Pengilangan Pemesinan CNC: Strategi Laluan Alat, Parameter Bahan dan Keputusan Lekapan Yang Menentukan Sama ada Bahagian Anda Dihantar pada Spesifikasi
Kedalaman poket anda ialah 18mm. Lebar ialah 4mm. Dinding di bahagian panjang ialah 1.1mm. Bahan ialah 7075-T651. Semakan DFM anda kembali dengan satu bendera: "perkadaran slot akan memerlukan suapan yang dikurangkan dan hantaran yang meningkat - syorkan semakan jika geometri dinding dikekang dari segi fungsi."
Bendera itu patut difahami sebelum anda menolaknya semula. Lebar 4mm memaksa diameter kilang hujung maksimum 3.2mm untuk mengekalkan jejari sudut yang telah anda panggil. Kilang akhir 3.2mm pada kedalaman 18mm berjalan pada nisbah panjang-hingga-diameter 5.6:1. Pada nisbah itu, alat membelok di bawah-beban sebelah, dan pesongan tidak seragam - ia lebih besar di bahagian bawah poket berbanding di bahagian atas, yang menghasilkan dinding tirus. Tirus mungkin berada dalam toleransi paralelisme anda; ia mungkin tidak. Sama ada cara, masa kitaran berganda kerana kadar suapan mesti menurun untuk mengawal pesongan.
Ini ialah geometri-hubungan proses ituPengilangan pemesinan CNCkeputusan dihidupkan. Bukan sama ada mesin boleh mencapai ciri - ia boleh - tetapi sama ada strategi laluan alat, pemilihan alat dan pelekap boleh menahan serlahan ciri anda pada kos yang menjadikan bahagian itu boleh dibuat.
Strategi Laluan Alat: Apabila Pengilangan Trochoidal Mengatasi Prestasi Slot Konvensional
Pengilangan CNC trochoidal vs laluan alat konvensionalbukan soalan pengoptimuman abstrak. Ia mempunyai jawapan khusus berdasarkan geometri ciri dan bahan.
Slotting konvensional - menjunam-kilang hujung lebar penuh ke dalam poket dan melintasi - memastikan alat sentiasa bersentuhan dengan bahan kerja. Pada aluminium pada kedalaman sederhana, ini berfungsi. Masalah bermula apabila slot lebih sempit daripada 1.5× diameter pemotong atau apabila nisbah kedalaman-ke-lebar melebihi 3:1. Pada ketika itu, pemindahan cip merosot, haba pemotongan tertumpu di bahagian bawah slot, dan alat membelok kerana penglibatan jejari terlalu tinggi untuk ketegaran alat pada panjang tidak terjual itu.
Pengilangan trochoidal - laluan alat arka bulat yang mengehadkan penglibatan jejari kepada 10–20% diameter pemotong tanpa mengira lebar slot - menyelesaikan ketiga-tiga masalah secara serentak. Beban cip setiap gigi kekal malar kerana arka penglibatan kekal malar. Haba hilang kerana alat keluar dari potongan pada setiap arka. Pesongan berkurangan kerana daya jejarian adalah sebahagian kecil daripada bekas slotting konvensional. Pertukaran-adalah panjang laluan alat: atur cara trochoidal bergerak lebih jauh untuk mengalih keluar volum yang sama. Tetapi pada 7075-T651, trochoidal membenarkan hantaran kedalaman penuh pada jumlah kedalaman slot dalam satu operasi, di mana slotting konvensional memerlukan kenaikan berbilang kedalaman dan suapan 30–40% lebih rendah.
Titik silang yang praktikal: gunakan trochoidal apabila nisbah kedalaman slot-ke-lebar melebihi 2.5:1, atau apabila lebar slot antara 1.0 × dan 1.5 × diameter pemotong. Di bawah kedalaman 2.5:1-hingga-lebar pada slot terbuka dalam aluminium, laluan alat konvensional adalah lebih pantas. Di atasnya, trochoidal menjimatkan masa kitaran dan menghasilkan kualiti dinding yang lebih baik - yang penting jika anda mempunyai serlahan ciri selari atau lurus pada dinding slot.
Pengilangan terjun (插铣) ialah pilihan ketiga, dan ia mempunyai kes penggunaan khusus: besar-kasaran volum pada rongga dalam dengan kekangan utama ialah kadar penyingkiran bahan, bukan kualiti dinding. Pengilangan terjun menghalakan daya pemotongan secara paksi dan bukannya jejari, yang bermaksud alat itu boleh mengendalikan kedalaman yang lebih besar tanpa pesongan. Kemasan permukaan adalah buruk dan memerlukan pas penamat, tetapi untuk poket perumahan dalam 30mm-dalam 7075-T651 di mana anda mengeluarkan 80% daripada volum dalam operasi kasar, pengilangan terjun mengurangkan masa kekasaran sebanyak 35–50% berbanding dengan trochoidal. Peraturan keputusan: jika anda memerlukan kualiti dinding pada ciri yang mendalam, trochoidal. Jika anda memerlukan kadar penyingkiran bahan pada rongga dalam yang luas dan akan menyelesaikan pengilangan, terjun.
Bahan-Parameter Pengilangan Tertentu: Perkara Sebenarnya Berfungsi dalam Pengeluaran
Jadual di bawah menunjukkan parameter pengeluaran untukparameter proses pengilangan cnc aluminiumdan bahan-bahan lain yang kami jalankan dengan kerapPengilangan pemesinan CNCoperasi. Ini bukan nilai katalog - ia mencerminkan apa yang kami gunakan pada pusat pemesinan 5-yang diselenggara dengan baik-dan 3 paksi dengan penyejuk melalui gelendong.
| bahan | Kelajuan Pemotongan (m/min) | Suapan setiap Gigi (mm) | DOC Jejari - Mengasar | Penamat DOC Radial -. | Strategi Penyejuk |
|---|---|---|---|---|---|
| 6061-T6 | 400–600 | 0.05–0.12 | 40–60% Dc | 5–10% Dc | Banjir atau kabus; udara termampat untuk poket dalam |
| 7075-T651 | 350–500 | 0.05–0.10 | 30–50% Dc | 5–8% Dc | Banjir; kabus boleh diterima pada ciri terbuka |
| Ti-6Al-4V | 50–80 | 0.05–0.10 | 10–20% Dc (trochoidal) | 3–5% Dc | Melalui-spindle HPC Lebih besar daripada atau sama dengan 70 bar wajib |
| 303 Tahan Karat | 80–120 | 0.04–0.08 | 20–30% Dc | 5–8% Dc | Banjir; elakkan pemotongan kering |
| 316L Tahan Karat | 60–100 | 0.03–0.07 | 15–25% Dc | 3–5% Dc | Banjir tekanan tinggi-; kerja-mengeras dengan cepat |
| Inconel 718 | 25–45 | 0.03–0.06 | 5–10% Dc | 2–3% Dc | Melalui-spindle HPC; perkakas seramik untuk mengasar |
| POM (Delrin) | 200–400 | 0.05–0.15 | 30–50% Dc | 10–15% Dc | Udara termampat; elakkan penyejuk banjir |
| MENGINTIP | 150–300 | 0.04–0.10 | 20–40% Dc | 5–10% Dc | Udara termampat; menguruskan pemindahan cip dengan berhati-hati |
Dc=diameter pemotong. Parameter menganggap karbida tajam, tidak bersalut pada aluminium dan plastik; TiAlN-disalut pada keluli dan titanium; seramik pada Inconel roughing.
Satu parameter yang jarang muncul dalam data katalog tetapi penting dalam pengeluaran: hubungan antara kelajuan gelendong dan frekuensi semula jadi bahagian pada ciri-dinding nipis. Jika anda mengisar dinding aluminium 0.8mm pada kelajuan gelendong yang tinggi dan dinding itu terkelupas atau menunjukkan tanda berbual, pembetulan tidak semestinya perlahan. Kadangkala perlahan meletakkan gelendong pada frekuensi harmonik mod getaran dinding. Menukar kelajuan gelendong sebanyak ±15% - sama ada arah - boleh menghapuskan sembang lebih pantas daripada menukar kadar suapan. Ini bukan teori; ia adalah pelarasan yang kami buat pada-perumah aluminium dinding nipis apabila perbualan muncul pada pertengahan-program.
Logik Pembetulan: Keputusan Persediaan Yang Menentukan Kerataan dan Ketepatan Kedudukan
Pengilangan pemesinan CNCtoleransi pada bahagian kompleks tidak dihadkan oleh ketepatan kedudukan mesin - pusat pemesinan moden memegang ±0.003mm kebolehulangan kedudukan dalam keadaan terkawal. Apa yang mengehadkan toleransi yang boleh dicapai dalam pengeluaran ialah pelekap: sejauh mana tegar bahagian itu dipegang, sejauh mana konsisten permukaan datum disentuh, dan sama ada daya pengapit menimbulkan pesongan yang dilepaskan selepas ditanggalkan.
Untuk bahagian prismatik dengan ciri dimesin pada berbilang muka, urutan lekapan adalah sama pentingnya dengan kaedah lekapan. Persediaan pertama harus memesinkan datum permukaan - muka yang akan mencari bahagian untuk semua operasi berikutnya. Jika permukaan datum tidak rata dan selari antara satu sama lain dalam toleransi yang diperlukan untuk ciri hiliran, setiap persediaan seterusnya mewarisi ralat tersebut.
Mod kegagalan lekapan khusus yang paling kerap kita lihatPengilangan CNCpekerjaan pada artikel pertama: tanda pengapit pada muka datum yang dimesin dalam operasi terdahulu. Apabila pengapit menanggung terus pada permukaan yang telah siap, tegasan sentuhan setempat mencacatkan permukaan secara elastik - bahagian itu kembali semula selepas diapit, tetapi ubah bentuk semasa pemotongan bermakna ciri yang dimesin dalam persediaan itu diletakkan pada datum yang disesarkan. Hasilnya ialah ralat kedudukan yang kelihatan seperti ralat mesin tetapi sebenarnya ralat lekapan. Penyelesaiannya ialah dengan mengapit pada stok, permukaan mentah atau pad korban pra{4}}daripada muka datum siap.
Untuk bahagian yang semua muka berfungsi - tiada permukaan mentah tersedia untuk pengapit - pilihannya ialah rahang lembut yang dimesin pada profil bahagian, lekap vakum pada muka datum utama atau sub-plat dengan sisipan berulir yang dimesin ke dalam badan bahagian dan kemudian dikeluarkan. Setiap pendekatan mempunyai kos; tiada satu pun daripada mereka yang percuma. Pilihan yang tepat bergantung pada saiz kelompok dan keperluan toleransi.
Kemasan Permukaan: Cara Menentukan Ra Tanpa Toleransi Berlebihan-.
Kemasan permukaan pengilangan CNC Ra spesifikasiialah serlahan ciri yang paling kerap-diketatkan pada bahagian mesin. Ra 0.8µm boleh dicapai dengan pas pengilangan kemasan terkawal dan sesuai untuk kebanyakan muka mengawan, alur pengedap dan permukaan kejuruteraan am. Menentukan Ra 0.4µm menambahkan pas penamat khusus pada suapan yang dikurangkan. Menentukan Ra 0.2µm atau lebih baik memerlukan sama ada lapping atau operasi pengisaran ketepatan di atas pengilangan - proses berasingan dengan impak kos dan masa pendahuluan yang berasingan.
Nilai Ra daripada operasi pengilangan adalah berarah: permukaannya lebih licin berserenjang dengan arah suapan berbanding selari dengannya, kerana tanda suapan berorientasikan sepanjang arah suapan. Jika bahagian anda mempunyai muka pengedap yang menyentuh gasket, Ra yang berkaitan merentasi arah suapan, bukan di sepanjangnya. Untuk CMM-nilai Ra yang dilaporkan bermakna, arah pengukuran perlu sepadan dengan arah hubungan berfungsi - yang sepatutnya dinyatakan pada lukisan atau disahkan dengan kedai.
| Ra Sasaran | Proses Boleh Dicapai | Pengurangan Kadar Suapan Biasa lwn Ra 3.2µm | Nota |
|---|---|---|---|
| Ra 3.2µm | Pas penamat standard | - (garis dasar) | Permukaan umum bukan{0}}kawin |
| Ra 1.6µm | Lulus penamat, parameter terkawal | 20–30% pengurangan | Kebanyakan muka mengawan kejuruteraan |
| Ra 0.8µm | Hantaran penamat khusus, alatan tajam | Pengurangan 40–50%. | Muka pengedap, pemasangan optik, muat gelongsor |
| Ra 0.4µm | Hantaran penamat perlahan atau potong-terbang | Pengurangan 60–70%. | Pengedap berketepatan tinggi-, datum CMM |
| Ra 0.2µm | Pengisaran atau lapping diperlukan | Tidak boleh dicapai dengan mengisar sahaja | Cerminkan-permukaan optik atau pengedap yang berkualiti |
| Ra 0.02µm | Lapping ketepatan, siling keupayaan MID | Operasi penamat pakar | Permukaan metrologi-kepersisan ultra |
Satu perincian yang mempengaruhi bacaan Ra pada aluminium: jejari hidung sisipan pemotong atau geometri penghujung kilang. Jejari sudut yang lebih besar pada alat penamat menghasilkan permukaan yang lebih licin pada kadar suapan yang sama kerana ketinggian kerang - puncak yang ditinggalkan antara laluan bersebelahan - adalah lebih rendah. Untuk -kilang hujung hidung bebola yang menamatkan permukaan berkontur, Ra adalah berkadar terus dengan segi empat sama langkah-dibahagi dengan jejari bola. Mengurangkan separuh langkah-mengurangkan ketinggian kerang sebanyak 4×. Inilah sebabnya mengapa kemasan permukaan berkontur pada perumah aluminium selalunya mengambil masa lebih lama daripada kemasan muka rata pada spesifikasi Ra yang sama.
Keupayaan Pengilangan MID dan Proses DFM
kamiPengilangan pemesinan CNCatur cara dijalankan pada pusat pemesinan 3-paksi dan 5-paksi, dengan strategi laluan alat dipilih setiap jenis ciri - trochoidal untuk slot sempit dalam, roughing terjun untuk rongga volum besar, 5-paksi serentak untuk permukaan berkontur kompaun. Kami tidak menggunakan satu templat laluan alat untuk semua kerja; strategi ditulis setiap fail STEP, setiap operasi.
UntukPengilangan CNCpada bahan di luar aluminium - titanium, tahan karat, Inconel, PEEK - pelan proses termasuk selang pertukaran alat, dalam-mata pengukur proses dan keperluan penstabilan terma sebelum lulus penamat. Untukbahagian giling ketepatandengan toleransi yang lebih ketat daripada ±0.01mm, pelan pemeriksaan ditulis sebelum bahagian pertama dipotong, bukan selepas.
Hantar fail STEP anda kepada kami pasukan kejuruteraan prosesuntuk semakan DFM bertulis. Kami membenderakan konflik geometri, isu akses alat dan risiko toleransi sebelum program disebut - dikembalikan dalam masa 24 jam, tiada komitmen diperlukan. Bagi bahagian yang sudah dalam pengeluaran di tempat lain yang menghasilkan ketidakpatuhan-, kami boleh menyemak pelan proses sedia ada dan mengenal pasti puncanya. Mulakan di bishenprecision.com.
Soalan Lazim
Apakah jejari sudut yang harus saya nyatakan pada poket giling dalam untuk mengelakkan-operasi alat kecil dan masa kitaran yang dilanjutkan?
Untuk kedalaman poket D, tentukan radius sudut dalaman minimum D/4 - dan jika reka bentuk membenarkan, pergi ke D/3. Pada poket dalam-15mm, sekurang-kurangnya R3.75; R5 lebih baik. Jejari sudut sama dengan jejari alat terkecil yang boleh memesinnya. Alat yang lebih kecil berjalan lebih perlahan, melencong lebih banyak, dan lebih kerap pecah, terutamanya dalam bahan dengan daya pemotongan yang ketara. Sudut R2 pada poket 15mm memaksa pengisar akhir 4mm pada parameter yang dikurangkan - menambah 25–40% pada masa kitaran untuk sudut tersebut sahaja. Jika geometri penjuru tidak mempunyai kekangan fungsi, meningkatkan jejari kepada R5 tidak memerlukan kos pada lukisan dan menghilangkan masalah-alat kecil sepenuhnya.
Bolehkah anda memegang ±0.005mm pada muka aluminium 150mm tanpa operasi mengisar?
Pada petak bual rata, ya - dengan hantaran potong lalat-penamat dan penstabilan terma sebelum pengukuran. Pada petak bual selari antara dua muka, ya - jika kedua-dua muka dimesin dalam persediaan yang sama daripada datum yang sama, jadi keselarian diwujudkan oleh geometri paksi mesin dan bukannya dengan penetapan semula-. Pada butiran ketebalan ±0.005mm merentasi 150mm, jawapannya bergantung pada kerataan stok sebelum pemesinan dan keadaan terma pada pengukuran. Aluminium mengembang 23µm setiap 100mm setiap darjah - bahagian 150mm yang diukur 2 darjah di atas suhu rujukan dibaca 0.007mm lebih tebal daripada yang sebenarnya. Pemesinan boleh dicapai; keadaan pengukuran adalah di mana ±0.005mm menjadi sukar untuk disahkan secara konsisten.
Bilakah saya perlu bertukar daripada pengilangan 3 paksi kepada 5 paksi pada bahagian yang kompleks?
Apabila set ciri memerlukan lebih daripada dua persediaan pada mesin 3-paksi, dan persediaan tersebut melibatkan-penetapan semula daripada permukaan datum siap atau separuh siap-. Setiap-lekapan semula memperkenalkan datum-ralat pemindahan - biasanya 0.005–0.015mm bergantung pada reka bentuk lekapan dan kebolehulangan. Pada bahagian yang mempunyai toleransi kedudukan ±0.01mm antara ciri pada muka yang berbeza, tiga{13}}lekapan semula mengumpul ralat yang mencukupi untuk mengancam belanjawan toleransi sebelum gelendong bermula. Pemesinan serentak lima-paksi menghapuskan{15}}lekapan semula dengan mencapai-ciri sudut kompaun dalam satu persediaan. Premium kos untuk 5-paksi - biasanya 25–40% lebih tinggi kadar setiap jam daripada 3 paksi - selalunya dipulihkan dalam masa persediaan dan mengurangkan sekerap pada bahagian yang geometri memerlukan empat atau lebih persediaan 3 paksi.
Apakah pendekatan yang betul apabila permukaan giling menunjukkan tanda bualan pada bahagian-aluminium dinding nipis?
Pertama, tolak pelekapan: semak sama ada sembang hanya muncul pada ciri bersebelahan dengan lokasi pengapit, yang menunjukkan pengapit menarik resonans bahagian dan bukannya alat. Jika perbualan adalah seragam di seluruh permukaan, isunya ialah alat-dinamik bahan kerja. Cuba tukar kelajuan gelendong sebanyak ±10–15% sebelum menukar kadar suapan - meletakkan gelendong pada kelajuan yang mengelakkan kekerapan resonan dinding selalunya lebih pantas daripada mengurangkan suapan. Jika sembang berterusan, tambahkan bilangan seruling pada alat penamat (4-seruling bukannya 2-seruling pada aluminium untuk aplikasi ini) untuk meningkatkan redaman pada zon pemotongan. Jika tiada satu pun daripada ini berfungsi, dinding memerlukan sokongan lekapan tambahan - sama ada lekapan penyandar atau pendekatan rongga terisi di mana poket dibungkus dengan lilin sebelum pas penamat dinding nipis.
