Tipik hassas metal parçalar için CNC işleme planı

Üç boyutlu tasarım yazılımının geliştirilmesi, düşük maliyet için koşullar sağlar, kısa süre, ve konumlandırma armatürlerinin tasarımı. Ve doğrulama için CNC işleme parçalarını simüle edebilir. Figür 1 YZ ve ZX düzlemlerine 45° açıyla tipik bir metal parçayı gösterir:

CNC machining parts with special structure

figure 1 Choosing the plan of parts CNC machining
This kind of parts with special spatial structure generally has 2 kinds of CNC machining methods:
① Improve the performance of the machine tool, yani, increase the original 2.5-axis or 3-axis CNC machine tool to more than 5 eksenler;
② Design a suitable positioning fixture and use existing equipment for processing.
Considering the processing cost, the second option is obviously a more ideal choice. The following is to design a positioning fixture for this part, and use CATIA software to perform solid modeling, assembly, interference detection, and accuracy analysis of each component of the fixture. Import the designed fixture into the CNC machining module for virtual machining to check the feasibility and correctness of the design.
Design and 3D modeling of positioning fixture

Considering the characteristics of the processed parts, ensuring the accuracy of processing, and in order to improve the scope of application of the fixture, the positioning fixture is designed as a modular combined fixture, Şekilde gösterildiği gibi 2. The fixture is mainly composed of 4 parçalar: positioning bracket, positioning plate, guide module and positioning clamp. The positioning bracket is the cornerstone of the entire fixture, which directly determines the inclination of positioning, and other parts are also installed on it.

3D konumlandırma fikstürünün katı modeli

Figür 2 Three-dimensional solid model of positioning fixture
1. Positioning clip
2. Positioning bracket
3. Positioning plate
4. Guidance Module

The positioning plate is used to install the guide module to the positioning bracket, ve işlenecek iş parçasının taban yüzeyinin boyutu ve şekli 45° eğimle değiştiğinde, yalnızca kılavuz modülün yapısının ve boyutunun değiştirilmesi gerekir. Sabitleme için konumlandırma plakası üzerinde uygun bir konumun seçilmesi, konumlandırma kelepçesinin daha geniş bir aralıkta kullanılabilmesini sağlar. Kılavuz modülün ve konumlandırma kelepçesinin tasarımı, işlenen parçanın yapısına ve şekline göre yapılmalıdır., işlenecek parçanın dış yüzeyiyle eşleşecek şekilde, Konumlandırma kelepçesinin kurulumunu kolaylaştırmak için yükseklik aynı olmalıdır. Konumlandırma kelepçesi genellikle üç noktalı konumlandırmayla tasarlanmış ve monte edilmiştir., ve sınırlamayı gerçekleştirmek için konumlandırma plakasıyla işbirliği yapar. 6 işlenecek parçaların serbestlik dereceleri.

Konumlandırma fikstürünün statik girişim denetimi

Tasarlanan fikstürün bileşenlerinin işlenebilmesini ve monte edilebilmesini sağlamak amacıyla, ve konumlandırma işlevini gerçekleştirebilir, fikstür üzerinde girişim tespiti yapılmalıdır.

Statik girişim analizi, fikstür birimleri arasındaki girişimi ve fikstür ile iş parçası arasındaki girişimi içerir.. Her fikstür birkaç üniteden oluşur, ve tamamlama, konumlandırma ve sıkıştırmayı içerir. Sınırlı alan ve her birimin karmaşık yapısı nedeniyle, ve armatürün tasarımı genellikle katman katman tasarlanır, alanın kenarını kontrol etmek zordur ve müdahale edilmesi kolaydır. Ek olarak, iş parçasının şekli karmaşıktır, and the workpiece may not be installed correctly due to the location or structure of the fixture unit.

Dynamic collision detection of fixture

Figür 3 Schematic diagram of static interference detection

Under the “DMUSpaceAnalysis” module in CATIA, perform static interference analysis on the fixture, and use the collision detection “CheckClash” and the section tool “SectioningDefinition” to detect the fixture.

Dynamic interference analysis

Use the “DUMFitting” module provided by CATIA to inspect the assembled products. It can record the transfer path of parts during assembly, analyze the dynamic space required by moving parts when assembling parts, and detect the interference between parts. First switch the “assembly design” to the “DUMFitting” module, and give each assembly path according to the fixture assembly, which includes the transfer distance information of each component. The purpose is to be able to obtain the specific interference position and depth when the interference occurs, then establish the assembly simulation in order, and finally open the “collision” analysis. The analysis result is shown in Figure 4.

Schematic diagram of static interference detection of fixture

Figür 4 Dynamic collision detection

Area A shown in Figure 4 is the location where interference occurs, and its specific display is shown in Figure 5. Interference occurs between the positioning clamp and the guide module. Through the analysis of the interference information, it is concluded that the positioning clip collides with the assembly path of the guide module during the assembly process. For interference appears, make the following changes to fixture: Under the premise of keeping the positioning point and clamping point unchanged, change the spatial position or some size parameters of other parts in the unit.

The detection interference area of the fixture

Figür 5, the area where interference occurs
CNC simulation processing

Use the “işleme” module provided by CATIA to perform CNC machining on the workpiece to check whether the tool collides with the fixture when processing the workpiece, so as to verify the feasibility of CNC machining. In order to be able to observe whether the collision occurs intuitively, this article chooses to process the outer contour of the draft cylinder with spatial inclination in the workpiece. Birinci, switch the assembled fixture to “Surface Machining” under the “İşleme” module to perform “Contour driven” (contour driven finishing) on the outer surface of the machined part;
Ardından açılan iletişim kutusunda işlenecek parça olarak işleme alanını seçin, ve uygun takım yolu parametrelerini seçin, sürüş kılavuz çizgisinin seçimi dahil, uygun takım parametreleri ve takım çıkış rotası;
Nihayet, Takım yolu çizgisini oluşturmak için CNC simülasyon işlemi gerçekleştirilir, Şekilde gösterildiği gibi 6.

CNC işleme parçaları tarafından oluşturulan takım yolu çizgileri

Figür 6, oluşturulan takım yolu çizgisi

Fikstürün toplam konumlandırma hatası:

(Burada δK= iş parçasının işlem boyutu toleransı)
Yukarıdaki durumlar, CATIA'nın üç boyutlu sanal tasarım yeteneklerinin kullanımı yoluyla maliyetleri etkili bir şekilde azaltabilir ve tasarım ve üretim döngüsünü kısaltabilir., konumlandırma armatürlerinin tasarımı ve işlevsel testleri; Tüm tasarım kompozisyonunda, bilgisayar, CNC takım tezgahlarında tasarımdan montaja ve simülasyon işlemeye kadar olan süreci tamamlar, Statik ve dinamik girişim analizi dahil. Bu, geleneksel tasarım yöntemleriyle eşsizdir, ve aynı zamanda modern demirbaş endüstrisinin gelişmesinde de kaçınılmaz bir eğilimdir..