Avec le développement continu de la technologie moderne de fabrication et de traitement, l'équipement et son système de FAO de support ont été largement utilisés et développés. La trajectoire de l'outil de traitement (c'est-à-dire la méthode de coupe) générée par le système CAM est au cœur du contrôle de l'opération de traitement de l'équipement. Cela affecte directement la précision de la pièce traitée, la rugosité de la surface, le temps de traitement global, la durée de vie de la machine-outil, etc., et détermine finalement la production. efficacité.
Cet article fournit une référence sur la façon de choisir une méthode d'outillage appropriée en analysant les différentes caractéristiques de la méthode d'outillage et certains facteurs affectant sa sélection, et en comparant les méthodes de processus et les méthodes d'outillage dans le processus de fraisage.
1. Méthode de coupe
1. Le concept de base de la méthode de coupe
Dans , la trajectoire d'outil fait référence à la méthode de planification de trajectoire lorsque l'outil termine la coupe de la pièce. Lors du traitement d'une même pièce, diverses méthodes de coupe peuvent répondre aux exigences de taille et de précision de la pièce, mais l'efficacité du traitement n'est pas la même.
2. Classification des méthodes de coupe
La méthode de coupe peut être divisée en 4 catégories : coupe unidirectionnelle, coupe alternative, coupe circulaire et coupe composée. Une passe composée est une combinaison des trois premiers. L'utilisation d'un outil de coupe à sens unique ou alternatif est une opération de coupe et de coupe en termes de stratégie de traitement. Par conséquent, selon différentes stratégies de traitement, la méthode de coupe peut être divisée en coupe de ligne, coupe en anneau et autres méthodes spéciales. Les coupes en rangée et les coupes en anneau sont couramment utilisées.
Le traitement de coupe en ligne est propice à la vitesse d'alimentation maximale de la machine-outil, et sa qualité de surface de coupe est également meilleure que le traitement de coupe en anneau. Cependant, lorsqu'une cavité plane complexe comporte plusieurs bossages pour former plusieurs contours intérieurs, des actions de levage d'outil supplémentaires se produisent souvent, c'est-à-dire quelque part sur la trajectoire de l'outil, ou pour éviter les interférences entre l'outil et le bossage, ou pour ramener l'outil à la zone non traitée restante, l'outil doit être soulevé à une certaine hauteur du plan d'usinage, puis déplacé au début d'un autre parcours d'outil, puis continuer l'action de coupe.
La trajectoire de l'outil de coupe en ligne est principalement composée d'une série de segments de ligne droite parallèles à une direction fixe, et le calcul est simple. Convient pour la finition de poche simple ou l'ébauche avec un enlèvement de matière important. Comme le montre la figure 1 - rail de couteau de coupe en rangée alternatif.
Dans la découpe en anneau, l'outil se déplace le long d'un chemin avec des contours de limite similaires, qui est composé d'un groupe de courbes fermées, ce qui peut garantir que l'outil conserve le même état de coupe lors de la coupe de pièces. Étant donné que le processus de découpe circulaire calcule la trajectoire circulaire suivante en construisant la carte de trajectoire circulaire actuelle par décalage continu, le calcul est complexe et prend du temps. Il convient au traitement de cavités complexes et de surfaces courbes. Comme le montre la figure 2 - rail de couteau de circoncision.
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2. Facteurs affectant le mode de coupe
1. La forme et les éléments géométriques de la pièce elle-même : la forme et les éléments géométriques de la pièce elle-même incluent la forme géométrique de la zone de traitement, la taille et la position de l'îlot, etc. C'est la caractéristique inhérente à la pièce elle-même, et c'est un facteur immuable, mais c'est le facteur fondamental qui détermine le mode de coupe.
2. Route de processus : la route de processus est le processus direct pour atteindre l'objectif de traitement et la base directe pour la sélection de la méthode de coupe. La voie de processus détermine la séquence des domaines de traitement, la fusion et la division des îlots, la division de l'usinage d'ébauche, de l'usinage de semi-finition et de l'usinage de finition, etc. Il existe de nombreux types de voies de processus pour atteindre l'objectif, qui détermine les différents choix des méthodes de coupe.
3. Matériau de la pièce : Le matériau de la pièce est également l'un des facteurs qui déterminent la méthode de coupe. Le matériau de la pièce est l'objet de traitement direct et n'affecte pas directement la méthode de coupe, mais il affectera la sélection du matériau de l'outil de coupe, de la taille, de la méthode de traitement, etc., affectant ainsi indirectement la méthode de coupe. La forme et la taille de l'ébauche de la pièce affecteront si la distribution de la surépaisseur d'usinage de chaque partie de la pièce est uniforme. Stratégies qui conduisent à différents mouvements de couteau.
4. La méthode de serrage et de fixation de la pièce : la méthode de serrage et de fixation de la pièce affecte également indirectement la méthode de coupe. Changer, l'impact des vibrations sur le mode de coupe.
5. Sélection des outils : La sélection des outils comprend le matériau de l'outil, la forme de l'outil, la longueur de l'outil, le nombre de dents de l'outil, etc. Ces paramètres déterminent la zone et la fréquence de contact entre l'outil et la pièce, déterminant ainsi le volume de coupe. matériau par unité de temps et la charge de la machine-outil, sa résistance à l'usure et la durée de vie de l'outil déterminent la durée du temps de coupe. Parmi eux, la taille de l'outil (c'est-à-dire le diamètre) a un impact direct sur la manière de couper. En raison de la sélection d'outils de différents diamètres, la taille de la zone résiduelle sera affectée, ce qui entraînera des changements dans la trajectoire d'usinage, entraînant différentes méthodes d'alimentation de l'outil.
6. Sélection de la zone de traitement : dans le processus de fraisage, lorsqu'une cavité plane complexe comporte plusieurs bossages pour former plusieurs contours intérieurs, une action de levage d'outil supplémentaire se produit souvent pour la coupe en ligne ; pour la découpe en anneau, cela entraînera un usinage La trajectoire est allongée. Cette action supplémentaire de soulèvement de l'outil ou d'allongement de la trajectoire d'usinage réduira considérablement l'efficacité de la coupe. Par conséquent, comment minimiser le nombre de telles situations est une préoccupation majeure pour nous.
L'ensemble de la zone de coupe est divisé en plusieurs sous-zones en fonction des besoins de traitement, et chaque sous-zone est traitée séparément, et la levée d'outil se produit entre chaque sous-zone. Dans le même temps, ces sous-domaines de traitement sont fusionnés ou divisés selon le mode de découpe, voire ignorés. Cette sélection de différentes zones de traitement réduit non seulement le nombre de levées d'outils, mais n'allonge pas non plus la longueur relative du chemin de traitement, et adopte en même temps la méthode de déplacement d'outil la plus raisonnable pour la nouvelle zone, améliorant ainsi l'efficacité du traitement. .
3. Choix raisonnable de la méthode de coupe
1. Principes de sélection de base
Il y a deux points à considérer lors du choix de la méthode de coupe : l'un est la durée du temps de traitement, et l'autre est de savoir si l'allocation de traitement est uniforme. D'une manière générale, la méthode de coupe de l'anneau est basée sur la forme de la pièce et la surépaisseur d'usinage est relativement uniforme. Cependant, la tolérance d'usinage de la méthode de coupe en ligne est relativement inégale. Si vous souhaitez laisser une tolérance plus uniforme après la coupe de la ligne, vous devez généralement augmenter le rail de l'outil de coupe circulaire autour de la limite. Si l'exigence d'irrégularité de la marge est ignorée, la longueur de la trajectoire d'outil de l'outil de coupe de ligne est généralement relativement courte ; si l'irrégularité de la marge est prise en compte et que la trajectoire de l'outil de coupe circulaire est ajoutée, lorsque la limite de la zone de traitement est longue (comme dans le cas de plusieurs îlots), le rail de l'outil de coupe annulaire autour de la limite a un impact plus évident sur le temps de traitement total, et le rail d'outil de coupe de ligne est généralement plus long que le rail d'outil de coupe d'anneau. Il est facile de calculer la position du couteau pour la coupe de ligne et prend moins de mémoire, mais le nombre de fois de levage du couteau est plus élevé. Lors de l'utilisation d'un parcours d'outil circulaire, il est nécessaire de décaler plusieurs fois la limite de l'anneau et d'effacer l'anneau auto-sécant.
2. Sélectionnez en fonction des caractéristiques d'apparence
Les caractéristiques de forme de la pièce déterminent la manière dont l'outil est usiné. Selon différents objets de traitement, les pièces peuvent être simplement divisées en cavité plane et surface de forme libre. Les cavités planes sont généralement traitées par découpe au trait. Étant donné que la plupart de ces pièces sont intégralement coupées et fraisées à partir d'ébauches, telles que des corps de boîte, des bases et d'autres pièces, la tolérance d'usinage est importante. La méthode de coupe en ligne est propice à la progression maximale de la machine-outil. Donnez de la vitesse, améliorez l'efficacité du traitement et sa qualité de surface de coupe est également meilleure que le traitement de coupe en anneau, si vous ne voulez pas être engagé dans le fonctionnement du centre d'usinage tout le temps !
Les surfaces de forme libre sont généralement traitées par découpe en anneau, principalement parce que les surfaces courbes sont principalement des moulages ou traitées par des formes régulières, et la distribution des marges est inégale. Dans le même temps, la précision de la surface incurvée est relativement élevée ; Il est plus proche de la forme réelle de la surface qu'il n'a de bonnes caractéristiques de traitement de surface.
3. Choisissez en fonction de la stratégie de traitement
Le traitement des pièces est souvent divisé en trois étapes de traitement : traitement grossier, semi-finition et finition, et il existe parfois une étape de traitement de finition. Une division raisonnable des étapes de traitement est nécessaire pour assurer l'exactitude du traitement. En raison de la fonction relativement unique de la machine-outil dans la méthode de traitement traditionnelle, les limites de chaque étape peuvent être clairement vues dans le parcours du processus, mais dans la méthode de traitement par fraisage CNC, les limites sont relativement floues et il peut y avoir des cas de mélange (comme l'étape d'usinage grossier avec un traitement fin). contenu de l'usinage, l'étape de finition peut également présenter des traces d'ébauche), dans l'optique d'assurer la qualité de l'usinage, la division des étapes d'usinage lors de l'usinage CN est également nécessaire, mais afin de réduire le temps de serrage et de simplifier le déplacement de l'outil, comment déterminer chaque étape Le contenu du traitement, les considérations peuvent être quelque peu différentes de la technologie de traitement traditionnelle.
L'objectif principal de l'usinage d'ébauche est de poursuivre le taux d'enlèvement de matière par unité de temps et de préparer le profil géométrique de la pièce pour la semi-finition. Par conséquent, la méthode de coupe en ligne ou la méthode composite est souvent utilisée pour la coupe en couches. L'objectif principal de la semi-finition est de rendre lisse la forme du contour de la pièce et d'uniformiser la surépaisseur de finition de surface. Par conséquent, la méthode de la circoncision est souvent utilisée. L'objectif principal de la finition est d'obtenir des pièces dont les dimensions géométriques, la précision de forme et la qualité de surface répondent aux exigences. Selon les caractéristiques géométriques de la pièce, la méthode de coupe en ligne doit être adoptée pour l'intérieur et la méthode de coupe en anneau doit être utilisée pour le bord et le joint.
4. Choisissez selon la stratégie de programmation
Les grands principes de détermination de la trajectoire de l'outil lors de la programmation sont les suivants : la précision d'usinage et les exigences de rugosité de surface des pièces doivent être garanties ; le parcours de traitement doit être raccourci au maximum pour réduire le temps de parcours à vide de l'outil ; Réduire l'effort de programmation. D'une manière générale, pour les cavités planes, la coupe en ligne est utilisée pour diviser la zone de traitement afin de réduire le nombre de levées d'outils ; pour les surfaces de forme libre, la coupe en anneau est utilisée pour se rapprocher de la forme. La sélection de la forme brute affectera le choix de la programmation. En agrandissant la forme de l'ébauche, le traitement de forme qui n'est pas facile à serrer peut être converti en la méthode de coupe de ligne de traitement de cavité qui est facile à serrer ; ou la surface de forme libre traitée par coupe circulaire peut être changée en coupe linéaire. La méthode de coupe supprime une grande marge pour améliorer l'efficacité du traitement.
