O que é usinagem CNC e como funciona a usinagem CNC?

O que é usinagem CNC e como funciona a usinagem CNC?

usinagem CNC, também chamado de usinagem de controle numérico, refere-se ao processamento realizado com ferramentas de processamento de controle numérico. Como a usinagem CNC é controlada por computador após a programação, a usinagem CNC tem as vantagens de qualidade de processamento estável, alta precisão de processamento, alta repetibilidade, processamento de superfície complexo e alta eficiência de processamento. No processo de processamento real, fatores humanos e experiência operacional afetarão amplamente a qualidade do processamento final.

História da usinagem CNC

A tecnologia de usinagem CNC originou-se das necessidades da indústria aeronáutica. Foi proposto por uma empresa americana de helicópteros no final da década de 1940.
A ideia original para máquinas-ferramenta CNC, o Instituto de Tecnologia de Massachusetts desenvolveu a fresadora CNC de dois eixos em 1952.

Este tipo de fresadora CNC tem sido usado para processar peças de aeronaves desde meados da década de 1950. Na década de 1960, o trabalho de prototipagem e programação de usinagem CNC tornou-se cada vez mais maduro e perfeito.

História da usinagem CNC

1. Como dividir o processo de usinagem CNC?

A divisão dos processos de usinagem CNC geralmente pode ser realizada das seguintes maneiras:

a. O método de concentração e sequenciamento de ferramentas é dividir o processo de acordo com a ferramenta utilizada e usar a mesma ferramenta CNC para processar todas as peças que podem ser concluídas na peça. Em outras partes que podem terminar com a segunda faca e a terceira. Desta forma, o número de trocas de ferramentas pode ser reduzido, o tempo ocioso pode ser reduzido e erros de posicionamento desnecessários podem ser reduzidos.

b. Método de classificação de peças de processamento Para peças com muito conteúdo de usinagem CNC, a peça de processamento pode ser dividida em várias peças de acordo com suas características estruturais, como forma interna, forma, superfície curva ou plana. Geralmente, o plano e a superfície de posicionamento são processados ​​primeiro e, em seguida, os furos são processados; as formas geométricas simples são processadas primeiro, e então as formas geométricas complexas são processadas; as peças com precisão mais baixa são processadas primeiro e, em seguida, as peças com requisitos de precisão mais altos são processadas.

c. Método sequencial de usinagem CNC de desbaste e acabamento Para peças sujeitas a deformação por usinagem CNC, é necessário corrigir a forma devido à possível deformação após a usinagem de desbaste. separado. Em suma, ao dividir o processo, é necessário compreender com flexibilidade a estrutura e a capacidade de fabricação das peças, a função da máquina-ferramenta, o conteúdo da usinagem CNC das peças, o número de instalações e a organização da produção do unidade. Além disso, recomenda-se adotar o princípio da concentração do processo ou o princípio da dispersão do processo, que deve ser determinado de acordo com a situação real, mas deve se esforçar para ser razoável.

2. Quais princípios devem ser seguidos no arranjo da sequência de usinagem CNC?

A disposição da sequência de processamento deve ser considerada de acordo com a estrutura da peça e as condições do blank, bem como a necessidade de posicionamento e fixação. O ponto chave é que a rigidez da peça de trabalho não seja danificada. A sequência deve geralmente ser realizada de acordo com os seguintes princípios:

  1. a. A usinagem CNC do processo anterior não pode afetar o posicionamento e a fixação do próximo processo, e o processo de processamento de máquinas-ferramentas gerais intercaladas no meio também deve ser considerado de forma abrangente.

  2. b. Em primeiro lugar, execute o processo de forma interna e cavidade interna e, em seguida, execute o processo de processamento de forma.

  3. c. É melhor conectar o mesmo método de posicionamento e fixação ou o mesmo processo de usinagem CNC para reduzir o número de posicionamentos repetidos, o número de trocas de ferramentas e o número de movimentos da placa de pressão.

  4. d. Para vários processos na mesma instalação, o processo com menos danos rígidos à peça de trabalho deve ser organizado primeiro.

processos de usinagem CNC

3. Quais aspectos devem ser observados ao determinar o método de fixação da peça?

Os três pontos a seguir devem ser observados ao determinar o ponto de referência de posicionamento e o esquema de fixação:

a. Esforce-se para unificar os benchmarks de design, processo e cálculo de programação.
b. Minimize o número de tempos de fixação e tente atingir todas as superfícies a serem processadas pelo CNC após um posicionamento.
c. Evite usar o esquema de ajuste manual ocupado pela máquina.
d. O dispositivo de fixação deve estar aberto e seu mecanismo de posicionamento e fixação não pode afetar o movimento da ferramenta na usinagem CNC (como colisão). Ao encontrar tal situação, ela pode ser fixada usando uma morsa ou adicionando parafusos à placa inferior.

fixação da peça
  1. Como determinar a razoabilidade do ponto de ajuste da ferramenta? Qual é a relação entre o sistema de coordenadas da peça de trabalho e o sistema de coordenadas de programação?

1. O ponto de ajuste da ferramenta pode ser ajustado na peça a ser processada, mas observe que o ponto de ajuste da ferramenta deve ser o ponto de referência ou a peça acabada. Às vezes, o ponto de ajuste da ferramenta é destruído pelo CNC após o primeiro processo, o que causará o segundo uma posição relativa de configuração da ferramenta em um local que tenha uma relação de tamanho relativamente fixo com a referência de posicionamento, de modo que a relação posicional relativa entre eles possa ser encontrada. Encontre o ponto original de configuração da ferramenta. Esta posição relativa de ajuste da ferramenta é geralmente definida na mesa ou dispositivo de fixação da máquina-ferramenta. Os princípios de seleção são os seguintes:

sistema de coordenadas de programação

a) É fácil encontrar o alinhamento.
b) Fácil programação.
c) O erro de configuração da ferramenta é pequeno.
d) É conveniente e pode ser verificado durante o processamento.

2. A posição de origem do sistema de coordenadas da peça de trabalho é definida pelo operador. É determinado pela configuração da ferramenta depois que a peça de trabalho é fixada. Reflete a relação de posição de distância entre a peça de trabalho e o ponto zero da máquina-ferramenta. Uma vez que o sistema de coordenadas da peça de trabalho é fixo, ele geralmente não muda. O sistema de coordenadas da peça e o sistema de coordenadas de programação devem ser unificados, ou seja, o sistema de coordenadas da peça e o sistema de coordenadas de programação são consistentes durante o processamento.

5. Como escolher a rota de corte?

O caminho da ferramenta refere-se à trilha de movimento e direção da ferramenta em relação à peça de trabalho durante a usinagem NC. A escolha razoável da rota de processamento é muito importante, pois está intimamente relacionada à precisão da usinagem CNC e à qualidade da superfície das peças. Ao determinar a rota de corte, os seguintes pontos são considerados principalmente:

a. Garanta os requisitos de precisão de processamento das peças.
b. É conveniente para cálculos numéricos e reduz a carga de trabalho de programação.
c. Procure a rota de usinagem CNC mais curta, reduza o tempo de ferramenta vazia para melhorar a eficiência da usinagem CNC.
d. Minimize o número de segmentos do programa.
e. Para garantir os requisitos de rugosidade da superfície do contorno da peça após a usinagem CNC, o contorno final deve ser processado continuamente na última passagem.
f. A rota de corte dentro e fora (corte dentro e fora) da ferramenta também deve ser cuidadosamente considerada para minimizar as marcas deixadas pela ferramenta, parando a ferramenta no contorno (mudança brusca de força de corte causa deformação elástica), e evitar queda vertical no superfície de contorno. A faca arranha a peça de trabalho.

6. Como monitorar e ajustar durante a usinagem CNC?

Depois que a peça de trabalho é alinhada e a depuração do programa é concluída, ela pode entrar no estágio de processamento automático. No processo de processamento automático, o operador deve monitorar o processo de corte para evitar problemas de qualidade da peça e outros acidentes causados ​​por corte anormal. O monitoramento do processo de corte considera principalmente os seguintes aspectos:

  1. a. Monitoramento do processo de processamento A principal consideração da usinagem de desbaste é a rápida remoção do excesso de tolerância na superfície da peça de trabalho. Durante o processamento automático da máquina-ferramenta, de acordo com a quantidade de corte definida, a ferramenta corta automaticamente de acordo com a trajetória de corte predeterminada. Neste momento, o operador deve prestar atenção para observar a mudança da carga de corte no processo de processamento automático através da tabela de carga de corte e ajustar a quantidade de corte de acordo com a força de rolamento da ferramenta para maximizar a eficiência da máquina-ferramenta.

durante a usinagem CNC

b. Monitoramento do som de corte durante o processo de corte No processo de corte automático, quando o corte geralmente é iniciado, o som da ferramenta cortando a peça de trabalho é estável, contínuo e rápido, e o movimento da máquina-ferramenta é estável neste momento. Com o progresso do processo de corte, quando há pontos duros na peça de trabalho ou a ferramenta se desgasta ou está presa, o processo de corte torna-se instável. O desempenho instável é que o som de corte muda e a ferramenta e a peça de trabalho colidem entre si. som, a máquina-ferramenta vibrará. Neste momento, a quantidade de corte e as condições de corte devem ser ajustadas a tempo. Quando o efeito de ajuste não for óbvio, a máquina-ferramenta deve ser suspensa para verificar a condição da ferramenta e da peça de trabalho.

c. Monitoramento do processo de acabamento O acabamento é principalmente para garantir o tamanho do processamento e a qualidade da superfície da peça de trabalho, a velocidade de corte é alta e a taxa de avanço é grande. Neste momento, deve-se prestar atenção à influência da aresta postiça na superfície de processamento. Para processamento de cavidades, atenção também deve ser dada ao sobrecorte e folga da ferramenta nos cantos. Para solucionar os problemas acima, deve-se atentar para o ajuste da posição de pulverização do fluido de corte, de forma que a superfície usinada esteja sempre em estado de resfriamento; a outra é prestar atenção à qualidade da superfície usinada da peça de trabalho e evitar ao máximo alterações na qualidade ajustando a quantidade de corte. Se o ajuste ainda não tiver efeito óbvio, pare a máquina e verifique se o programa original é razoável. Atenção especial deve ser dada à posição da ferramenta durante a inspeção de suspensão ou inspeção de desligamento. Se a ferramenta parar durante o processo de corte, a parada repentina do fuso causará marcas de ferramenta na superfície da peça de trabalho. Geralmente, a parada deve ser considerada quando a ferramenta sai do estado de corte.

A fresadora CNC de 5 eixos corta alumínio

d. Monitoramento da ferramenta A qualidade da ferramenta determina em grande parte a qualidade do processamento da peça de trabalho. No processo de usinagem e corte automático, é necessário avaliar o estado de desgaste normal e o estado de dano anormal da ferramenta por meio de monitoramento de som, controle de tempo de corte, inspeção de pausa durante o corte e análise da superfície da peça de trabalho. De acordo com os requisitos de processamento, as ferramentas devem ser processadas a tempo para evitar problemas de qualidade de processamento causados ​​por ferramentas não processadas a tempo.

7. Como escolher a ferramenta de processamento de forma razoável?

Quantos fatores existem na quantidade de corte? Quantos materiais existem para facas? Como determinar a velocidade de rotação, velocidade de corte e largura de corte da ferramenta?
a. Fresas de topo de metal duro sem retificação ou fresas de topo devem ser usadas para faceamento. No fresamento geral, tente usar a segunda passagem para o processamento. É melhor usar a fresa de topo para fresamento de desbaste na primeira passagem e mover continuamente ao longo da superfície da peça de trabalho. Recomenda-se que a largura de cada passagem seja de 60% a 75% do diâmetro da ferramenta.
b. Fresas de topo e fresas de topo com pastilhas de metal duro são usadas principalmente para processar ressaltos, canais e superfícies de boca de caixa.
c. Facas esféricas e facas redondas (também conhecidas como facas de ponta redonda) são frequentemente usadas para processar superfícies curvas e contornos chanfrados. O cortador de esferas é usado principalmente para semi-acabamento e acabamento. Facas redondas incrustadas com ferramentas de metal duro são usadas principalmente para desbaste.

ferramenta de usinagem cnc

8.Qual é a função da folha de procedimentos de processamento?

O que deve constar na folha de procedimento de processamento?
a. A folha do programa de processamento é um dos conteúdos do projeto do processo de usinagem CNC. É também um procedimento que o operador precisa seguir e executar. É uma descrição específica do programa de processamento. A ferramenta selecionada pelo programa deve prestar atenção aos problemas e assim por diante.
b. Na lista do programa de processamento, deve incluir: nome do arquivo de desenho e programação, nome da peça, esboço de fixação, nome do programa, ferramenta usada em cada programa, profundidade máxima de corte, natureza do processamento (como desbaste ou acabamento), tempo teórico de processamento, etc. .

Projeto de processo de usinagem CNC

9. que preparações devem ser feitas antes da programação NC?

Depois de determinar a tecnologia de processamento, você precisa saber antes de programar:
a. Método de fixação da peça;
b. O tamanho da peça bruta – para determinar a faixa de processamento ou se é necessária uma fixação múltipla;
c. O material da peça de trabalho - para escolher qual ferramenta usar para processamento;
d. Quais são as ferramentas em estoque? Evite modificar o programa porque não existe tal ferramenta durante o processamento. Se você precisar usar essa ferramenta, poderá prepará-la com antecedência.

10. Quais são os princípios para definir a altura de segurança na programação?

O princípio de definir a altura segura: geralmente superior à superfície mais alta da ilha. Ou defina o ponto zero de programação na superfície mais alta, o que também pode evitar ao máximo o perigo de colisão de facas.

11. Depois que o caminho da ferramenta é editado, por que precisamos pós-processá-lo?

Como diferentes máquinas-ferramenta podem reconhecer diferentes códigos de endereço e formatos de programa NC, é necessário selecionar o formato de pós-processamento correto para a máquina-ferramenta usada para garantir que o programa compilado possa ser executado.

12. O que é comunicação DNC?

O método de transmissão do programa pode ser dividido em CNC e DNC. CNC significa que o programa é transmitido para a memória da máquina-ferramenta por meio de processamento de mídia (como disquete, leitor de fita, linha de comunicação, etc.). Como a capacidade da memória é limitada pelo tamanho, o método DNC pode ser usado para processamento quando o programa é grande. Uma vez que a máquina-ferramenta lê diretamente o programa do computador de controle durante o processamento DNC (isto é, é feito durante a alimentação), ela não é afetada pela capacidade da memória. Limitado pelo tamanho.

usinagem DNC

a. A quantidade de corte tem três elementos principais: profundidade de corte, velocidade do fuso e velocidade de avanço. O princípio geral da seleção da quantidade de corte é: menos corte, avanço rápido (isto é, profundidade de corte pequena, velocidade de avanço rápida)
b. De acordo com a classificação dos materiais, as facas são geralmente divididas em facas comuns de aço branco duro (o material é aço de alta velocidade), facas revestidas (como revestimento de titânio, etc.), facas de liga (como aço de tungstênio, nitreto de boro facas, etc).

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