כמו CFM (SFM) כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, עבור כלי רכב CFM CFM CFM CFM CFM CFM CFM של 301, כמו כלי רכב ראשי תיבות של כלי רכב CFM) עבור כלי רכב מופעל על בסיס של כלי רכב CFM של כלי רכב CFM של 30.

טיפול ב- Chipload Management

(ב /min או mm /min) חייב להיות מוגדר על בסיס שבב לשן (IPT או mm / מדית) במבצעים רב-אקשיים, מעורבות כלי משתנה - במיוחד במהלך הגדלה, ההתערבות הלילית, או במקביל 5-axis contouring - יכול לגרום לעומס מיידי של שבבים (למשל, 0.001-3 $ ב-Fic) כדי להפחית את יכולת הפחתת לחץ הדם של 1Fc) ולהגדיל את עוצמת השבבים במהירות (או לחץ מיידי (למשל, לאחר מכן) באמצעות עומס שבב שלילי (pcrep) ולהגדיל את עוצמת שבב נמוך מדי) ולהגדיל את עוצמת ה-U.

רדינל ו-Axial Depth of Cut

עומק רדיאלי של חיתוך (שלב) ועומק אקסקלי של חיתוך (צעד לאחור) השפעה ישירה על כוחות חיתוך וכלי דה השתקפות.ב multi-axis גסה, אסטרטגיה נפוצה היא להשתמש במעורבות קורנלית של 30-50% של קוטר כלי עם עומק צירי מלא, אבל זה יכול לגרום צ'אט על כלי טיס קבוע.

בחירת פרמטרים מפוזרים

הקשיחות של החומר, מוליכות תרמית, נטייה קשיחה לעבודה, ותכונות השבבים מכתיבים את החלון התפעולי הבטוח לחיתוך פרמטרים. Multi-axis machining of hard-to-cut ⁇ s דורש נמוך SFM, קירור בלחץ גבוה, ובקרת זהירה של קלט חום.

פלדה ופלדלס

פלדה דלת פחמן (למשל, 1018) מאפשרות SFM עד 400 SFM עם carbide ללא מעצורים. Alloy פלדהs (4140, 4340) לדרוש 200-300 SFM. Stainless Steels כמו 304 או 316 יש מוליכות תרמית גרועה, כך לשמור SFM 20-30% נמוך יותר מאשר סגסוגת ושימוש ב-CDCries פורצי השבבים.

טיטניום Alloys

Ti-6Al-4V יש מוליכות תרמית נמוכה וכוח גבוה בטמפרטורה.מומלץ SFM עם carbide הוא 40-80 SFM, להאכיל עבור השן 0.002-0.005, ומעורבות קורנלית מוגבלת ל 30% כדי להימנע ממיקרו-מגבת.

Superalloys מבוסס ניקל

Inconel 718 או Waspaloy הם מאוד abrasive ו- Work-Harden במהירות. SFM טיפות עד 20-40 SFM עבור carbide. UseFLT:0ceramic הכניסות FLT:1 ב SFM גבוה יותר (600-1,000 SFM) אבל רק עם עומק אקסקליבי כבד.

אלומיניום Alloys

אלומיניום 6061 או 7075 ניתן למכונה במהירויות גבוהות של תרד (12,000-20,000 RPM) עם שיעורי ההזנת עד 200 ב / min. Tool מעורבות יכול להיות אגרסיבי, אבל השבבים הוא קריטי עבור עבודה רב-אקסי שבה השבבים יכולים לגרד ולנזק משטחים.FLT:0Use מלוטש כלי פלוטה ו באמצעות spindle מגניב FLT1 לשפעת עמוקה.

דרישות כלי עבור Multi-Axis תפעול

גיאומטריה כלי, ציפוי, ואורך יתר משפיעים עמוקות על גבולות פרמטר בטוח.כבישים כלים רב-אקים לעתים קרובות דורשים כלים ארוכי-טווח לגשת לתכונות עמוקות.הטיה כלי הופך למגבלה ראשונית, לא רק על פני השטח לסיים אלא גם על הפסקות כלי.

טיפול פנים וכיסויים

(עד 1,600 מעלות צלזיוס) ו- AlCrN ציפויים מספקים עמידות חמצון גבוהה (עד 1,600 מעלות צלזיוס) והם אידיאליים עבור ייבוש או ליד מבוך של פלדה קשיחות.עבור טיטניום, FLT:0TiAlN + Cr-Cr-FLT:1 מקטין את ההצפה.

כלי Overhang and Stiffness

כלי הנמשך עם יחס באורך 4:1 למטר ימחק באופן משמעותי פחות מ יחס 6:1. עבור multi-axis סיימו, למזער את העודף כדי לשמור על כוחות בטווח האלסטי של הכלי.אם זמן רב הוא בלתי נמנע, להשתמש ב-FLT:0variable המגרש או helix GeometriesFLT:1 אשר שובר צ'אט חוזר.

אסטרטגיה של נתיב ושליטה

תוכנת CAM מודרנית מציעה אסטרטגיות כמו FLT:0 â € ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

Machine Dynamics and Process Monitoring

מכונות מרובות-אקסי יש דינמיקות מבניות מורכבות; התדרים הטבעיים משתנים עם עמדות ציר. פרדוקסים שעובדים היטב בתנוחה מכונה אחת עלול לגרום צ'אט באחר.

הימנעות מפטפט ויציבות Lobe Diagrams

צ'אט חוזר הוא צוואר בקבוק נפוץ. ⁇ s lobe דיאגרמות (SLD) לזהות טווחי מהירות ספינדל כי להימנע מציטוט של תדירות טבעי של מערכת כלי-העל (SLD) של מערכת כלי-העוצמה (FLT:0) לזהות טווחי ספין-פרפורה 1 על הרכב כדי להשיג יעילות תגובה (FRF) נתונים לשימוש קבוע כדי לחשב מהירות.

מעקב בזמן אמת ובקרה הסתגלות

בקרות CNC המודרניות מציעות ניטור עומס וגיבוי צריכת חשמל ספין-לעצני ריצוף של 80% של torque כדי לזהות כלי ללבוש או התנגשות.FLT:0 (FLT:0) הזנת חומרים משמרות של צריכת חשמל מ-FLT:1 יכול להפחית באופן אוטומטי כאשר עומס עולה על גבול מוגדר, ומאפשר לך לרוץ יותר מחוספס אגרסיבי יותר מעברים ללא סיכון.

אסטרטגיות מגניבות ו Lubrication

במול צירים רבים, מיקום נוקל מאתגר כי הכלי משתנה.באמצעות spindle מגניב (TSC) הוא השיטה האמינה ביותר, מתן נוזל בלחץ גבוה ישירות לקצה חיתוך.עבור חומרים נוטה לבנות תרמית, כלי FLT:0minimum כמות סיכה (MQL) LT:1 עם שמן צמחי יכול לעתים קרובות להפחית את השבבים הדרושים כדי להיות לחץ פנימי יותר טוב, 000.

שלב אחר-שלב Parameter Optimization Workflow

כדי להגדיר ולשפר באופן שיטתי את הפרמטרים חיתוך על מכונה רב-אקסי, לעקוב אחר תהליך מתועדו שמתחיל עם נתונים בסיס ואופטימיזציה של אינפורמטיביות.

1. (ב) ,0) ,היצרן ה-DataFLT 1 (הרשמה את ה-SFM) המליץ על SFM, להאכיל את השן ואת עומק החיתוך של הכלי הספציפי והשילוב החומרי ממקורות אמינים כמו FLT:2Harvey Performance CompanyFLT 3: או FLT:4Sandvik CoromantFLT:5).
2. (FLT:0Setשמרנים Start ValuesFLT:1) - צמצום SFM ב-20% והזנת שן עד 30% מהמלצות. השתמש במעורבות קורנת של 30% כלי קוטר לחוספס, ועומק אקסילי שווה לקוטר לכלי עבור ייבוש, או 1.5× קוטר עבור עוברי היקפיים.
3. (FLT:0) חישוב כלי הנגישות דרך נתיב (FLT:1) - השתמש בתוכנה CAM כדי ליצור מפות זווית מעורבות.התאמה של פרמטרים של נתיב כלי (למשל, שלב אחר, זווית מובילה) כדי לשמור על מעורבות בתוך 30-50% עבור מחוספס ומטה מתחת 10% לסיום.
4. (FLT:0) במבחן Run חותך עם Data LoggingFearLT:1) - לעשות מעבר קצר בעת הקלטת עומס ספינדל, רטט amplitude, ואת פני השטח להשלים (Ra או Rz) עלייה להאכיל על ידי 10% מצטברים עד העומס מגיע 70% של דירוג או רטט עולה על 0.1 מיקרומטר amplitude.
5. (FLT:0)Optimize Spindle SpeedFreaLT:1) - אם צ'אט מופיע, מהירות ספין-דל משתנה על ידי ±10% כדי לעבור לתוך כיכר יציבה. Re-test ולחתום על חלון RPM היציב.
6. (FLT:0)Finalize Parameters ו- DocumentFirLT:1) - להקליט את ה-SFM הסופי, להאכיל, עומק אקסילי / רדיקלי, ותנוחות כלי.מנע מהם בתבנית CAM עבור המשפחה.שתף עם הצוות עבור מכונאי עקבי על פני מכונות.

אתגרים משותפים ופתרונות מעשיים

גם בתכנון זהיר, פרמטר פרמטר רב-אקסי יכול להיכנס לבעיות.הדברים הבאים הם בעיות טיפוסיות וכיצד לטפל בהם.

כלי נקניקיות או Breakage

שורש גורם: SFM גבוה מדי עבור גבולות ציפוי, משלוח לא מספיק מגניב, או מעורבות מוגזמת גורמת זעזוע תרמי.פתרון: להפחית SFM 10-15%, עלייה זרימה קרירה או לחץ, ולהשתמש נתיבי כלים עם מעורבות חלקה. שקול לעבור למצע חזק יותר (למשל, מיקרו-גרן עם תוכן קובלט גבוה יותר).

מעברי שטח (Ra > ⁇ )

לעתים קרובות נגרמת על ידי שיעורי מזון נמוכים גרימת שפשף במקום Shearing, או על ידי סימני צ'אט מחיתוך בלתי יציב.פתרון: עלייה להאכיל לשן כדי לעלות על עובי שבב מינימלי (בדרך כלל 0.0005-0.001 עבור carbide) אם צ'אט הוא נוכח, לבצע ניתוח יציבות ולהתאים את המהירות.עבור מעברים, להבטיח כלי חד לשימוש מטפס כדי להפחית את קצה בנוי 5axis, נטייה לשמור על מנת למנוע נזלת קבוע.

צ'אט ויברציה

צ'אטטר עשוי להיות בשל חלקים גמישים, קירות דקים או כלים ארוכים. Solutions: להפחית את המעורבות הרדיואקטיבית ולהגדיל את העומק האקסקלי כדי לשנות את הווקטור כוח חיתוך; לעבור ל-FLT:0variable המגרש End MillerLT:1; להשתמש בכלי דגימה רטט (מנקה המונים), או לשחזר את הדרך כדי למנוע מעורבות פינה שבו הוא מעלה רגל או תמיכה אחורית עוזר גם חלקים מאופקים.

Inconsistent Chip Formation (Built-Up Edge, BUE)

BUE מתרחשת כאשר מאצ'ינג טיטניום או נירוסטה פלדה במהירויות נמוכות ולחץ גבוה. Solutions: להגדיל את SFM כדי לייצר מספיק חום כדי לרכך את החומר, ליישם קירור בלחץ גבוה לצ'יפס פלוש, ולהשתמש בכלים שטף מלוטש לציפוי לא מקל כמו DLC עוד להפחית את הדבקות.

נושאים מתקדמים: מהירות גבוהה מאצ'ינג ומעבר

(בחנויות דוחפות את הפרודוקטיביות, טכניקות מהירות גבוהה של היגיינה (HSM) בשילוב עם יכולות מרובות-axis מאפשרות הפחתה דרמטית של זמן מחזור זמן. HSM מסתמכת על מעורבות אור רדיואקטיבית (5-15%), מהירויות גבוהות של ספין (15,000 עד 40,000 RPM), ועומס מתמיד של שבב.Planters חייב להיות מחושב כדי לשמור על עובי מעל ערכים מינימליים אפילו בזווית גבוהה.

בדומה לכך, ל-FLT:0[69] יש מאפיינים של קשיחות רבה-אקשיות (המציגות את ה-FLT:1) (באמצעות זרוע רובוט עם ספיןדל) יש תכונות נוקשות שונות – נוקשות סטטית היא הרבה יותר נמוכה ממכונת CNC המסורתית, כך שכוחות חיתוך צריכים להיות מוגבלים.

מסקנה

(הצבת פרמטרים עבור ריבוי צירים מאצ'ינג היא אופטימיזציה רב-קיימא הדורש ידע של חומרים, כלי, דינמיקת מכונה, ותהליך ניטור.התחל באופן שמרני, להשתמש סימולציה CAM כדי להבין מעורבות, וממנף ניתוח ליציבות כדי לדכא צ'אטטר. Document כל פרמטר מוצלח להגדיר מחדש את אותם כתנאי כלי או מכונה.