Dans le processus de finition CNC, qui prend beaucoup de temps, la manière d'améliorer l'efficacité du traitement est un sujet particulièrement important. Si je vous dis qu’il existe une méthode de traitement qui permet de réduire le temps de finition des pièces de 60 minutes à 4 minutes, vous penserez peut-être que c’est une blague ! Aujourd'hui, je vais vous présenter la technologie de finition superstring, qui utilise des outils et des stratégies de traitement innovants pour améliorer considérablement l'efficacité de la finition et libérer pleinement l'extraordinaire potentiel du traitement CNC.
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▲ Diagramme schématique du parcours de l'outil de finition
Le but de la finition est de garantir la précision dimensionnelle finale et la qualité de surface de la pièce. Pour améliorer l’efficacité de la finition, il faut considérer ces deux aspects en profondeur.
Nouvelles idées de programmation : finition des supercordes
En prenant comme exemple notre logiciel de programmation de traitement couramment utilisé Mastercam, la technologie de finition superstring est une solution de programmation de finition efficace :
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▲ Cas de découpe réel
Dans ce cas, si le procédé 1 utilise un coupe-billes pour la finition, le temps est de : 30 minutes, et si un outil circulaire + finition superstring est utilisé, le temps est de : 3 minutes.
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Dans le processus 2, si l'on utilise la finition par coupe-boule, le temps est de : 60 minutes ; tandis que si un coupeur d'arc + une finition super-accord est utilisé, le temps est de : 4 minutes.
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Pourquoi un tel effet peut-il être obtenu ? Cela commence par les déterminants de la qualité de nos surfaces de finition.
Déterminants de finition : hauteur de faîtage résiduelle
La qualité de la finition de la surface dépend en grande partie de la hauteur de crête résiduelle laissée après le traitement. Alors, quelle est la hauteur de crête résiduelle ? La hauteur de crête résiduelle fait référence à la hauteur maximale de la partie saillante du matériau résiduel après que l'outil ait traversé deux trajectoires d'outil adjacentes pendant le traitement.
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Comment réduire la hauteur de crête résiduelle
Une méthode réalisable consiste à réduire la distance de pas et la distance entre les trajectoires d'outils adjacentes. Mais cela signifie augmenter le nombre et la densité des parcours d'outils par unité de surface et augmenter le temps de finition. Ainsi, dans la finition de surface 3D, tout le monde aura le sentiment que le choix entre « qualité de surface » et « temps de traitement » semble être un dilemme, car : une meilleure qualité de surface=un temps de traitement plus long.
Une autre méthode réalisable consiste à utiliser un outil plus grand. Car plus le rayon de l'outil est grand, plus l'arc au point de contact lorsqu'il entre en contact avec le matériau est grand. Pour une même densité de trajectoire d'outil, plus la hauteur de crête résiduelle est obtenue.
Par exemple:
Utilisez un coupe-boule de 10 mm et réglez la longueur du pas sur 4 mm ;
La hauteur de crête résiduelle résultante est de 0 0,432 mm.
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Utilisez un coupe-boule de 25 mm et réglez la longueur du pas sur 4 mm ;
La hauteur de crête résiduelle résultante est de 0 0,152 mm.
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Comparaison des hauteurs de crête résiduelles de deux outils de tailles différentes utilisant la même longueur de pas.
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Utilisez un outil avec un arc plus grand pour réduire la hauteur de crête résiduelle.
Utiliser un outil à grand rayon ou un outil à petit rayon
Utilisez un outil à grand rayon pour réduire la hauteur de crête résiduelle et obtenir une meilleure qualité de surface. Mais un nouveau problème apparaît : de nombreuses pièces doivent être finies là où l'écart est faible et ne peuvent pas être traitées avec un outil à grand rayon.
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Finition avec un outil à grand rayon :
Avantages : hauteur de crête résiduelle réduite ; temps de cycle plus court.
Inconvénients : impossible de traiter de petites zones d'espacement ; facile à interférer, programmation complexe.
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Finition avec un outil petit rayon :
Avantages : programmation facile ; peut traiter de petites zones d'écart.
Inconvénients : Pour obtenir une meilleure qualité de surface, il est nécessaire de réduire la distance de pas et d'augmenter la densité du parcours d'outil ; le temps de traitement est plus long.
Quelle stratégie de programmation utiliser
La technologie de finition Superchord est une solution de programmation pour une finition efficace à l'aide d'outils à arc. Pour les grands outils à arc de différentes formes, en fonction de la forme de l'outil, des algorithmes spéciaux de trajectoire d'outil peuvent être utilisés pour compenser dynamiquement les points de contact de l'outil pendant le processus de traitement, et la forme de l'outil à arc peut être pleinement utilisée pour une haute précision et une haute précision. -finition efficace.
Si vous souhaitez utiliser des outils à grand arc pour la finition en supercorde, quelle stratégie de trajectoire d'outil doit être sélectionnée pour la programmation ?
3-usinage des axes :
Dans l'usinage sur axe 3- ordinaire, étant donné que le mouvement de l'axe de la machine-outil est simple, la finition par supercordes peut être utilisée pour la finition de certaines parois latérales et de zones abruptes ou plates sur la surface supérieure. Il est recommandé d'utiliser des outils à arc en forme de tonneau et en forme de cône, ainsi que d'utiliser la stratégie de hauteur égale et la stratégie parallèle dans la finition Mastercam 3D pour la finition des supercordes.
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3+2 usinage de surface fixe :
Dans l'environnement de surface fixe 3+2, il est également recommandé d'utiliser les stratégies de hauteur égale et parallèle pour la finition des supercordes. Contrairement à l'usinage simple à axe 3-, dans l'usinage à surface fixe 3+2, il est nécessaire de sélectionner un plan d'outil approprié pour que l'arc de l'outil entre en contact avec le matériau à un point tangent stable dans la trajectoire de l'outil.
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Usinage de liaisons à cinq axes :
L'usinage de liaison à cinq axes a des angles de mouvement de machine-outil flexibles et constitue le principal domaine d'application de la finition des supercordes. Dans l'usinage à cinq axes, il est recommandé d'utiliser des stratégies d'usinage parallèle et en gradient.
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Le point clé de la finition des supercordes dans une liaison à cinq axes est de contrôler l'axe de l'outil afin que l'outil entre en contact avec le matériau à un point tangent à l'arc stable et approprié.
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Analyse comparative complète
Existe-t-il un moyen d’intégrer les avantages des deux et d’éviter les inconvénients des deux ? La réponse est oui. Une analyse minutieuse du processus de formation de la hauteur de crête résiduelle montre que la hauteur de crête résiduelle est en réalité liée au rayon de l'arc du point de contact entre l'outil et le matériau, et a peu à voir avec le rayon de l'outil lui-même. Si nous augmentons uniquement le rayon de la partie d'usinage effective de l'outil tout en gardant le rayon du corps de l'outil inchangé, nous pourrons peut-être atteindre à la fois les objectifs d'amélioration de la qualité de surface et de réduction du temps de finition.
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Prenons comme exemple la fraise à arc à grand rayon de forme conique. La hauteur de la crête résiduelle laissée par l'arc d'usinage effectif de l'outil de finition est équivalente à la hauteur de la crête résiduelle laissée par une fraise à bille d'un diamètre de 187 fois.
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La qualité de finition de surface complétée par une fraise à grand arc de forme conique de 16 mm à la même distance de pas et en même temps est équivalente à la qualité de surface obtenue par une fraise à bille d'un diamètre de près de 3000 mm (3 mètres).
Changer la forme de l'outil, augmenter l'arc du point de contact entre l'outil et le matériau pendant le traitement et réduire la hauteur de la crête résiduelle laissée par la finition peut réduire considérablement le nombre et la densité des trajectoires d'outils nécessaires dans la zone de finition, ce qui réduit considérablement le temps de traitement et améliore l'efficacité de la production.
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Mais un nouveau problème se pose : l'arc d'usinage efficace de ce type de fraise à grand arc a une forme complexe. Dans la trajectoire de l'outil, une compensation correspondante doit être effectuée en fonction de la forme complexe de l'outil pour que le grand arc de l'outil s'adapte avec précision à la position d'usinage et réponde aux exigences de qualité de surface dans le processus de finition. Comment programmer un tel parcours d’outil ?
Grâce à la technologie de finition Superstring du logiciel de FAO Mastercam, vous pouvez compenser dynamiquement les points de contact de l'outil pendant le processus d'usinage pour les outils à grand arc de différentes formes en fonction de la forme de l'outil grâce à des algorithmes de trajectoire d'outil spéciaux, et utiliser pleinement la forme du Outil à arc pour une finition de haute précision et à haute efficacité.
Cette technique de finition de supercordes a réellement amélioré l'efficacité de la finition, mais elle pose également le problème de coûts de programmation légèrement plus élevés. L'analyse spécifique doit encore être réalisée en fonction des conditions de transformation du produit. Que pensez-vous de cette solution ? L'utiliserez-vous ? Bienvenue pour discuter avec tout le monde dans la zone de commentaires ci-dessous ~
