5-eğimli yüzeyler için eksen işleme

5-taban parçalarının eksen işlemesi

Yüksek performanslı 5 eksenli CNC frezeleme işleme merkezi, CNC sistemi uzay koordinat sistemi dönüşüne ve eğimli takım telafi fonksiyonuna sahiptir, eğimli yüzey işleme ve yüksek işleme doğruluğu gerektiren bazı parçaların işlenmesine olanak sağlar. Eğik bir düzlemde işleme yaparken, koordinat sistemi uzayda değiştiği için bir işleme programını derlemek zordur. Programlama için geleneksel programlama düşünme modunu aşmanız gerekiyor, ve programın özel işlenmesi. Bu makalede bu sorun model ürünlerin fiili işlenmesiyle bağlantılı olarak tartışılmaktadır..

Bu tür parçalara ürünlerin üretim sürecinde sıklıkla karşılaşılmaktadır., ve yumruklanmaları gerekiyor, sıkılmış, ve eğimli yüzeyde frezelenir. Veya aynı kenetlemede farklı yönlerde ve farklı eğimlerde birden fazla eğimli yüzeyde işlenmesi gerekir, ve her eğimli yüzeyin daha yüksek bir geometrik tolerans gereksinimi vardır. Bu tür parçaları işlemenin geleneksel yöntemi yatağın başını çekmektir., çalışma yüzeyini döndürün veya modüler bir fikstür kullanın. İşleme yönü veya işlem konumu farklıysa, ikinci bir sıkıştırma ve yeniden hizalama gereklidir, ve işlem süreci son derece hantaldır. Sıkıştırma konumlandırmasının ve takım tezgahının kendisinin sınırlaması nedeniyle, parçaların işleme doğruluğu garanti edilemez. Örneğin, T×× tablo gövdesi işlemede, eğimli yüzeyde çok sayıda delik var, ve özel şekilli yüzeyin kelepçelenmesi kolay değildir, konumlandırma referansı iyi değil, ve çoklu kelepçelemenin neden olduğu hata birikimi, bazen delik marjı hatası 1 mm'yi aşıyor.

Bu tür parçaların işleme problemini çözmek için, süreç yöntemlerinin sürekli araştırılması ve sürekli iyileştirilmesi yoluyla, fabrikanın mevcut takım tezgahlarıyla birleştirildi, Bu sorunu çözmek için beş eksenli bir CNC frezeleme işleme merkezi seçildi. Seçilen takım tezgahı 5 eksen bağlantılıdır. Ek olarak 3 doğrusal eksenler, ayrıca iki döner ekseni vardır (C ekseni: -360°~360°) ve sallanan kafa (B ekseni: 0°~110°). Kullanılan kontrol sistemi FANUC160i'dir, uzay koordinat sistemi döndürme ve eğimli takım telafisi işlevlerine sahip olan.

Bevel işlemeyi gerçekleştirme perspektifinden, farklı yönlerde ve farklı açılarda birden fazla eğim açılabilir, sıkıcı, dokunuldu, frezeleme ve diğer işlemler tek sıkma işleminden sonra tamamlanabilir. Sıkma sürelerinin sayısını azaltın, emek yoğunluğunu azaltmak, ürünün üretim döngüsünü kısaltmak, ve daha da önemlisi, Parçaların işleme doğruluğunu iyileştirin ve ürün kalitesinin tutarlılığını sağlayın.

Örnek olarak belirli bir taban parçasının işlenmesini ele alalım. Parçalar aşağıda gösterilmiştir: Bu tabanı işlemek için, takım tezgahının XZ ve YZ düzlemlerinde 2 eksenli bağlantı enterpolasyonunu ve iş mili kafası dönüş hareketini tamamlaması gerektiği görülebilir. Because to make the tool perpendicular to the machined surface, the spindle must complete a head swing movement. Having a rotating head involves a series of multi-axis machining issues such as pendulum length. Öyleyse, it is necessary to use multi-axis programming means to complete. Programming and machine tool debugging are difficult, which puts higher demands on programmers and machine operators. In practical applications, taking into account factors such as ensuring the safety of the machine tool, it is necessary to simulate the processing process and perform multiple air cuts to ensure that the program is correct before formal processing can be performed. Ek olarak, the multi-axis program algorithm is quite complicated, and the influence of factors such as pendulum length needs to be considered. Belirli bir takım tezgahı için belirli bir son işlem olmalıdır, ancak son işlemler genellikle algoritmalar ve kontrol konumlarındaki farklılıktan kaynaklanır, hesaplama kararlılığının etkisinin yanı sıra. Yazılım son işlemesi yoluyla elde edilen programın, kontrol doğruluğu açısından parça çizimlerinin doğruluğunun gereksinimlerini karşılaması genellikle zordur..

Analiz, programlama zorluğundaki artışın doğrudan nedeninin eğik düzlemin ortaya çıkması olduğunu gösteriyor. Öyleyse, işleme düzlemi eğimli düzlemle çakışacak şekilde yapılabiliyorsa, o zaman bu tür bir problem iki eksenli yarı işlemli programlama problemine dönüştürülecektir, ve programlama zorluğu büyük ölçüde azalacak. Öyleyse, it is conceivable to use the coordinate system conversion function of the machine tool (G68 command) to make the machining plane coincide with the inclined plane. The second tool length compensation command (G432) is used to add the tool length in the vertical direction of the inclined plane. After the above processing, the problem of bevel processing is transformed into plane processing to solve, thus the programming difficulty is greatly reduced. If you need to process multiple inclined planes at the same time, you only need to rotate the C axis to C0 (the zero position of the worktable, the direction of the zero position is the same as the swing direction of the spindle), and then realize the processing by rotating the coordinate system and increasing the tool length. İşleme şekli nispeten basitse, programlama manuel olarak yapılabilir. Bu, birden fazla eğimli yüzeyin işlenmesini gerçekleştirmeyi mümkün kılar, çoklu pozisyonlar, ve CNC takım tezgahının tek bir sıkma işleminde birden fazla takım değişimi.

Programın yapısı aşağıdaki gibidir:
%
N0100O0008 (program adı)
N0102M6T1; (takım değişikliği)
N0104G0G90G56X400Y200Z260B0C0; (Referans noktasına git)
N0106G432X200Z150H1Bω; (bıçak uzunluğunu eğik düzleme dik yönde ekleyin)
N0108M3S3000; (İş milinin ileri dönüşü)
N0110M8; (açık kesme sıvısı)
N0112G68X188Y0Z60I0J1K0Rω; (Koordinat sistemi dönüşümü, ω ana milin sıfırdan eğik düzleme dik olana kadar dönme açısıdır)
……
N0200G69; (koordinat sistemi rotasyonunu iptal et)
N0202G492X200Z300; (Eğim aracı telafisi iptal edildi, güvenli bir konuma geçin)
N0204M9; (sıvının kesilmesi)
N0206Ca; (C ekseni dönüşü, α, işlenecek n'inci eğimli düzlemin dikey çizgisi ile C0 konumu arasındaki minimum açıdır)
N0208G0G90G56X400Y200Z260B0C0; (Referans noktasına git)
N0210G432X200Z150H1Bωn; (bıçak uzunluğunu eğik düzleme dik yönde ekleyin)
N0212G68X188Y0Z60I0J1K0Rωn; (Koordinat sistemi dönüşümü, ωn, ana şaft sıfırdan eğime dik konuma döndüğünde dönme açısıdır)

…
N0200G69; (koordinat sistemi rotasyonunu iptal et)
N0202G492X200Z300; (Eğim aracı telafisi iptal edildi, güvenli bir konuma geçin)
N0204M9; (sıvının kesilmesi)
N0204M30; (program biter, program başlığına dön)
Yukarıdaki tartışmada bevel işleme başarılmış olmasına rağmen, sondajla sınırlıdır, sıkıcı, dokunarak, ve eğim üzerinde frezeleme. Düz çizgilerden ve yaylardan oluşan basit şekiller manuel programlamayla sınırlıdır. Frezeleme şekli daha karmaşıksa. Frezeleme denklem eğrileri gibi, üç boyutlu kavisli yüzeyler, ve eğik düzlemde harfler, nasıl programlanır?
Bu benzer şekiller düz bir yüzey üzerinde işlendiğinde bile, manuel programlama mümkün değildir, ve yalnızca CAM yazılımı ile tamamlanabilir. Takım tezgahlarının ve CAM yazılımının dikkatli bir şekilde incelenmesi sayesinde, Manuel programlamayla birleştirilmiş bir dizi yazılım programlamanın, bu tür parçaların işlenmesini ve programlanmasını tamamlamanın etkili bir yolu olduğu bulundu.

Analiz, sıradan üç eksenli frezeleme programlamasında şunu gösteriyor:, takım ekseninin yönü her zaman XOY düzlemine diktir. Ancak iş mili orijinal dikey yönden saptığında ve takım düzlemi eğimli olduğunda, XOY düzleminde oluşturulan program eğik düzlemde nasıl doğru şekilde çalışabilir?? Analiz, koordinat sisteminin döndürülmesine rağmen, şeklin göreceli konumu ise (A) orijinal koordinat sisteminde ve eğik düzlemde işlenecek şeklin (B) ve yeni koordinat sistemindeki göreceli konum XOY düzleminde tutarlı tutulur . Daha sonra XOY düzleminde oluşturulan program doğrudan açılı işlemeye uygulanabilir..

Takım tezgahının döner kafa hareketinin grafik konumu üzerindeki etkisine göre, analiz şunu gösteriyor ki XOY düzleminde çizim yaparken, grafikler, programlama orijini dönüş merkezi olacak şekilde saat yönünün tersine 90° döndürülmelidir (dönme açısı takım tezgahının özel koşullarına göre belirlenmelidir). Böylece, CAM yazılımındaki grafik konumu gerçek işleme konumuyla tutarlı tutulur. Program başlığını ve program sonunu ekleyerek ve değiştirerek, yani, adding coordinate system conversion and inclined tool compensation, software programming and manual programming are combined. This realizes the machining of arbitrary complex shapes such as milling equation curves, üç boyutlu kavisli yüzeyler, and lettering on the inclined surface.

5-axis milling equation curve on inclined plane, three-dimensional surface

Through the actual machining verification, it is confirmed that the method is within the allowable range of the machine function and stroke, and the programming of this method can realize the machining programming of any complicated shape on any inclined plane.

The following figure shows an example of processing a three-dimensional curved surface on a 52° inclined plane:

Machining three-dimensional curved surface