Περίληψη Εμπειρίας Μηχανικής CNC

Λόγω της πολυπλοκότητας της κατεργασίας CNC-που περιλαμβάνει μεταβλητές όπως εργαλειομηχανές, υλικά, εργαλεία κοπής, μεθόδους κοπής και ρυθμίσεις παραμέτρων-η επίτευξη υψηλού επιπέδου επάρκειας σε αυτόν τον τομέα (είτε στην πραγματική κατεργασία είτε στον προγραμματισμό) απαιτεί σημαντικό χρόνο. Ακολουθεί μια περίληψη της πρακτικής εμπειρίας που συγκεντρώθηκε από μηχανικούς για μεγάλες περιόδους παραγωγής. Καλύπτει πτυχές όπως οι διαδικασίες κατεργασίας, τα λειτουργικά βήματα, η επιλογή παραμέτρων εργαλείου και η παρακολούθηση της διαδικασίας και προορίζεται για την αναφορά σας.

(1) **Αλληλουχία βάσει εργαλείου-:** Οι λειτουργίες χωρίζονται ανάλογα με τα εργαλεία κοπής που χρησιμοποιούνται. Ένα μεμονωμένο εργαλείο ολοκληρώνει όλα τα εφικτά χαρακτηριστικά του τμήματος πριν χρησιμοποιηθεί το δεύτερο ή το τρίτο εργαλείο για την ολοκλήρωση των υπόλοιπων χαρακτηριστικών. Αυτή η προσέγγιση μειώνει τον αριθμό των αλλαγών του εργαλείου, ελαχιστοποιεί τον χρόνο μη κοπής (αέρα-) και μειώνει τα περιττά σφάλματα τοποθέτησης.

(2) **Αλληλουχία βάσει χαρακτηριστικών-:** Για εξαρτήματα με εκτεταμένες απαιτήσεις κατεργασίας, η εργασία μπορεί να χωριστεί βάσει δομικών χαρακτηριστικών-όπως εσωτερικά χαρακτηριστικά, εξωτερικά προφίλ, καμπύλες επιφάνειες ή επίπεδες επιφάνειες. Γενικά, οι επίπεδες επιφάνειες και οι επιφάνειες εντοπισμού υποβάλλονται σε μηχανική επεξεργασία πριν από τις τρύπες. απλά γεωμετρικά σχήματα κατεργάζονται πριν από σύνθετα. και τα χαρακτηριστικά με χαμηλότερες απαιτήσεις ακρίβειας κατεργάζονται πριν από αυτά που απαιτούν μεγαλύτερη ακρίβεια.

(3) **Αλληλουχία αδροποίησης και φινιρίσματος:** Για εξαρτήματα που είναι επιρρεπή σε παραμόρφωση, οι εργασίες τραχύνσεως και φινιρίσματος πρέπει γενικά να διαχωρίζονται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ενδέχεται να απαιτούνται διορθωτικά μέτρα (όπως η εκ νέου ευθυγράμμιση) μετά την αδροποίηση για την αντιμετώπιση τυχόν παραμόρφωσης που προκύπτει.
Συνοπτικά, κατά τη διαίρεση των εργασιών, πρέπει να ληφθούν υπόψη παράγοντες όπως η δομή και η κατασκευαστικότητα του εξαρτήματος, οι δυνατότητες εργαλειομηχανών, το εύρος της απαιτούμενης κατεργασίας CNC, ο αριθμός των ρυθμίσεων και η οργάνωση παραγωγής της εγκατάστασης. Η επιλογή μεταξύ των λειτουργιών συγκέντρωσης (λιγότερες ρυθμίσεις) και των λειτουργιών διασποράς (περισσότερες ρυθμίσεις) θα πρέπει να βασίζεται στη συγκεκριμένη κατάσταση, ενώ προσπαθεί πάντα για μια ορθολογική προσέγγιση.

Η σειρά κατεργασίας θα πρέπει να καθορίζεται με βάση τη δομή του εξαρτήματος, την κατάσταση του ακατέργαστου υλικού (κενό) και τις απαιτήσεις για τοποθέτηση και σύσφιξη, με πρωταρχική έμφαση στη διασφάλιση ότι δεν διακυβεύεται η ακαμψία του τεμαχίου εργασίας. Η σειρά θα πρέπει γενικά να ακολουθεί αυτές τις αρχές:

(1) Η μηχανική κατεργασία σε ένα προηγούμενο βήμα δεν πρέπει να παρεμβαίνει στην τοποθέτηση και τη σύσφιξη που απαιτούνται για το επόμενο βήμα. Πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη λειτουργίες που περιλαμβάνουν εργαλειομηχανές γενικής χρήσης.

(2) Εσωτερικά χαρακτηριστικά και κοιλότητες μηχανής πριν από την κατεργασία εξωτερικών περιγραμμάτων.

(3) Λειτουργίες που μοιράζονται τις ίδιες μεθόδους τοποθέτησης και σύσφιξης ή το ίδιο εργαλείο κοπής θα πρέπει ιδανικά να εκτελούνται διαδοχικά για να ελαχιστοποιηθεί ο αριθμός των εργασιών επανατοποθέτησης, αλλαγής εργαλείων-και σύσφιξης-ρύθμισης.

(4) Για πολλαπλές λειτουργίες που εκτελούνται κατά τη διάρκεια μιας μεμονωμένης εγκατάστασης, προγραμματίστε πρώτα εκείνες που έχουν τη μικρότερη επίδραση στην ακαμψία του τεμαχίου εργασίας.

(1) Προσπαθήστε να ενοποιήσετε τα δεδομένα που χρησιμοποιούνται για τον σχεδιασμό, τις διαδικασίες κατασκευής και τους υπολογισμούς προγραμματισμού.

(2) Ελαχιστοποιήστε τον αριθμό των ρυθμίσεων. στοχεύστε στη μηχανική κατεργασία όλων των απαιτούμενων επιφανειών μετά από μία μόνο λειτουργία τοποθέτησης.

(3) Αποφύγετε σχέδια που απαιτούν χειροκίνητες ρυθμίσεις ενώ το μηχάνημα λειτουργεί.

(4) Βεβαιωθείτε ότι ο σχεδιασμός του φωτιστικού είναι ανοιχτός και προσβάσιμος. Οι μηχανισμοί τοποθέτησης και σύσφιξης δεν πρέπει να παρεμβαίνουν στη διαδρομή του εργαλείου (π.χ. να προκαλούν συγκρούσεις). Εάν η παρεμβολή είναι αναπόφευκτη, εξετάστε το ενδεχόμενο να χρησιμοποιήσετε μια μέγγενη μηχανής ή μια πλάκα βάσης με βιδωτή-κάτω σύσφιξη.

1. Το σημείο ρύθμισης του εργαλείου-μπορεί να βρίσκεται στο ίδιο το τεμάχιο εργασίας, υπό την προϋπόθεση ότι πρόκειται για στοιχείο αναφοράς ή για επιφάνεια που έχει ήδη υποστεί μηχανική επεξεργασία- ακριβείας. Ωστόσο, εάν το σημείο ρύθμισης του εργαλείου- καταστραφεί κατά την πρώτη λειτουργία, μπορεί να καταστεί αδύνατο να το εντοπίσετε για τις επόμενες λειτουργίες. Επομένως, κατά τη διάρκεια της πρώτης λειτουργίας, δημιουργήστε ένα σχετικό εργαλείο-θέση ρύθμισης σε μια τοποθεσία με μια σταθερή σχέση διαστάσεων με το δεδομένο τοποθέτησης. Αυτό επιτρέπει την ανάκτηση του αρχικού σημείου ρύθμισης-του εργαλείου με βάση τις σχετικές θέσεις τους. Αυτή η σχετική θέση ρύθμισης-εργαλείου βρίσκεται συνήθως στο τραπέζι του μηχανήματος ή στο εξάρτημα. Οι αρχές επιλογής είναι οι εξής:
1) Εύκολη ευθυγράμμιση.
2) Βολικό για προγραμματισμό.
3) Σφάλμα ρύθμισης χαμηλού εργαλείου-.
4) Βολικό για επιθεώρηση κατά τη μηχανική κατεργασία.

2. Η προέλευση του συστήματος συντεταγμένων τεμαχίου καθορίζεται από τον χειριστή. προσδιορίζεται μέσω της ρύθμισης εργαλείου μετά τη σύσφιξη του τεμαχίου εργασίας και αντικατοπτρίζει τη σχέση θέσης (απόσταση) μεταξύ του τεμαχίου εργασίας και του σημείου μηδέν της εργαλειομηχανής. Μόλις δημιουργηθεί, το σύστημα συντεταγμένων του τεμαχίου εργασίας παραμένει γενικά σταθερό. Το σύστημα συντεταγμένων του τεμαχίου εργασίας και το σύστημα συντεταγμένων προγραμματισμού πρέπει να είναι ευθυγραμμισμένα. πρέπει δηλαδή να συμπίπτουν κατά τη μηχανική κατεργασία.

Η διαδρομή εργαλείου αναφέρεται στην τροχιά και την κατεύθυνση της κίνησης του εργαλείου σε σχέση με το τεμάχιο εργασίας κατά τη διάρκεια της κατεργασίας CNC. Η επιλογή μιας ορθολογικής διαδρομής κατεργασίας είναι ζωτικής σημασίας, καθώς συνδέεται στενά με την ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας και την ποιότητα της επιφάνειας του εξαρτήματος. Τα ακόλουθα σημεία πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τον προσδιορισμό της διαδρομής του εργαλείου:
1) Βεβαιωθείτε ότι το εξάρτημα πληροί τις απαιτήσεις ακρίβειας μηχανικής κατεργασίας.
2) Διευκόλυνση αριθμητικών υπολογισμών και μείωση του φόρτου εργασίας προγραμματισμού.
3) Αναζητήστε τη συντομότερη διαδρομή μηχανικής κατεργασίας και ελαχιστοποιήστε το χρόνο «κόψιμο με αέρα» για να βελτιώσετε την αποδοτικότητα της κατεργασίας.
4) Ελαχιστοποιήστε τον αριθμό των μπλοκ προγραμμάτων.
5) Βεβαιωθείτε ότι πληρούνται οι απαιτήσεις τραχύτητας επιφάνειας του προφίλ τεμαχίου εργασίας. το τελικό προφίλ θα πρέπει να κατεργάζεται συνεχώς στο τελευταίο πέρασμα.
6) Εξετάστε προσεκτικά τις διαδρομές προσέγγισης και ανάκλησης του εργαλείου (είσοδος και έξοδος) για να ελαχιστοποιήσετε τα σημάδια του εργαλείου που προκαλούνται από την παύση στο προφίλ (όπου ξαφνικές αλλαγές στη δύναμη κοπής μπορεί να οδηγήσουν σε ελαστική παραμόρφωση) και για να αποφύγετε το ξύσιμο του τεμαχίου βυθίζοντας το εργαλείο κάθετα στην επιφάνεια του προφίλ.

Μόλις ολοκληρωθεί η ευθυγράμμιση του τεμαχίου εργασίας και ο εντοπισμός σφαλμάτων του προγράμματος, η διαδικασία εισέρχεται στο στάδιο της αυτόματης κατεργασίας. Κατά τη διάρκεια της αυτόματης κατεργασίας, ο χειριστής πρέπει να παρακολουθεί τη διαδικασία κοπής για να αποτρέψει προβλήματα ποιότητας ή άλλα ατυχήματα που προκαλούνται από μη φυσιολογικές συνθήκες κοπής.

Η παρακολούθηση της διαδικασίας κοπής περιλαμβάνει κυρίως τις ακόλουθες πτυχές:
1. Παρακολούθηση της διαδικασίας κατεργασίας: Η ακατέργαστη μηχανική κατεργασία επικεντρώνεται στην ταχεία αφαίρεση της περίσσειας υλικού από την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας. Κατά τη διάρκεια της αυτόματης κατεργασίας, το εργαλείο ακολουθεί μια προκαθορισμένη διαδρομή που βασίζεται σε καθορισμένες παραμέτρους κοπής. Ο χειριστής πρέπει να παρατηρεί αλλαγές στο φορτίο κοπής μέσω του μετρητή φορτίου και να προσαρμόζει τις παραμέτρους κοπής με βάση την κατάσταση φορτίου του εργαλείου για να μεγιστοποιήσει την απόδοση της εργαλειομηχανής.

2. Παρακολούθηση των ήχων κοπής κατά τη διάρκεια της διαδικασίας: Στην αυτόματη κοπή, ο ήχος που παράγεται όταν το εργαλείο δεσμεύει το τεμάχιο εργασίας είναι τυπικά σταθερός, συνεχής και τραγανός, συνοδευόμενος από ομαλή κίνηση του μηχανήματος. Καθώς η διαδικασία εξελίσσεται, μπορεί να προκύψει αστάθεια λόγω παραγόντων όπως τα σκληρά εγκλείσματα στο τεμάχιο εργασίας, η φθορά του εργαλείου ή η εκτροπή του εργαλείου. Αυτή η αστάθεια εκδηλώνεται ως αλλαγές στον ήχο κοπής-όπως ο θόρυβος του εργαλείου που επηρεάζει το τεμάχιο εργασίας-και η δόνηση του μηχανήματος. Οι παράμετροι και οι συνθήκες κοπής πρέπει να προσαρμόζονται αμέσως. Εάν οι ρυθμίσεις αποδειχθούν αναποτελεσματικές, το μηχάνημα θα πρέπει να τεθεί σε παύση για να επιθεωρηθεί η κατάσταση του εργαλείου και του τεμαχίου εργασίας.

3. Παρακολούθηση της διαδικασίας φινιρίσματος: Το φινίρισμα επικεντρώνεται στη διασφάλιση της ακρίβειας των διαστάσεων και της ποιότητας της επιφάνειας, που συνήθως περιλαμβάνει υψηλές ταχύτητες κοπής και ρυθμούς τροφοδοσίας. Πρέπει να δοθεί προσοχή στην πρόσκρουση των κτισμένων άκρων στην κατεργασμένη επιφάνεια. Για την κατεργασία με κοιλότητα, πρέπει επίσης να προφυλαχθεί από υπερκόψιμο και παραμόρφωση του εργαλείου στις γωνίες. Για να αντιμετωπίσετε αυτά τα ζητήματα: πρώτα, ρυθμίστε τη θέση ψεκασμού ψυκτικού για να εξασφαλίσετε τη βέλτιστη ψύξη της επεξεργασμένης επιφάνειας. Δεύτερον, παρακολουθήστε την ποιότητα της κατεργασμένης επιφάνειας και προσαρμόστε τις παραμέτρους κοπής για να ελαχιστοποιήσετε τις διακυμάνσεις ποιότητας. Εάν οι ρυθμίσεις αποτύχουν να αποφέρουν σημαντική βελτίωση, σταματήστε το μηχάνημα για να επαληθεύσετε την εγκυρότητα του αρχικού προγράμματος.
Πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στη θέση του εργαλείου όταν σταματάτε ή σταματάτε το μηχάνημα για επιθεώρηση. Το να σταματήσετε το μηχάνημα ενώ το εργαλείο κόβει ενεργά-προκαλώντας το απότομο σταμάτημα του άξονα-μπορεί να αφήσει σημάδια εργαλείου στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας. Στην ιδανική περίπτωση, το μηχάνημα θα πρέπει να σταματά μόνο αφού το εργαλείο έχει απεμπλακεί από τη ζώνη κοπής.

1. Για φρεζάρισμα προσώπου, θα πρέπει να επιλέγονται-μη επαναακονιζόμενες μύλοι με καρβίδιο ή μύλοι τελικής επεξεργασίας. Γενικά, προτιμάται η στρατηγική μηχανικής κατεργασίας δύο-περασμάτων: το πρώτο πέρασμα πρέπει να είναι μια εργασία χονδροποίησης με χρήση μύλου προσώπου, που διασχίζει συνεχώς την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας. Το συνιστώμενο πλάτος κοπής για κάθε πέρασμα είναι 60%-75% της διαμέτρου του εργαλείου.

2. Οι ακραίοι μύλοι και οι μύλοι καρβιδίου-ενθέτων χρησιμοποιούνται κυρίως για την κατεργασία κεφαλών, υποδοχών και ανοιγόμενων επιφανειών κουτιού-.

3. Οι μύλοι με σφαίρα-και οι στρογγυλοί-μύλοι με ένθετα (επίσης γνωστοί ως μύλοι-μύλων) χρησιμοποιούνται συνήθως για την κατεργασία καμπυλωτών επιφανειών και προφίλ με μεταβλητές γωνίες βύθισης. Οι μύλοι με σφαίρα-χρησιμεύουν ως επί το πλείστον για ημι-φινίρισμα και φινίρισμα, ενώ οι μύλοι καρβιδίου-στρογγυλού-ενθέτου χρησιμοποιούνται συνήθως για χονδροποίηση.

Το φύλλο προγράμματος κατεργασίας αποτελεί συστατικό του σχεδιασμού της διαδικασίας κατεργασίας CNC και χρησιμεύει ως ένα σύνολο οδηγιών που πρέπει να ακολουθήσει ο χειριστής. Παρέχει συγκεκριμένες λεπτομέρειες σχετικά με το πρόγραμμα μηχανικής κατεργασίας, με στόχο να διευκρινίσει το περιεχόμενο του προγράμματος, τις μεθόδους εργασίας και τοποθέτησης, τα εργαλεία που επιλέγονται για κάθε εργασία μηχανικής κατεργασίας και τυχόν συγκεκριμένες προφυλάξεις.

Το φύλλο προγράμματος κατεργασίας πρέπει να περιλαμβάνει: ονόματα αρχείων CAD/CAM, όνομα τεμαχίου εργασίας, σκίτσο εργασίας, όνομα προγράμματος, εργαλεία που χρησιμοποιούνται για κάθε πρόγραμμα, μέγιστο βάθος κοπής, τύπο κατεργασίας (π.χ. χονδροποίηση ή φινίρισμα), εκτιμώμενο χρόνο κατεργασίας κ.λπ.

Μετά τον προσδιορισμό της διαδικασίας κατεργασίας, πρέπει να γίνουν κατανοητά τα ακόλουθα πριν από τον προγραμματισμό:

1. Μέθοδος σύσφιξης του τεμαχίου εργασίας.

2. Μέγεθος του ακατέργαστου τεμαχίου εργασίας (για να προσδιοριστεί το εύρος της μηχανικής κατεργασίας ή εάν απαιτούνται πολλαπλές ρυθμίσεις).

3. Υλικό τεμαχίου εργασίας (για επιλογή κατάλληλων εργαλείων κοπής).

4. Διαθέσιμο απόθεμα εργαλείων (για αποφυγή τροποποίησης του προγράμματος λόγω έλλειψης εργαλείων κατά τη μηχανική κατεργασία ή προετοιμασία των απαραίτητων εργαλείων εκ των προτέρων εάν απαιτούνται).

Η αρχή για τη ρύθμιση του ύψους ασφαλείας είναι γενικά η τοποθέτηση του πάνω από την υψηλότερη επιφάνεια οποιωνδήποτε "νησιών" (ανυψωμένα χαρακτηριστικά). Εναλλακτικά, η ρύθμιση του σημείου μηδέν προγραμματισμού στην υψηλότερη επιφάνεια μπορεί επίσης να ελαχιστοποιήσει τον κίνδυνο σύγκρουσης του εργαλείου.

Εφόσον διαφορετικές εργαλειομηχανές αναγνωρίζουν διαφορετικούς κωδικούς διεύθυνσης και μορφές προγραμμάτων NC, πρέπει να επιλεγεί η σωστή μορφή επεξεργασίας ανάρτησης- για τη συγκεκριμένη εργαλειομηχανή που χρησιμοποιείται για να διασφαλιστεί ότι το πρόγραμμα που δημιουργείται εκτελείται σωστά.

Οι μέθοδοι μεταφοράς προγραμμάτων μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε CNC και DNC. Στη μέθοδο CNC, το πρόγραμμα μεταφέρεται μέσω ενός μέσου (όπως δισκέτα, συσκευή ανάγνωσης ταινίας ή καλώδιο επικοινωνίας) στη μνήμη της εργαλειομηχανής για αποθήκευση και στη συνέχεια ανακτάται από τη μνήμη κατά τη διάρκεια της κατεργασίας. Επειδή η χωρητικότητα της μνήμης είναι περιορισμένη, η μέθοδος DNC χρησιμοποιείται για μεγάλα προγράμματα. επειδή το DNC επιτρέπει στο μηχάνημα να διαβάζει το πρόγραμμα απευθείας από τον υπολογιστή ελέγχου (αποτελεσματική ροή δεδομένων κατά τη λειτουργία), δεν περιορίζεται από τα όρια χωρητικότητας μνήμης.