Vue d'ensemble de la technologie de traitement CNC
La première section des principaux objets de traitement CNC
Installation de la pièce d'usinage CNC de deuxième section
L'échange d'outils d'usinage CNC de troisième section
Section 4 Développement de la technologie de traitement CNC
Sélection et détermination du contenu de traitement CNC
analyse de la technologie de traitement CNC
segmentation du processus d'usinage cnc
chemin de sélection du traitement CNC
Détermination des paramètres du processus d'usinage CNC
Les principaux objets de traitement du système CNC
Le fraisage est l'une des méthodes de traitement les plus couramment utilisées dans le traitement mécanique. Principalement utilisé pour le surfaçage et le fraisage de contours, ainsi que pour le perçage, l'extension, l'alésage, l'alésage et le taraudage de pièces. Les pièces adaptées à la commande numérique par ordinateur comprennent:
(1) Pièces d'avion
La caractéristique des pièces planes est que chaque surface usinée peut être plane ou plane. À l'heure actuelle, la plupart des pièces traitées sur les fraiseuses CNC sont des pièces planes. Les pièces aplaties sont le type le plus simple d'objets d'usinage CNC et peuvent généralement être traitées par un usinage simultané à deux axes (c'est-à-dire un usinage semi-coordonné à deux axes) sur une fraiseuse CNC à trois axes.
Pièces de plan avec contours de plan Pièces de plan avec pentes Pièces de plan avec pièces de plan positif et pièces de plan nervuré
(2) Pièces à inclinaison variable
Les pièces dont les angles entre la surface usinée et le plan horizontal changent constamment sont appelées pièces à angle variable. Lors de l'usinage de pièces à inclinaison variable, il est préférable d'utiliser une fraiseuse CNC à quatre ou cinq axes pour le traitement de l'angle. S'il n'y a pas de telle machine-outil, l'usinage en ligne semi-commande à 2 axes peut produire des valeurs approximatives sur une fraiseuse CNC à 3 axes, mais la précision est légèrement inférieure.
(3) Pièces de surface (3D)
Les pièces dont la surface d'usinage est une surface spatiale sont appelées pièces courbes. La partie de surface courbe et la surface usinée de la fraise sont toujours en contact ponctuel. Il est généralement traité par une fraiseuse CNC à trois axes, et il existe deux méthodes de traitement couramment utilisées:
Le traitement adopte une méthode de coupe par fil semi-lié à 2 axes. Dans la méthode tangente, seules deux coordonnées sont connectées pendant le traitement, et les autres coordonnées sont périodiquement effectuées avec un certain espacement des lignes. Cette méthode est généralement utilisée pour traiter des surfaces spatiales moins complexes.
b. Traitement de liaison à trois axes. La fraiseuse utilisée doit avoir la fonction de traitement de liaison à trois axes X, Y et z pour effectuer une interpolation linéaire spatiale. Cette méthode est généralement utilisée pour traiter des surfaces spatiales plus complexes, telles que des moteurs ou des moules.
Installation de la pièce d'usinage CNC de deuxième section
1. Les principes à suivre lors de la sélection de la référence de positionnement de traitement CNC
(1) Dans les pièces, choisissez la norme de conception comme norme de position autant que possible
Le choix de la référence de conception comme position de la référence de positionnement peut éviter les erreurs de positionnement causées par une discordance de référence, garantir la précision du traitement et simplifier la programmation. Lors de l'élaboration d'un plan de traitement pour une pièce, sélectionnez d'abord les meilleures conditions de finition selon le principe de la satisfaction des conditions pour spécifier le chemin de traitement de la pièce. Par conséquent, lors du traitement initial, la surface à traiter doit être considérée comme une norme grossière.
(2) Lorsque la référence de positionnement de la pièce ne correspond pas à la référence de conception et que la surface de traitement et la référence de conception ne sont pas traitées en même temps dans une installation, le dessin de la pièce doit être soigneusement analysé pour déterminer la fonction de conception. de la référence de conception de la pièce. Par le calcul de la chaîne dimensionnelle, la plage de tolérance entre la référence de positionnement et la référence de conception est strictement spécifiée pour garantir la précision de l'usinage.
(3) Si la fraiseuse CNC ne peut pas terminer le traitement de surface entier, y compris la référence de conception en même temps, il convient de considérer que la référence sélectionnée peut être utilisée pour le positionnement, puis toutes les pièces de précision principales peuvent être traitées en même temps .
) La sélection des normes de positionnement doit garantir l'achèvement d'autant de contenu de traitement que possible. Pour cela, il faut considérer les méthodes de positionnement qui peuvent être traitées sur une seule surface. Pour les pièces non rotatives, il est préférable d'utiliser des schémas de positionnement à un et deux trous afin que l'outil puisse usiner une autre surface. Si la pièce n'a pas de trous appropriés, vous pouvez ajouter et placer des trous usinés.
(5) Pendant le traitement par lots, la référence de position de la pièce doit correspondre autant que possible au système de coordonnées de la pièce et à la référence de l'outil (la valeur de taille entre l'origine du système de coordonnées de la pièce et la référence de position après le traitement).
Dans le processus par lots, le dispositif est utilisé pour localiser et installer la pièce à usiner. L'outil configure un système de coordonnées de pièce à la fois, puis traite une série de pièces. Si la référence d'outil du système de coordonnées de la pièce correspond à la référence de positionnement de la pièce, la référence de positionnement est directement transférée, réduisant ainsi l'erreur de positionnement.
(6) Si plusieurs installations sont nécessaires, les principes des normes unifiées doivent être respectés.
L'échange d'outils d'usinage CNC de troisième section
Décision sur la pointe du couteau et la pointe du couteau
Pour les machines-outils CNC, il est très important de déterminer la position relative de l'outil et de la pièce au début du traitement. Ceci est effectué pour le point d'outil" au point d'outil" fait référence au point de référence pour déterminer la position de l'outil par rapport à la pièce à travers le réglage de l'outil. Pendant la programmation, que l'outil se déplace réellement par rapport à la pièce ou que la pièce se déplace par rapport à l'outil, la pièce est considérée comme stationnaire et l'outil est également en mouvement. Le point outil est également le berceau du traitement des pièces
Le principe de sélection de la pointe du couteau est le suivant:
(1) Faciliter le traitement mathématique et simplifier la programmation.
(2) Il est facile de trouver la position pour déterminer l'origine du traitement des pièces sur la machine-outil;
(3) Il est pratique de vérifier pendant le traitement.
(4) L'erreur de traitement causée est petite.
Vous pouvez définir un exemple de point d'outil sur une pièce, un montage ou une machine-outil, mais il doit avoir une relation connue et précise avec la référence de position de la pièce GG. Si la précision de l'outil doit être élevée, le point d'outil doit être sélectionné autant que possible dans la conception ou la base technique de la pièce. Pour les pièces placées sous forme de trous, le centre du trou peut être utilisé comme paire de points d'outil
Si vous faites face à l'outil, la pointe de l'outil doit correspondre à la position de l'outil. La position de l'outil est le point de référence pour déterminer la position de l'outil. Par exemple, si la position d'usinage de la fraise plate est le centre du plan normal. L'outil de tournage de la fraise boule est le centre de la boule. Le foret est la pointe du foret.
Le point de remplacement doit être configuré conformément au contenu du processus et les principes des pièces à usiner, des montages et des machines-outils ne sont pas respectés lors du changement d'outils. Le point de l'outil est toujours un point fixe, situé loin de la pièce à usiner.
2. Méthode de réglage de l'outil
Étant donné que la précision de l'outil affecte directement la précision d'usinage, le mouvement de l'outil doit être prudent et la méthode de l'outil doit répondre aux exigences de précision d'usinage des pièces.
Si la précision d'usinage de la pièce est élevée, vous pouvez utiliser le comparateur à cadran pour trouver la trajectoire d'outil correcte. La position de l'outil est cohérente avec le point d'outil. Cependant, cette méthode n'est pas efficace.
À l'heure actuelle, certaines usines ont adopté de nouvelles méthodes telles que l'optique et les instruments électroniques afin de réduire les heures de travail et d'améliorer la précision.
La méthode habituelle de réglage des outils est la suivante
(1) L'origine (point d'outil) du système de coordonnées de la pièce est la ligne centrale du trou cylindrique (ou de la surface cylindrique)
une. Outil d'indicateur à cadran de tige (ou indicateur à cadran)
Cette méthode de travail est lourde et peu efficace, mais la précision de l'outil est élevée et les exigences de précision du trou testé sont également élevées. N'utilisez pas uniquement des charnières ou des trous percés ou des trous usinés grossièrement.
b. Utilisez le couteau de recherche de bord
La méthode est simple et intuitive à utiliser, et la précision de l'outil est élevée, mais le trou de mesure nécessite une haute précision.
(2) L'origine du système de coordonnées de la pièce (au point d'outil) est l'intersection de deux lignes orthogonales
une. Comment utiliser la détection tactile (ou test de coupe)
La méthode de fonctionnement est relativement simple, mais il y a des traces sur la surface de la pièce et la précision de l'épée est faible. Un rapport doit être ajouté entre l'outil et la pièce pour soustraire l'épaisseur de l'outil afin de ne pas endommager la surface de la pièce. De cette manière, le couteau correspondant du mandrin standard et de la jauge d'étanchéité peut également être utilisé.
Cette étape est similaire à l'outil correspondant à l'outil, à l'exception du rayon de l'outil qui se déplace vers le point de contact du viseur. La méthode est simple et la précision de la lame est élevée.
(3) Outil de direction z
Les données d'outil dans la direction z de l'outil sont déterminées par la longueur de coupe de l'outil sur le porte-outil et la position zéro du système de coordonnées de la pièce dans la direction z, et se trouvent à la position zéro du système de coordonnées de la pièce.
Vous pouvez utiliser l'outil pour contacter directement l'outil, ou vous pouvez utiliser le gestionnaire de paramètres de direction z pour créer un outil précis. Il fonctionne de la même manière que" find arêtes" ;. L'outil est également utilisé pour amener l'extrémité de l'outil en contact avec la surface de la pièce ou la surface latérale du dispositif de réglage de la direction z, et utiliser l'affichage des coordonnées de la machine pour déterminer la valeur de l'outil. Lorsque vous utilisez le gestionnaire de réglage de la direction z pour s'adapter à l'outil, veuillez tenir compte de la hauteur du dispositif de réglage de la direction z.
De plus, si différents outils sont utilisés comme outils lors de l'usinage de la pièce, la distance entre chaque outil et le point zéro de la coordonnée z est également différente. Étant donné que la différence de ces distances est la valeur de compensation de longueur d'outil, la machine-outil ou l'outil spécial doit être utilisé pour mesurer la longueur de chaque outil (comme le préréglage de l'outil) et l'enregistrer dans le programme d'outils pour une utilisation par le travailleur de la machine-outil. Section 4 Développement de la technologie de traitement CNC
L'usinage CNC ayant des caractéristiques et des objets d'application uniques, afin de tirer pleinement parti des avantages et des fonctions importantes des fraiseuses CNC, le type de fraiseuse CNC, les objets d'usinage CNC et le contenu du processus doivent être correctement sélectionnés. Les ébauches suivantes sont généralement utilisées comme principaux objets de sélection pour l'usinage CNC
(1) Le contour de la courbe dans la pièce, en particulier le contour d'une courbe non circulaire ou une courbe de liste spécifiée par une formule mathématique
(2) La surface spatiale du modèle mathématique est donnée.
(3) Test de formes complexes, de différentes tailles, marquages et pièces difficiles
(4) Lors de l'usinage avec une fraiseuse à usage général, il est difficile d'observer, de mesurer et de contrôler les rainures intérieures et extérieures d'alimentation
(5) Trou de haute précision ou surface ajustée à la taille
(Zhongshun peut être installé avec une surface de fraisage simple ou une forme séparément
(7) Utilisez la commande numérique par ordinateur pour améliorer l'efficacité de la production et réduire considérablement le contenu de traitement général de l'intensité du travail physique.
Les fraiseuses CNC verticales et les centres d'usinage verticaux conviennent également pour le traitement des boîtes, des couvercles, des cames planes, des gabarits, des pièces planes ou tridimensionnelles de forme complexe, ainsi que pour l'intérieur et l'extérieur des moules. Les fraiseuses CNC horizontales et les centres d'usinage horizontaux conviennent au traitement de pièces complexes de caisses, de corps de pompe, de carrosseries de voitures, de coques, etc. , etc.
analyse de la technologie de traitement CNC
(a) Analyse du mode pièce
1. Vérifiez l'exhaustivité et l'exactitude du dessin des pièces
Le programme de traitement est écrit avec les points de coordonnées corrects
(1) La relation entre les éléments géométriques (tangente, intersection, perpendiculaire, parallèle, concentrique, etc.) doit être claire.
(2) Diverses conditions géométriques doivent être suffisantes, et il n'y a pas de dimensions redondantes qui provoquent des contradictions et des dimensions fermées qui affectent la configuration du processus.
2. Confirmation du modèle mathématique des composants de programmation automatique
Après avoir établi un modèle mathématique d'une surface courbe complexe, il est nécessaire d'étudier attentivement l'intégrité, la rationalité et la logique de la relation topologique géométrique du modèle mathématique.
Complétude - indique si l'intention générale du concepteur est exprimée.
Rationalité: indiquez si la surface du modèle mathématique créé répond aux exigences de la modélisation de surface.
La logique de relation topologique peut être utilisée pour créer une trajectoire de mouvement d'outil raisonnable, par exemple si la relation entre la surface et la surface (par exemple, continuité de position, continuité tangente, continuité de courbure, etc.) répond aux exigences spécifiées, et si le la finition de la surface est propre et complète Etc., l'enseignant initial peut utiliser le modèle mathématique correct. Par conséquent, le modèle mathématique requis pour la programmation CN doit répondre aux exigences suivantes
(1) Le modèle mathématique est un modèle géométrique complet et la surface courbe ne peut pas être répétée ou manquante.
(2) Il n'y a pas de diversité dans les modèles mathématiques et il n'y a pas de chevauchement superficiel.
(3) Le modèle mathématique doit être un modèle géométrique lisse.
(4) Le modèle mathématique de la surface extérieure doit être lisse pour éliminer les défauts fins à l'intérieur de la surface courbe
(5) La distribution de la courbe des paramètres de surface courbe dans le modèle mathématique est raisonnable et la surface courbe ne présente pas de bosses ou de dépressions anormales.
(6) Analyse des processus et traitement de la structure des composants;
1. La taille du dessin de pièce doit être facile à programmer.
Dans la production réelle, la taille du dessin de la pièce a une grande influence sur le processus, de sorte que des exigences différentes doivent être avancées pour la conception et le dessin de la pièce.
2. Analyser la déformation des pièces pour assurer la précision d'usinage nécessaire
La force de coupe générée par le substrat mince et les nervures pendant le traitement et le retrait élastique de la plaque mince rendent la vibration de la surface de traitement très importante, il est donc difficile d'assurer l'épaisseur et la tolérance dimensionnelle de la plaque mince, ainsi que la rugosité de la surface. augmente. Dans l'usinage CNC, la déformation des pièces affecte non seulement la qualité du traitement, mais ne peut pas non plus continuer le traitement lorsque la déformation est importante.
Précaution:
(1) Améliorer la méthode de serrage pour les pièces en tôle large et utiliser les étapes de traitement et les outils appropriés.
(2) Utiliser des méthodes de traitement thermique appropriées: trempe et revenu des pièces en acier, recuit des pièces moulées en aluminium
(3) Afin de réduire ou d'éliminer l'effet de déformation, la séparation d'usinage grossier et l'élimination de la symétrie.
3. Essayez d'unifier les dimensions pertinentes de l'arc dans la forme de la pièce
(1) Dans le contour, le rayon de l'arc r limite toujours le diamètre de l'outil.
Dans les pièces, la cohérence numérique du rayon de l'arc concave est très importante pour les performances du processus de la CNC. Afin de réduire le nombre de changements d'outil, il est préférable d'utiliser un type et une taille géométriques uniformes pour la forme et la rainure de la pièce.
De manière générale, même si une uniformité complète n'est pas requise, les rayons d'arc avec des valeurs similaires doivent être regroupés pour obtenir une uniformité partielle, minimiser les spécifications des fraises en bout et le nombre de changements d'outils, et éviter que des changements d'outils fréquents entraînent le traitement des pièces. Le nombre d'expéditions a augmenté et la qualité de la surface a diminué.
(2) L'influence de la valeur de rayon d'arc convertie
Le rayon de l'arc de conversion est plus grand et l'utilisation de doigts plus grands pour la finition des fraises peut améliorer l'efficacité, améliorer la qualité de la surface usinée et ainsi améliorer l'efficacité du processus.
Plus le rayon de congé du fond de rainure de la surface de fraisage ou l'intersection de la plaque de fond et de la nervure est grand, plus la fonction de l'outil de fraisage est mauvaise et plus l'efficacité est faible. Lorsque r atteint un certain niveau, il doit être traité avec une fraise à bout sphérique.
Si la surface inférieure fraisée est grande et que l'arc inférieur r est également grand, seules deux pièces de fraise en bout de r différent peuvent être coupées.
4. Garantir le principe uniforme des normes
Bien que certaines pièces doivent être réinstallées pendant le processus d'usinage, car la CNC ne peut pas saisir l'outil, l'outil ne se touche souvent pas lors de la réinstallation de la pièce. Dans ce cas, il est préférable d'utiliser une position de référence unifiée, de sorte que la pièce doit contenir des trous appropriés comme trous de référence. Si la pièce n'a pas de trou de référence, vous pouvez également définir le trou de traitement comme référence, en particulier une référence.
(c) Analyse du processus de la pièce à blanc
1. L'ébauche doit avoir une surépaisseur d'usinage suffisante et stable.
Les ébauches se réfèrent principalement aux pièces forgées et aux pièces moulées. Forgeage Pendant le processus de forgeage, en raison de l'absence de coefficients de pression et de tolérance, la marge peut être inégale. L'erreur du sable dans la coulée, la quantité de retrait et la différence de fluidité du liquide métallique ne peuvent pas satisfaire le creux, et la quantité résiduelle est inégale. De plus, la différence entre la déformation de l'ébauche et la déformation par déformation peut rendre le volume de traitement restant inapproprié et instable.
Par conséquent, il doit être pleinement pris en compte lors de la conception de la surface non traitée représentée par le tableau de pièces avec une marge appropriée.
2. Analyse de l'applicabilité des clips vierges
Considérez principalement la position du flan sur la surface de traitement. Pour les blancs sans édition, il est recommandé d'ajouter la quantité restante de normes d'édition ou auxiliaires (comme le plan de diffusion en continu ou le plan de diffusion en continu) au blanc.
3. Analyse de la déformation du blanc, de la taille des marges et de l'uniformité
Analyser le degré de déformation pendant et après le traitement du blanc et déterminer si des mesures préventives et des mesures d'amélioration sont nécessaires. Dans le laminage à chaud, les plaques épaisses sont facilement déformées après trempe et vieillissement, et les plaques trempées qui ont été étirées sont préférées.
En ce qui concerne la taille et l'uniformité de la marge vierge, la principale considération est de savoir s'il faut effectuer un fraisage par tranchage et s'il faut effectuer un fraisage par tranchage pendant le traitement. Ce problème est particulièrement important dans la programmation automatique.
Flux de traitement fractionné
Dans la machine-outil CNC, le processus d'usinage des pièces dans le centre d'usinage est particulièrement concentré, et de nombreuses pièces n'ont besoin que d'installer la carte pour terminer tous les processus. Cependant, l'usinage grossier des pièces, en particulier le traitement du plan de référence et de la surface de positionnement des pièces de matière première, doit être effectué sur une machine-outil normale et installé sur une machine-outil CNC pour traitement. Cela peut jouer sur les caractéristiques des machines-outils CNC, maintenir la précision des machines-outils CNC, prolonger la durée de vie des machines-outils CNC et réduire le coût d'utilisation des machines-outils CNC. La méthode d'usinage de pièces avec des machines-outils CNC est la suivante
1. Méthode de tri du groupe d'outils
Un outil qui utilise le même couteau pour usiner toutes les parties possibles d'une pièce, et utilise le deuxième couteau et le troisième couteau pour diviser les autres pièces. Cette méthode de séquence de division peut réduire le nombre de changements d'outil, réduire le temps vide et réduire les erreurs de positionnement inutiles. 2. Rugosité, méthode de tri de finition
Cette méthode de tri est triée en fonction des principes de classification de l'usinage grossier et de la finition (comme la forme de la pièce, la précision dimensionnelle, etc.). Usinage grossier, semi-finition et finition de pièces ou placement de pièces. Au cours de l'usinage grossier, j'espère distinguer la fiabilité et la commodité de la disposition et des accessoires à tout moment, et traiter plus de surfaces en une seule installation. Pour les blancs sans édition, il est recommandé d'ajouter la quantité restante de normes d'édition ou auxiliaires (comme le plan de diffusion en continu ou le plan de diffusion en continu) au blanc. 3. Analyse de la déformation du blanc, de la taille des marges et de l'uniformité
Sélectionnez le chemin du chemin
La trajectoire d'outil est la trajectoire et la direction du mouvement de l'outil lors de l'usinage CN. La trajectoire de l'outil est étroitement liée à la précision d'usinage et à la qualité de surface de la pièce, elle est donc très importante. Les principes généraux pour déterminer le chemin comprennent:
(1) Assurer la précision d'usinage et la rugosité de surface des pièces.
(2) Le calcul numérique est facile et la programmation est moins gênante.
(3) Réduisez le chemin du canal, réduisez le délai et tout autre temps auxiliaire.
(4) Essayez de réduire le nombre de blocs.
De plus, lors du choix d'un chemin, veuillez faire attention aux points suivants:
Détermination des paramètres du processus d'usinage CNC
La détermination des paramètres de processus est importante dans le développement de processus et l'utilisation de la programmation automatique est plus importante que le succès du programme.
(a) Lors de l'usinage de surfaces courbes avec une fraise à bout sphérique, déterminer les paramètres de processus liés à la précision de coupe
1. La taille de l'étape est déterminée l (étape)
Longueur du pas l (pas) —— La distance entre chacune des deux adresses d'outil détermine le nombre de données d'adresse de traitement.
Comment déterminer la longueur de pas de la trajectoire de la courbe l:
Définir directement la méthode de longueur de pas: en fournissant directement la valeur de la longueur de pas lors de la programmation, elle est déterminée par la précision d'usinage de la pièce
Définir indirectement la méthode de taille de pas: définir l'erreur approximative définir indirectement la taille de pas
2. Déterminez l'erreur approximative er
Erreur approximative er - la tolérance maximale admissible de la trajectoire de coupe réelle s'écartant de la trajectoire théorique
Trois méthodes de définition des erreurs approximatives (voir Figure 16-4):
Spécifiez la valeur d'erreur externe approximative: utilisez le matériau restant sur la surface de la pièce comme valeur d'erreur
(Si la précision est requise, 0,0015 ~ 0,03 mm est généralement sélectionné) Spécifiez la valeur d'erreur approximative interne. Indique la quantité autorisée d'inspection de surcoupe de surface
Spécifiez également les erreurs d'approximation internes et externes
3. Déterminez l'interligne s (espacement de coupe)
Espacement des lignes s (espacement de coupe) - la distance entre la trajectoire d'usinage et deux trajectoires d'outil adjacentes.
Impact: petit espacement des lignes: précision de traitement élevée, mais temps de traitement long et coût élevé
Grand espacement des rangées: traitement
