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¿Qué es el mecanizado CNC y cómo funciona el mecanizado CNC?
Mecanizado CNC, también llamado mecanizado de control numérico, se refiere al procesamiento realizado con herramientas de procesamiento de control numérico. Debido a que el mecanizado CNC es controlado por computadora después de la programación, el mecanizado CNC tiene las ventajas de una calidad de procesamiento estable, alta precisión de procesamiento, alta repetibilidad, procesamiento de superficies complejas y alta eficiencia de procesamiento. En el proceso de procesamiento real, los factores humanos y la experiencia operativa afectarán en gran medida la calidad del procesamiento final.
Historia del mecanizado CNC
La tecnología de mecanizado CNC se originó a partir de las necesidades de la industria de la aviación. Fue propuesto por una compañía estadounidense de helicópteros a fines de la década de 1940.
La idea original de las máquinas herramienta CNC, el Instituto de Tecnología de Massachusetts, desarrolló la fresadora CNC de dos ejes en 1952.
Este tipo de fresadora CNC se ha utilizado para procesar piezas de aeronaves desde mediados de la década de 1950. En la década de 1960, el trabajo de programación y creación de prototipos de mecanizado CNC se volvió cada vez más maduro y perfecto.
1. ¿Cómo dividir el proceso de mecanizado CNC?
La división de los procesos de mecanizado CNC generalmente se puede realizar de las siguientes formas:
a. El método de concentración y secuenciación de herramientas consiste en dividir el proceso según la herramienta utilizada y utilizar la misma herramienta CNC para procesar todas las piezas que se pueden completar en la pieza. En otras partes que pueden acabar con el segundo cuchillo y el tercero. De esta forma, se puede reducir el número de cambios de herramienta, se puede comprimir el tiempo de inactividad y se pueden reducir los errores de posicionamiento innecesarios.
b. Método de clasificación de procesamiento de piezas Para piezas con mucho contenido de mecanizado CNC, la pieza de procesamiento se puede dividir en varias partes según sus características estructurales, como forma interna, forma, superficie curva o plano. Generalmente, el plano y la superficie de posicionamiento se procesan primero y luego se procesan los agujeros; primero se procesan las formas geométricas simples y luego se procesan las formas geométricas complejas; las piezas con menor precisión se procesan primero y luego se procesan las piezas con requisitos de mayor precisión.
C. Método de secuencia de mecanizado CNC de desbaste y acabado Para las piezas que son propensas a la deformación del mecanizado CNC, es necesario corregir la forma debido a la posible deformación después del mecanizado de desbaste. separado. En resumen, al dividir el proceso, es necesario comprender de manera flexible la estructura y la capacidad de fabricación de las piezas, la función de la máquina herramienta, el contenido del mecanizado CNC de las piezas, el número de instalaciones y la organización de producción de la unidad. Además, se recomienda adoptar el principio de concentración del proceso o el principio de dispersión del proceso, que debe determinarse de acuerdo con la situación real, pero debe esforzarse por ser razonable.
2. ¿Qué principios se deben seguir en la disposición de la secuencia de mecanizado CNC?
La disposición de la secuencia de procesamiento debe considerarse de acuerdo con la estructura de la pieza y la condición de la pieza en bruto, así como la necesidad de posicionamiento y sujeción. El punto clave es que la rigidez de la pieza de trabajo no se dañe. La secuencia debe llevarse a cabo generalmente de acuerdo con los siguientes principios:
a. El mecanizado CNC del proceso anterior no puede afectar el posicionamiento y la sujeción del siguiente proceso, y el proceso de procesamiento de las máquinas herramienta generales intercaladas en el medio también debe considerarse de manera integral.
b. En primer lugar, lleve a cabo el proceso de la forma interna y la cavidad interna, y luego lleve a cabo el proceso de procesamiento de la forma.
C. Es mejor conectar el mismo método de posicionamiento y sujeción o el mismo proceso de mecanizado CNC de herramienta para reducir la cantidad de posicionamiento repetido, la cantidad de cambios de herramienta y la cantidad de movimiento de la placa de presión.
d. Para múltiples procesos en la misma instalación, se debe organizar primero el proceso con menos daño rígido a la pieza de trabajo.
3. ¿A qué aspectos se debe prestar atención al determinar el método de sujeción de la pieza de trabajo?
Se debe prestar atención a los siguientes tres puntos al determinar el punto de referencia de posicionamiento y el esquema de sujeción:
a. Esfuércese por unificar los puntos de referencia de cálculo de diseño, proceso y programación.
b. Minimice la cantidad de tiempos de sujeción e intente lograr que todas las superficies sean procesadas por CNC después de un posicionamiento.
C. Evite utilizar el esquema de ajuste manual ocupado por la máquina.
d. El accesorio debe estar abierto, y su mecanismo de posicionamiento y sujeción no puede afectar el movimiento de la herramienta en el mecanizado CNC (como colisión). Cuando se encuentre con tal situación, se puede sujetar usando un tornillo de banco o agregando tornillos a la placa inferior.
¿Cómo determinar la razonabilidad del punto de ajuste de la herramienta? ¿Cuál es la relación entre el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo y el sistema de coordenadas de programación?
1. El punto de configuración de la herramienta se puede establecer en la pieza que se va a procesar, pero tenga en cuenta que el punto de configuración de la herramienta debe ser la posición de referencia o la pieza que se ha terminado. A veces, el CNC destruye el punto de ajuste de la herramienta después del primer proceso, lo que provocará el segundo. establecer una posición de ajuste de herramienta relativa en un lugar que tenga una relación de tamaño relativamente fija con la referencia de posicionamiento, de modo que la relación de posición relativa entre ellos pueda ser Encuentre el punto de ajuste de herramienta original. Esta posición relativa de ajuste de la herramienta generalmente se establece en la mesa o dispositivo de la máquina herramienta. Los principios de selección son los siguientes:
a) Es fácil encontrar la alineación.
b) Fácil programación.
c) El error de configuración de la herramienta es pequeño.
d) Es conveniente y se puede verificar durante el procesamiento.
2. El operador establece la posición de origen del sistema de coordenadas de la pieza. Está determinado por el ajuste de la herramienta después de sujetar la pieza de trabajo. Refleja la relación de posición de distancia entre la pieza de trabajo y el punto cero de la máquina herramienta. Una vez que se fija el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo, generalmente no cambia. El sistema de coordenadas de la pieza de trabajo y el sistema de coordenadas de programación deben estar unificados, es decir, el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo y el sistema de coordenadas de programación son consistentes durante el procesamiento.
5. ¿Cómo elegir la ruta de corte?
La trayectoria de la herramienta se refiere a la pista de movimiento y la dirección de la herramienta en relación con la pieza de trabajo durante el mecanizado NC. La elección razonable de la ruta de procesamiento es muy importante, ya que está estrechamente relacionada con la precisión del mecanizado CNC y la calidad de la superficie de las piezas. Al determinar la ruta de corte, se consideran principalmente los siguientes puntos:
a. Garantizar los requisitos de precisión de procesamiento de las piezas.
b. Es conveniente para el cálculo numérico y reduce la carga de trabajo de programación.
C. Busque la ruta de mecanizado CNC más corta, reduzca el tiempo de herramienta vacía para mejorar la eficiencia del mecanizado CNC.
d. Minimice el número de segmentos de programa.
mi. Para garantizar los requisitos de rugosidad de la superficie del contorno de la pieza de trabajo después del mecanizado CNC, el contorno final debe procesarse continuamente en la última pasada.
F. La ruta de entrada y salida (corte de entrada y salida) de la herramienta también se debe considerar cuidadosamente para minimizar las marcas que dejan las herramientas al detener la herramienta en el contorno (un cambio repentino de la fuerza de corte provoca una deformación elástica) y evitar caídas verticales sobre la herramienta. superficie de contorno El cuchillo raya la pieza de trabajo.
6. ¿Cómo monitorear y ajustar durante el mecanizado CNC?
Después de alinear la pieza de trabajo y completar la depuración del programa, puede ingresar a la etapa de procesamiento automático. En el proceso de procesamiento automático, el operador debe monitorear el proceso de corte para evitar problemas de calidad de la pieza de trabajo y otros accidentes causados por un corte anormal. El monitoreo del proceso de corte considera principalmente los siguientes aspectos:
a. Supervisión del proceso de procesamiento La consideración principal del mecanizado de desbaste es la eliminación rápida del exceso de tolerancia en la superficie de la pieza de trabajo. Durante el procesamiento automático de la máquina herramienta, según la cantidad de corte establecida, la herramienta corta automáticamente según la trayectoria de corte predeterminada. En este momento, el operador debe prestar atención para observar el cambio de carga de corte en el proceso de procesamiento automático a través de la tabla de carga de corte y ajustar la cantidad de corte de acuerdo con la fuerza de soporte de la herramienta para maximizar la eficiencia de la máquina herramienta.
b. Monitoreo del sonido de corte durante el proceso de corte En el proceso de corte automático, cuando generalmente se inicia el corte, el sonido de la herramienta cortando la pieza de trabajo es estable, continuo y enérgico, y el movimiento de la máquina herramienta es estable en este momento. Con el progreso del proceso de corte, cuando hay puntos duros en la pieza de trabajo o la herramienta se desgasta o la herramienta se sujeta, el proceso de corte se vuelve inestable. El rendimiento inestable es que el sonido de corte cambia y la herramienta y la pieza de trabajo chocarán entre sí. sonido, la máquina herramienta vibrará. En este momento, la cantidad de corte y las condiciones de corte deben ajustarse a tiempo. Cuando el efecto de ajuste no es obvio, la máquina herramienta debe suspenderse para verificar el estado de la herramienta y la pieza de trabajo.
C. Monitoreo del proceso de acabado El acabado es principalmente para garantizar el tamaño de procesamiento y la calidad de la superficie de la pieza de trabajo, la velocidad de corte es alta y la velocidad de avance es grande. En este momento, se debe prestar atención a la influencia del borde acumulado en la superficie de procesamiento. Para el procesamiento de cavidades, también se debe prestar atención al sobrecorte y al espacio libre de la herramienta en las esquinas. Para resolver los problemas anteriores, se debe prestar atención al ajuste de la posición de rociado del fluido de corte, de modo que la superficie maquinada esté siempre en condiciones de enfriamiento; la otra es prestar atención a la calidad de la superficie mecanizada de la pieza de trabajo y evitar cambios de calidad tanto como sea posible ajustando la cantidad de corte. Si el ajuste aún no tiene un efecto evidente, detenga la máquina y verifique si el programa original es razonable. Se debe prestar especial atención a la posición de la herramienta durante la inspección de suspensión o parada. Si la herramienta se detiene durante el proceso de corte, la parada repentina del husillo dejará marcas en la superficie de la pieza de trabajo. En general, se debe considerar la parada cuando la herramienta abandona el estado de corte.
d. Supervisión de herramientas La calidad de la herramienta determina en gran medida la calidad de procesamiento de la pieza. En el proceso de mecanizado y corte automático, es necesario evaluar el estado de desgaste normal y el estado de daño anormal de la herramienta a través del monitoreo de sonido, el control del tiempo de corte, la inspección de pausa durante el corte y el análisis de la superficie de la pieza de trabajo. De acuerdo con los requisitos de procesamiento, las herramientas deben procesarse a tiempo para evitar problemas de calidad de procesamiento causados por las herramientas que no se procesan a tiempo.
7. ¿Cómo elegir razonablemente la herramienta de procesamiento?
¿Cuántos factores hay en la cantidad de corte? ¿Cuántos materiales hay para los cuchillos? ¿Cómo determinar la velocidad de rotación, la velocidad de corte y el ancho de corte de la herramienta?
a. Para el planeado se deben utilizar fresas de metal duro sin rectificado o fresas de mango. En el fresado general, intente utilizar el segundo paso para el procesamiento. Lo mejor es utilizar la fresa de extremo para fresado en desbaste en la primera pasada y moverse continuamente a lo largo de la superficie de la pieza de trabajo. Se recomienda que el ancho de cada pasada sea del 60 % al 75 % del diámetro de la herramienta.
b. Las fresas de ranurar y las fresas de ranurar con insertos de carburo se utilizan principalmente para procesar protuberancias, ranuras y superficies de boca de caja.
C. Las cuchillas esféricas y las cuchillas redondas (también conocidas como cuchillas de punta redonda) se utilizan a menudo para procesar superficies curvas y contornos biselados. El cortador de bolas se utiliza principalmente para semiacabado y acabado. Las cuchillas redondas con incrustaciones de herramientas de carburo se utilizan principalmente para el desbaste.
8.¿Cuál es la función de la hoja de procedimiento de procesamiento?
¿Qué se debe incluir en la hoja de procedimiento de procesamiento?
a. La hoja del programa de procesamiento es uno de los contenidos del diseño del proceso de mecanizado CNC. También es un procedimiento que el operador debe seguir y ejecutar. Es una descripción específica del programa de procesamiento. La herramienta seleccionada por el programa debe prestar atención a los problemas y así sucesivamente.
b. En la lista de programas de procesamiento, debe incluir: nombre del archivo de dibujo y programación, nombre de la pieza de trabajo, croquis de sujeción, nombre del programa, herramienta utilizada en cada programa, profundidad máxima de corte, naturaleza del procesamiento (como desbaste o acabado), tiempo de procesamiento teórico, etc. .
9. ¿Qué preparativos se deben hacer antes de la programación NC?
Después de determinar la tecnología de procesamiento, debe saber antes de programar:
a. Método de sujeción de la pieza de trabajo;
b. El tamaño de la pieza en bruto: para determinar el rango de procesamiento o si se requiere sujeción múltiple;
C. El material de la pieza de trabajo: para elegir qué herramienta usar para el procesamiento;
d. ¿Cuáles son las herramientas en stock? Evite modificar el programa porque no existe tal herramienta durante el procesamiento. Si debe usar esta herramienta, puede prepararla con anticipación.
10. ¿Cuáles son los principios para establecer la altura de seguridad en la programación?
El principio de establecer la altura segura: generalmente más alta que la superficie más alta de la isla. O configure el punto cero de programación en la superficie más alta, lo que también puede evitar el peligro de colisión de cuchillas en la mayor medida.
11.Después de editar la ruta de la herramienta, ¿por qué necesitamos procesarla posteriormente?
Debido a que diferentes máquinas herramienta pueden reconocer diferentes códigos de dirección y formatos de programa NC, es necesario seleccionar el formato de posprocesamiento correcto para la máquina herramienta utilizada para garantizar que el programa compilado pueda ejecutarse.
12. ¿Qué es la comunicación de la DNC?
El método de transmisión del programa se puede dividir en CNC y DNC. CNC significa que el programa se transmite a la memoria de la máquina herramienta a través de medios de procesamiento (como disquete, lector de cinta, línea de comunicación, etc.). Dado que la capacidad de la memoria está limitada por el tamaño, el método DNC se puede utilizar para el procesamiento cuando el programa es grande. Dado que la máquina herramienta lee directamente el programa de la computadora de control durante el procesamiento DNC (es decir, se hace durante la alimentación), no se ve afectada por la capacidad de la memoria. Limitado por tamaño.
a. La cantidad de corte tiene tres elementos principales: profundidad de corte, velocidad del husillo y velocidad de avance. El principio general de la selección de la cantidad de corte es: menos corte, avance rápido (es decir, profundidad de corte pequeña, velocidad de avance rápida)
b. De acuerdo con la clasificación de materiales, los cuchillos generalmente se dividen en cuchillos de acero blanco duro ordinario (el material es acero de alta velocidad), cuchillos recubiertos (como titanio, etc.), cuchillos de aleación (como acero de tungsteno, nitruro de boro cuchillos, etc).
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