
在(zài)耗時的CNC精加(jiā)工過程中,如何提(tí)升加工效率是(shì)特別有意義的話題(tí)。如果告訴你,有一種加工方法可以將零件的精加工時間從30分鍾縮(suō)短到4分鍾,你或許以為是在開玩笑!今天將給大家介紹超弦精加(jiā)工技(jì)術,其使用的(de)創新刀具與加工策略,可大幅提高精加(jiā)工(gōng)效率,充分釋放出CNC加工超乎常規的潛力。
在(zài)下麵視頻展示的加工案例中,整體精加工時間節約了93%:
工序 1
若使用球刀,精加工時間:30分鍾
使超弦精加工技術,精加工時間:3分鍾
工序 2
若使用球刀,精加工時間(jiān):60分鍾
使用超弦精(jīng)加工技(jì)術,精加工時間:4分鍾
超弦精(jīng)加工技術如(rú)何提升精加工(gōng)效率?
CNC精加工(gōng)的目的是保證工件的最終尺寸精度和表麵質量。而精加工的表麵質量,很大程度取決於加工後留下的(de)殘脊高度。
殘脊高度是指加工中刀具通(tōng)過兩條相鄰刀具路徑之後,殘留材料凸起部分的最大高度(dù),如下圖所示。
如何減小殘脊高度(dù)?
一個可行的方法是減小步距,減小相鄰(lín)刀路(lù)之間的距離。但這意味(wèi)著增加了單位麵積中的刀路數量和密度(dù),增加了精加工的時間。
另(lìng)一個可行的方法(fǎ)是使用更大的刀具。因為刀具半徑越大,與材(cái)料接觸時接觸點上的弧度越大。在相同刀路密度(dù)下,得到的殘脊高度約小。用大半徑的刀(dāo)具(jù)可以減小殘脊高(gāo)度,達到更好的表麵質量,但(dàn)很多工件需要精加工的地方,間隙(xì)狹小不能用大半(bàn)徑刀具加工。
大圓弧刀具與超弦精加工技術
大(dà)圓弧刀具(jù)是一類新型的銑削刀具。使用大圓弧刀具則可以用更大的步進量來(lái)達到同樣的表麵質量(liàng)。刀(dāo)路編程是有效使用大圓弧刀具的(de)關鍵,在刀路中控製刀具以適當的角度與(yǔ)工件(jiàn)輪廓形狀進行精確擬合,可(kě)以在保證表麵質量的前提下大(dà)幅減少加工循環(huán)時間,這就是Mastercam的超弦精加工技術。
使用球刀與大(dà)圓弧(hú)刀具加工對(duì)比
球刀的優點是在使(shǐ)用(yòng)時(shí)不用考慮刀尖形狀與工(gōng)件表麵形狀的齧合角度,無(wú)論使用何種角度,刀尖接觸點的形狀始終是圓形(xíng)。但是,球刀需要較小的步進增量來保證精加工表麵質量,被加工表麵較大時(shí),加工時間會變的非常長。
通過使用比球刀大的多的刀尖圓弧,也就是使用錐度型式或橢圓型(xíng)式刀具,在不增加刀路密度的情況下可以減小殘脊高度,在更少的時間內可以完成質量更高(gāo)的精加工。
超弦精加工中應(yīng)該選用怎樣的編程策略?
超弦精加工技術是對於使用圓弧刀具進行高效精加工的編程解決方案。可(kě)以針對各種形狀的(de)大圓弧刀具(jù),基於刀(dāo)具形狀,通過特殊刀路算法,對加工過程中的刀具接觸點進行動態補償,可以充分利用圓(yuán)弧刀具的外形進行高精度高效率的精加工。
要想以超弦精加工方式使用大圓弧刀具進行精加工,應該選擇怎樣(yàng)的刀路策略進行編程呢?
3 軸加工:
在(zài)普(pǔ)通 3 軸加工(gōng)中(zhōng),因為機床軸運動簡單,可以利用超弦精加工進行一些側壁和陡峭區域或頂麵平緩(huǎn)區域的精加工。推薦選用(yòng)圓桶(tǒng)形式和錐度形式的圓弧(hú)刀具,使用精加工中的(de)等高策略和平行策略進行超弦精加工。
3+2 定麵加(jiā)工
在 3+2 定麵的環境中(zhōng)進行超弦精加工,同樣(yàng)推(tuī)薦使用(yòng)等高與平行策略。與單純的 3 軸加工不一樣的是,3+2 定麵加工(gōng)中,需要選(xuǎn)擇合(hé)適的刀(dāo)具平麵,使刀具的圓弧(hú)在刀路中以穩定的切點與材(cái)料接觸。
五軸(zhóu)聯動加工
五軸聯動(dòng)加工機床運動的(de)角度靈活,是超弦精加(jiā)工的主要應用領域。在五軸加工中,推薦使用平行(háng)和漸變加工策略。
以五軸聯動方式進行(háng)超弦精(jīng)加(jiā)工,其關鍵點是控製刀軸,使刀具以穩定合適的圓(yuán)弧切點與材料接觸。
總結(jié):
超弦精加工適用於3軸加工、3+2軸定(dìng)麵加工、五軸聯動加工。
3軸加工中推薦使用等高、策略和平行、策略(luè)。
3+2軸加工的關鍵點是選擇合適的刀具平麵,使刀具的圓弧(hú)在刀路中以穩定的切點與材料接(jiē)觸。
五軸聯動加工的關(guān)鍵點是控製刀軸,使刀具以穩定合適的圓弧切點與材料接觸(chù)。五軸聯動加工推薦使用平行和漸變加工(gōng)策略。
