Reglurnar um val á CNC vélbúnaði
Endingartólslíftími er nátengdur skurðarmagni. Þegar skurðarbreytur eru mótaðar ætti fyrst að velja hæfilegan endingartíma verkfæra og ákvarða hann í samræmi við hagræðingarmarkmiðið. Almennt skipt í tvo flokka: endingartíma verkfæra með mesta framleiðni og endingartíma verkfæra með lægsta kostnaði. Sá fyrri er ákvarðaður í samræmi við markmiðið um fæstar vinnustundir í einu stykki og sá síðari er ákvarðaður í samræmi við markmiðið um lægsta vinnslukostnað.
Eftirfarandi atriði má hafa í huga þegar endingartími verkfæra er valinn út frá flækjustigi verkfærisins, framleiðslu- og brýnslukostnaði. Endingartími flókinna og nákvæmra verkfæra ætti að vera lengri en endingartími verkfæra með einum egg. Fyrir vélknúna vísitöluverkfæri, vegna stutts verkfæraskiptatíma, til að hámarka skurðargetu þeirra og bæta framleiðsluhagkvæmni, er hægt að velja lægri endingartíma verkfæra, almennt 15-30 mínútur. Fyrir fjölverkfæravélar, einingavélar og sjálfvirkar vinnsluvélar þar sem uppsetning verkfæra, verkfæraskipti og aðlögun verkfæra eru flóknari, ætti endingartími verkfæra að vera lengri og áreiðanleiki verkfærisins ætti að vera tryggður. Þegar framleiðni ákveðins ferlis í verkstæðinu takmarkar aukningu á framleiðni alls verkstæðisins, ætti að velja lægri endingartíma verkfæra ferlisins. Þegar kostnaður allrar verksmiðjunnar á tímaeiningu ákveðins ferlis er tiltölulega mikill, ætti einnig að velja lægri endingartíma verkfæra. Þegar stórir hlutar eru frágengnir, til að tryggja að að minnsta kosti ein umferð sé lokið og til að forðast að skipta um verkfæri í miðri skurði, ætti að ákvarða endingartíma verkfærisins út frá nákvæmni hlutarins og yfirborðsgrófleika. Í samanburði við venjulegar vinnsluaðferðir véla, CNC machining setur fram meiri kröfur til skurðarverkfæra. Það krefst ekki aðeins góðs gæða, mikillar nákvæmni, heldur einnig víddarstöðugleika, mikils endingar og auðveldrar uppsetningar og stillingar. Uppfyllir kröfur um mikla skilvirkni CNC-véla. Valin verkfæri í CNC-vélum nota oft verkfæraefni sem henta fyrir háhraða skurð (eins og hraðskreiða stál, ultrafínkornað karbíð) og nota vísitölubundnar innsetningar.
CNC vélræn verkfæri fyrir beygju
Algengustu CNC beygjutækin eru almennt flokkuð í þrjá flokka: mótunarbeygjutæki, oddbeygjutæki, bogabeygjutæki og þrjár gerðir. Mótunarbeygjutæki eru einnig kölluð frumgerðarbeygjutæki. Útlínuform unninna hluta er algjörlega ákvarðað af lögun og stærð beygjublaðsins. Í CNC beygjuvinnslu eru algeng mótunarbeygjutæki meðal annars bogabeygjutæki með litlum radíus, órétthyrnd beygjutæki og þráðverkfæri. Í CNC vinnslu ætti að nota mótunarbeygjutæki eins lítið og mögulegt er eða alls ekki. Oddbeygjutæki eru beygjutæki sem einkennist af beinum skurðbrúnum. Verkfæraoddur þessarar tegundar beygjutækja samanstendur af línulegum aðal- og aukaskurðbrúnum, svo sem 3 innri og ytri beygjutólum, vinstri og hægri andlitsbeygjutólum, grópunarbeygjutólum (skurðar-) og ýmsum ytri og innri skurðbrúnum með litlum verkfæraoddum. Holubeygjutæki. Valaðferðin fyrir rúmfræðilegar breytur beygjutólsins (aðallega rúmfræðilegt horn) er í grundvallaratriðum sú sama og í venjulegri beygju, en eiginleikar CNC-vinnslu (eins og vinnsluleið, vinnslutruflanir o.s.frv.) ættu að vera teknir til greina að fullu og styrkur verkfærisins sjálfs ætti að vera í huga.
Í öðru lagi eru bogalaga beygjutæki. Bogalaga beygjutæki eru beygjutæki sem einkennast af bogalaga skurðbrún með litlum hringlaga eða línulegum sniðvillum. Hver punktur á bogabrún beygjutækisins er oddi bogalaga beygjutækisins. Þar af leiðandi er staðsetningarpunktur verkfærisins ekki á boganum, heldur á miðju bogans. Bogalaga beygjutækið er hægt að nota til að beygja innri og ytri fleti og er sérstaklega hentugt til að beygja ýmsa slétta tengifleti (íhvolfa). Þegar bogalaga radíus beygjutækisins er valinn ætti að hafa í huga að bogalaga radíus skurðbrúnar tveggja punkta beygjutækisins ætti að vera minni en eða jafn lágmarks beygjuradíus á íhvolfa útlínu hlutarins, til að forðast þurrkun í vinnslu. Radíusinn ætti ekki að vera of lítill, annars verður það ekki aðeins erfitt í framleiðslu, heldur getur beygjutækið skemmst vegna veiks oddistyrks eða lélegrar varmadreifingargetu verkfærisins.
CNC vélar fyrir fræsingu
Í CNC vinnslu eru flatbotna endafræsar almennt notaðar til að fræsa innri og ytri útlínur flatra hluta og fræsingarflötinn. Reynslugögn um viðeigandi breytur verkfærisins eru sem hér segir: Í fyrsta lagi ætti radíus fræsarins RD að vera minni en lágmarks beygjuradíus Rmin innra útlínuflatar hlutarins, almennt RD = (0.8-0.9) Rmin. Annað er vinnsluradíus h2 hlutarins H< (1/4-1/6) RD til að tryggja að hnífurinn sé nægilega stífur. Í þriðja lagi, þegar neðri hluti innri grópsins er fræstur með flatbotna endafræsara, þar sem tvær ferðir grópbotnsins þurfa að skarast, og radíus neðri brúnar verkfærisins er Re = Rr, það er að segja, þvermálið er d = 2Re = 2 (Rr). Taktu radíus verkfærisins sem Re = 2 (Rr). Til að vinna úr sumum þrívíddar sniðum og útlínum með breytilegum skáhornum eru kúlufræsar, hringfræsar, trommufræsar, keilulaga fræsar og diskfræsarar almennt notaðir.
Flestar CNC vélar nota raðnúmeruð og stöðluð verkfæri. Fyrir verkfærahaldara og verkfærahausa eins og vísitölufesta, utanaðkomandi beygjuverkfæri og andlitsbeygjuverkfæri eru til innlendir staðlar og raðnúmeruð líkön. Fyrir vinnslustöðvar og sjálfvirka verkfæraskipti hafa vélar og verkfærahaldarar verið raðnúmeraðir og staðlaðir. Til dæmis er staðlakóði fyrir keilulaga verkfærakerfi TSG-JT og staðlakóði fyrir bein verkfærakerfi DSG-JZ. Að auki, fyrir valið verkfæri, þarf að mæla stærð verkfærisins nákvæmlega áður en það er notað til að fá nákvæmar upplýsingar, og rekstraraðilinn slær þessi gögn inn í gagnakerfið og lýkur vinnsluferlinu með forritakalli, og vinnur þannig úr hæfum vinnustykkjum.
Tilgangur tólsins
Frá hvaða stöðu byrjar verkfærið að hreyfast í tilgreinda stöðu? Þannig að í upphafi forritskeytisins verður að ákvarða stöðuna þar sem verkfærið byrjar að hreyfast í hnitakerfi vinnustykkisins. Þessi staða er upphafspunktur verkfærisins miðað við vinnustykkið þegar forritið er keyrt. Þess vegna er það kallað upphafspunktur forritsins eða upphafspunktur. Þessi upphafspunktur er almennt ákvarðaður með verkfærastillingu, þannig að þessi punktur er einnig kallaður verkfærastillingarpunktur. Þegar forritið er þýtt skal velja rétta stöðu verkfærastillingarpunktsins. Meginreglan um að stilla verkfærastillingarpunktinn er að auðvelda tölulega vinnslu og einfalda forritun. Það er auðvelt að stilla og athuga við vinnslu; vinnsluvillan er lítil. Hægt er að stilla verkfærastillingarpunktinn á vélræna hlutinn, á festingu eða á vélbúnaðinum. Til að bæta nákvæmni hlutarins í vinnslu ætti að stilla verkfærastillingarpunktinn eins mikið og mögulegt er á hönnunargrunni hlutarins eða ferlisgrunni. Í raunverulegri notkun vélbúnaðarins er hægt að setja verkfærastillingarpunkt verkfærisins á verkfærastillingarpunktinn með handvirkri verkfærastillingu, það er að segja, samsvörun "verkfærastillingarpunkts" og "verkfærastillingarpunkts". Svokallaður „staðsetningarpunktur verkfæris“ vísar til staðsetningarpunkts verkfærisins. Staðsetningarpunktur verkfæris beygjuverkfærisins er verkfærisoddurinn eða miðja boga verkfærisoddsins. Flatbotna endfræsirinn er skurðpunktur verkfærisássins og botns verkfærisins; kúluendfræsirinn er miðja kúlunnar og borinn er oddurinn. Handvirk verkfærastilling hefur litla nákvæmni og lága skilvirkni. Sumar verksmiðjur nota sjónræna verkfærastillingarspegla, verkfærastillingartæki, sjálfvirk verkfærastillingartæki o.s.frv. til að stytta verkfærastillingartíma og bæta nákvæmni verkfærastillingarinnar. Þegar skipta þarf um verkfæri meðan á vinnslu stendur ætti að tilgreina verkfæraskiptapunktinn. Svokallaður „verkfæraskiptapunktur“ vísar til stöðu verkfærastöngarinnar þegar hún snýst til að skipta um verkfæri. Verkfæraskiptapunkturinn ætti að vera staðsettur utan vinnustykkisins eða festingarinnar og ekki ætti að snerta vinnustykkið eða aðra hluta við verkfæraskipti.
Vélargögnin
Í NC forritun verður forritarinn að ákvarða vinnslugögnin fyrir hvert ferli og skrifa þau í forritið sem leiðbeiningar. Skurðbreytur eru meðal annars snúningshraði, bakvinnslugögn og fóðrunarhraði. Fyrir mismunandi vinnsluaðferðir þarf að velja mismunandi skurðbreytur. Meginreglan um val á vinnslugögnum er að tryggja nákvæmni vinnslunnar og yfirborðsgrófleika hlutanna, gefa skurðarafköstum verkfærisins fullt spil, tryggja sanngjarna endingu verkfærisins og gefa afköstum vélarinnar fullt spil til að hámarka framleiðni og draga úr kostnaði.
1. Ákvarðið snúningshraðann.
Snúningshraða snúningshlutans ætti að vera valinn í samræmi við leyfilegan skurðarhraða og þvermál vinnustykkisins (eða verkfærisins). Útreikningsformúlan er: n=1000 v/7 1D þar sem: V er skurðarhraðinn, einingin er m/m hreyfing, sem er ákvörðuð af endingu verkfærisins; N er snúningshraði snúningshlutans, einingin er snúningar á mínútu, og D er þvermál vinnustykkisins eða þvermál verkfærisins í mm. Fyrir reiknaðan snúningshraða N ætti að lokum að velja þann hraða sem vélin hefur eða er nálægt.
2. Ákvarðið fóðrunarhraðann.
Fóðrunarhraði er mikilvægur þáttur í skurðarbreytum CNC-véla og er aðallega valinn út frá nákvæmni vinnslu og kröfum um yfirborðsgrófleika hlutanna og efniseiginleikum verkfæranna og vinnustykkisins. Hámarksfóðrunarhraði er takmarkaður af stífleika vélarinnar og afköstum fóðrunarkerfisins. Meginreglan um að ákvarða fóðrunarhraða: Þegar gæði vinnustykkisins er tryggð er hægt að velja hærri fóðrunarhraða til að bæta framleiðsluhagkvæmni. Almennt er valið á bilinu 100-200mm/mín; þegar skorið er, unnið er djúpar holur eða unnið er með hraðstálverkfærum ætti að velja lægri fóðrunarhraða, almennt á bilinu 20-50mm/mín; þegar nákvæmni vinnslunnar er meiri, yfirborðið. Þegar kröfur um ójöfnu eru miklar ætti að velja minni fóðrunarhraða, almennt á bilinu 20-50mm/mín; þegar verkfærið er tómt, sérstaklega þegar langa vegalengdin „fer aftur í núll“, er hægt að stilla CNC kerfisstillingar vélarinnar á hámarksfóðrunarhraða.
3. Ákvarðið skurðardýptina.
Skurðdýptin er ákvörðuð af stífleika vélarinnar, vinnustykkisins og skurðarverkfærisins. Þegar stífleikinn leyfir ætti skurðdýptin að vera jöfn vinnslumátt vinnustykkisins eins mikið og mögulegt er, sem getur dregið úr fjölda skurða og bætt framleiðsluhagkvæmni. Til að tryggja gæði vinnsluflatarins er hægt að skilja eftir lítið magn af frágangsmátt, almennt 0.2-0.5mmÍ stuttu máli ætti að ákvarða nákvæmt gildi vinnslugagnanna á hliðstæðan hátt út frá afköstum vélarinnar, tengdum handbókum og raunverulegri reynslu.
Á sama tíma er hægt að aðlaga snúningshraða, skurðardýpt og fóðrunarhraða hvert að öðru til að mynda bestu skurðarbreytur.
Vélargögnin eru ekki aðeins mikilvægur þáttur sem þarf að ákvarða áður en vélin er stillt, heldur hefur sanngjarnt gildi þeirra einnig mikil áhrif á vinnslugæði, vinnsluhagkvæmni og framleiðslukostnað. Svokölluð „sanngjörn“ vinnslugögn vísa til vinnslugagna sem nýta skurðarafköst verkfærisins og kraftmikla afköst vélarinnar (afl, tog) til að ná fram mikilli framleiðni og lágum vinnslukostnaði með það að markmiði að tryggja gæði.
