
在耗時的CNC精加工過程中,如何提升(shēng)加工效率是(shì)特別有意義的(de)話(huà)題。如果告訴你,有(yǒu)一種加工(gōng)方法可以將零件的精加工時間從30分鍾縮短到4分鍾,你或許以為是在(zài)開玩笑!今天將給(gěi)大家介紹超弦精加工技術,其使用的創新刀具與加工策略,可大幅提高精加工效率,充分釋放出CNC加工超乎常規的潛力。
在下(xià)麵視頻展示的加工案例中,整體精加工(gōng)時間節約了93%:
工序(xù) 1
若使用球(qiú)刀(dāo),精加(jiā)工(gōng)時間:30分鍾
使超弦精(jīng)加工技術,精加(jiā)工時(shí)間:3分鍾
工序 2
若(ruò)使用球刀,精加工時間:60分鍾
使用超弦精加工技術,精加工時間:4分鍾
超弦(xián)精加工技術(shù)如(rú)何(hé)提升精加工效率?
CNC精加(jiā)工的目的是保證工件的最終(zhōng)尺寸精(jīng)度和表麵質量。而精(jīng)加(jiā)工的表麵質量,很大程度取決於加工後留下(xià)的殘脊高度。
殘脊高度是指加工中刀具(jù)通過兩條相(xiàng)鄰刀具路徑之後,殘留材料凸起部分的最大高(gāo)度,如下圖所示。
如何減(jiǎn)小殘脊高度?
一(yī)個可行的方法是減小步距,減小(xiǎo)相鄰刀路之(zhī)間的距離。但這意味著增(zēng)加了單位麵積中的刀路數量和密度,增加了精加工的時間。
另一個可行的方法是(shì)使用更大的刀具(jù)。因為刀具(jù)半徑越大,與(yǔ)材料(liào)接觸時接觸點上的弧度越大(dà)。在(zài)相同刀路密度下,得到的殘(cán)脊高度約小。用大半徑的刀具可以減小殘脊高度,達到更好的表(biǎo)麵質量(liàng),但很多(duō)工件(jiàn)需要精加工的地方,間隙狹(xiá)小不能用大半徑(jìng)刀具加工。
大圓弧刀具與超(chāo)弦精加工技術
大圓弧刀(dāo)具是一類(lèi)新型的銑削刀具(jù)。使用大圓弧刀具則可以用更大(dà)的(de)步進量來(lái)達到同樣的表麵質量。刀路(lù)編(biān)程是有效使(shǐ)用(yòng)大圓弧刀具的關鍵,在刀路(lù)中控製刀具以(yǐ)適當的角度與工件輪廓形狀進行精確擬合,可以在(zài)保證表麵質量(liàng)的(de)前提下(xià)大幅減少加工循環時間,這就(jiù)是Mastercam的超弦精加工技術。
使用球刀與大圓弧刀具加工對比(bǐ)
球刀的優點是在使用時不用考慮刀尖形狀與工件表麵形狀的(de)齧合角度,無論(lùn)使用何種角度,刀尖接觸點的形狀始終(zhōng)是圓形。但(dàn)是,球刀需要(yào)較小的步進增量來保證精加工(gōng)表麵質量,被加工表麵較(jiào)大時,加工時間會變的非常長。
通過使用比球刀大(dà)的多的刀尖圓(yuán)弧,也(yě)就是使用錐度型(xíng)式或橢(tuǒ)圓型式刀具,在不增加刀(dāo)路密度的情況下可以減小殘脊高度,在更(gèng)少的時間(jiān)內(nèi)可以完成質量更高的精加工。
超弦精加工中應該選用怎(zěn)樣的編程策略?
超(chāo)弦精加工技(jì)術是對於使(shǐ)用圓弧刀具進行高效精(jīng)加工的編程解決方案。可以針對各種形狀的大圓弧刀具,基於刀具形狀,通(tōng)過特殊刀路算法,對(duì)加工(gōng)過程中的刀具接觸點(diǎn)進行動態補償,可以充分(fèn)利用圓弧刀(dāo)具(jù)的外形進(jìn)行(háng)高(gāo)精度高效率的精加工。
要想以超弦精加工方(fāng)式使用大圓弧刀具進行精加工,應該選擇怎樣的(de)刀路策略進行(háng)編程呢?
3 軸加工:
在普通 3 軸加工中,因為機(jī)床軸(zhóu)運動簡單,可以利用超弦精加工進行(háng)一些(xiē)側壁和陡峭區域或頂麵平緩(huǎn)區域的精(jīng)加工。推薦選用圓桶形式和錐度形式的(de)圓弧刀具,使用精加(jiā)工中的等(děng)高策略和平行策略進行超弦精加(jiā)工(gōng)。
3+2 定麵加工
在 3+2 定麵的環境中進行(háng)超(chāo)弦精加工,同樣推薦使用等高與(yǔ)平(píng)行策略。與單純的 3 軸加工不一樣(yàng)的是,3+2 定麵加工中,需(xū)要選擇合適的刀(dāo)具(jù)平麵,使刀具的圓弧在刀路中(zhōng)以穩定的切點(diǎn)與材料接觸。
五軸(zhóu)聯動加(jiā)工
五軸聯動加工機床運動的角度靈活(huó),是超弦精加工(gōng)的主要應用領域。在(zài)五軸(zhóu)加工中,推薦使(shǐ)用平行和漸變加工策略(luè)。
以五軸聯動方式進行(háng)超弦精加工,其關鍵點是控(kòng)製刀軸,使(shǐ)刀具以穩定合(hé)適的圓弧切點與(yǔ)材料接(jiē)觸。
總(zǒng)結:
超弦精加工(gōng)適用於3軸加工、3+2軸定麵加工(gōng)、五軸聯動加工。
3軸(zhóu)加工中推薦使用等高、策略和平行、策(cè)略。
3+2軸加工的(de)關鍵點是(shì)選擇合適的刀具平麵,使刀具的圓弧在刀路中以穩定的切點與材料接觸。
五軸聯動加工的關鍵點是控製刀軸,使刀具以穩定合適的圓弧切(qiē)點與材(cái)料(liào)接觸。五軸聯動加工推薦使(shǐ)用平行和漸變加工策略。
