Depois que a tecnologia de usinagem CNC foi amplamente usada na indústria e na fabricação de máquinas, a fresagem CNC se tornou o principal método de processamento para muitas peças complexas. Por meio da combinação de programação de dados e equipamentos CNC, materiais de peças de precisão são processados, o que melhora a eficiência de produção e processamento da atual indústria de fabricação de máquinas. No entanto, para se adaptar ainda mais às necessidades do mercado atual, melhorar materiais de peças de maior qualidade e analisar e estudar programas CNC de maior qualidade, também é um tópico ao qual os técnicos devem prestar atenção.
Portanto, no processo de corte, os fatores de mudança que precisam ser controlados não são apenas o processo das peças do material, mas também o tamanho das ferramenta de fresa, o caminho da ferramenta, a quantidade de corte e outros fatores, que afetarão a qualidade e a eficiência do processamento do material. Especialmente para alguns materiais mecânicos complexos no momento, haverá algumas peças curvas complexas, que precisam ser auxiliadas pelo programa de peças no equipamento de usinagem CNC e selecionar parâmetros de corte razoáveis. Esses são fatores importantes para garantir a qualidade da operação.
A importância de analisar e otimizar os parâmetros de corte
Na história do desenvolvimento da engenharia mecânica, os bancos de dados de corte na indústria de fabricação mecânica ocupam uma posição muito importante. Nos últimos anos, no processo de desenvolvimento do sistema industrial do meu país, um banco de dados de corte técnico básico foi estabelecido na China. Normalmente, as configurações iniciais de dados de corte são estabelecidas por meio de muita prática. As condições necessárias para o experimento são geralmente as condições básicas necessárias para o processamento atual. Portanto, após a atualização do equipamento técnico, os parâmetros anteriores precisam ser reotimizados e projetados. Portanto, uma vez que o banco de dados de corte é construído e gerado, é mais difícil atualizá-lo. Alguns bancos de dados anteriores têm que enfrentar o envelhecimento dos dados e não podem ser usados. Se os dados de corte não puderem ser atualizados com a atualização do equipamento técnico, eles não serão capazes de orientar a produção e o processamento de peças de material, e também causarão muito desperdício de recursos.
Com o desenvolvimento do mercado, o equipamento técnico dentro de muitas fábricas de manufatura também está constantemente inovando e melhorando. Se os parâmetros de corte correspondentes não forem otimizados e definidos de forma sincronizada, isso afetará a eficiência e a qualidade da produção e processamento subsequentes do material. Com base nos fatores acima, otimizar a seleção de equipamentos mecânicos e a configuração de parâmetros de corte serão os problemas que as empresas de manufatura devem enfrentar, e o papel e a importância deles são.
Primeiro, ao selecionar razoavelmente o equipamento de processamento mecânico e otimizar os parâmetros de corte, os técnicos podem usar programas de dados correspondentes enquanto atualizam a tecnologia do equipamento para garantir que a eficiência e a qualidade da produção e do processamento não sejam afetadas. Segundo, no processo de programação de dados considerando os parâmetros de corte, o modelo de dados e o algoritmo podem ser explorados e otimizados simultaneamente, tornando mais clara a relação entre os dados de programação e o processamento de corte. Terceiro, otimizar os modelos de dados e os parâmetros de corte pode efetivamente reduzir o tempo de corte das máquinas-ferramentas e melhorar a eficiência da produção e do processamento, ao mesmo tempo em que reduz o desperdício de materiais de processamento.
Em geral, os parâmetros de corte são recursos que precisam ser continuamente otimizados e alterados com a inovação do equipamento técnico. No estágio atual, o sistema industrial doméstico está enfrentando o estágio de atualização industrial, e há muitos problemas de otimização de parâmetros de corte que precisam ser resolvidos. Muitos nós técnicos importantes também exigem que os técnicos explorem e otimizem continuamente. Somente por meio de pesquisa e análise de longo prazo a eficácia dos parâmetros de dados pode ser gradualmente melhorada.
Status da Pesquisa de Seleção de Equipamentos e Parâmetros de Corte
No processamento de materiais compostos de metal, o corte se tornou o método de processamento mais viável neste estágio. Em muitas fábricas, a quantidade de processamento usando corte foi responsável por metade da carga de trabalho, e a maioria das peças de material é produzida e processada por corte. No entanto, a qualidade e a eficiência do processamento de corte atual ainda são um conteúdo de pesquisa importante que precisa ser otimizado e resolvido.
A seleção razoável de dados de corte e equipamentos pode melhorar a eficiência. Em alguns processamentos de peças tradicionais, quando se trata de produção em lote, testes de processo são necessários para formular parâmetros de corte específicos. Para produtos de peças únicas, a experiência e a operação dos próprios técnicos são necessárias para testar o corte. Se produtos acabados eficazes podem ser obtidos no final depende do nível dos técnicos. No processo desses testes, um grande número de produtos defeituosos e resíduos inevitavelmente aparecerão, então um grande número de fábricas está atualmente estudando como otimizar o uso de UG, CAM e outros softwares.
A determinação razoável dos parâmetros de corte afetará diretamente o consumo de custos da fábrica, eficiência de produção, qualidade, lucro, etc., mas a configuração dos parâmetros de corte está frequentemente sujeita a muitos fatores internos e externos, como requisitos de processamento, propriedades do material, seleção e uso de ferramentas, precisão e desempenho da máquina-ferramenta, nível profissional do pessoal técnico, etc. Isso afetará diretamente o design e a formulação dos parâmetros de corte. Portanto, no processo de otimização da configuração dos parâmetros de corte, o pessoal técnico é obrigado a estabelecer um modelo de dados para otimizar a configuração dos parâmetros, que envolve principalmente três aspectos da configuração dos parâmetros, a saber, variáveis de design, funções objetivas, restrições, etc. Atualmente, os métodos comumente usados para otimizar as configurações dos parâmetros de corte são programação linear, método de rotação de coordenadas, método gráfico, etc.
Otimização da seleção de equipamentos e configurações de parâmetros de corte no processamento de materiais
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Se houver uma superfície de usinagem côncava no material metálico a ser processado, uma esfera fresa final deve ser selecionado no acabamento ou semi-acabamento para garantir uma boa superfície de usinagem. Se for usinagem de desbaste, uma fresa de ponta plana pode ser selecionada. Se a superfície de usinagem for uma superfície convexa, uma fresa de ponta redonda precisa ser usada durante o processo de usinagem de desbaste. Porque as condições geométricas da fresa de filete são frequentemente mais adequadas do que a fresa de ponta plana. No processo de acabamento, o raio de algumas ferramentas usadas deve ser menor do que o raio de filete das peças usinadas, especialmente nos cantos de algumas peças. É necessário selecionar uma ferramenta com um raio menor do que o raio do canto para interpolar o arco. Isso pode garantir que alguns processos de interpolação de linha reta não tenham problemas de corte excessivo e causem danos ao material.
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Para algumas peças complexas, haverá muitos tipos de superfície, especialmente no processamento de algumas peças curvas complexas, uma ferramenta de corte geralmente não consegue concluir todo o processo de processamento da peça, então, na seleção de ferramentas, tente escolher ferramentas com diâmetros maiores, seja para acabamento ou desbaste. Isso ocorre porque, durante o processamento, quanto menor o raio da ferramenta, maior o caminho de processamento que ela precisa percorrer, o que reduz a eficiência do processamento, e a ferramenta com um raio menor também se desgastará mais.
Seleção de fresa de face. A fresa de face é uma das ferramentas mais amplamente utilizadas, e sua quantidade de corte também é a maior categoria de todas as ferramentas. Sua principal vantagem é que a quantidade de corte é grande, então a eficiência de processamento é maior do que outras ferramentas, e a superfície das peças do material processado é relativamente lisa, não muito áspera, e também tem as características de resistência a altas temperaturas, por isso é frequentemente usada em hexaedros e algumas peças de trabalho de material de degrau de face grande. Se você usar uma fresa de face para processar alguns moldes ásperos ou ranhuras de cavidade de molde, você deve ter cuidado para não usar métodos de corte vertical, alimentação oblíqua ou alimentação espiral para processamento. Esses métodos de alimentação são mais propensos a danificar o fuso da máquina, resultando em uma vida útil mais curta do equipamento interno da máquina, então geralmente é necessário selecionar um método de fresamento de alimentação lateral do lado de fora da peça de trabalho.
Fresa de topo áspero. Fresas de topo áspero são geralmente usadas para conformação de peças de trabalho. As principais vantagens são grande volume de corte, corte profundo e pequena resistência encontrada durante o corte. Na maioria dos casos, elas são usadas para fresar degraus, soquetes e outras peças de trabalho.
Fresa de topo fino. Fresas de topo fino são geralmente usadas para processamento fino. Após o processamento com este tipo de ferramenta, a superfície da peça de trabalho é geralmente mais lisa e plana, e a precisão dimensional do processamento é maior. Quando algumas peças de trabalho estão prestes a ser formadas como o processo final de processamento, este tipo de ferramenta é usado para maximizar a aparência e o tamanho razoável das peças processadas, então fresas de topo fino são geralmente usadas para processamento fino de peças de trabalho, como núcleos de molde e bases de molde.
Fresa descartada. Este tipo de ferramenta é geralmente usado em alta velocidade e alta taxa. É um método de processamento comum em corte leve. Geralmente, este tipo de ferramenta é mais usado em cursos NC. A ferramenta em si também é dividida em dois tipos: grossa e fina. A ferramenta grossa é geralmente usada para escape, e a ferramenta fina é usada para acabamento da superfície inferior da peça de trabalho.
Consideração da quantidade de corte. A profundidade de corte geralmente se refere à camada de superfície da peça de trabalho de corte em uma alimentação. Na maioria dos casos, milímetros são usados como unidade de profundidade. Normalmente, devido aos problemas de rigidez da máquina-ferramenta e resistência da ferramenta, a profundidade de corte também é considerada de acordo com a marca da ferramenta e as propriedades das peças do material durante o processamento de algumas peças do material. No processo de corte, algumas posições precisam ser reservadas, cerca de 0,4 mm ~ 1,2 mm. Mesmo no processo de acabamento, a margem de usinagem será reservada de acordo com a marca e a precisão dimensional da ferramenta, que é de cerca de 0,02 mm ~ 0,05 mm. No processo de acabamento, é necessário prestar atenção ao princípio de processamento de aparar o fundo sem aparar as bordas e aparar as bordas sem aparar o fundo.
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Devido às características das fresas de raio de canto, o ângulo da lâmina pode variar dentro de uma faixa de 90° quando em contato com a peça durante o processo de corte. Uma mudança de força de corte mais contínua pode ser usada dentro da faixa de processamento, tornando o processo de processamento mais flexível. Isso é mais propício para melhorar a qualidade do processamento e garantir a extensão da vida útil da ferramenta. Além disso, ao usar uma fresa de ponta redonda durante o processamento bruto, as condições de corte serão melhores do que ao usar uma fresa de ponta esférica.
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O acima deixou claro que a configuração de parâmetros de corte é importante para o processamento de peças de material, especialmente para a qualidade e eficiência do processamento. Por exemplo, no software CAM, os parâmetros de corte que precisam ser controlados são principalmente sobre velocidade do fuso, profundidade e largura do corte da ferramenta, etc.
ajuste da velocidade do fuso. Ao controlar a velocidade do fuso de uma máquina-ferramenta, a velocidade de corte é geralmente usada para cálculo e ajuste. A fórmula de cálculo comumente usada é n=1000VC/πd, onde d representa o diâmetro da ferramenta e vc representa a velocidade de corte. No processo de processamento, a seleção da velocidade de corte da ferramenta geralmente está relacionada à durabilidade da ferramenta. Uma vez que os materiais, ferramentas e estruturas de processamento usados são claros, a velocidade de corte se tornará diretamente um fator que afeta a durabilidade da ferramenta, e uma velocidade de corte inadequada reduzirá diretamente a vida útil da ferramenta. Especialmente no processo de acabamento de alguns moldes de material, é necessário evitar a troca da ferramenta durante o processamento, caso contrário, afetará a qualidade do processamento.
Vários fatores de taxa de avanço na velocidade do fuso: T=0,3D, T refere-se à profundidade de descida de cada ferramenta no eixo Z. P=0,7D, P refere-se à taxa de avanço de cada ferramenta. Abaixo de T=R2=0,2 mm, abaixo de R3=0,5 mm, P=0,1D, então a velocidade final F=S*FZ*Z, FZ refere-se à quantidade de corte por dente, Z refere-se ao número de dentes e F refere-se à taxa de avanço. Claro, a fórmula pode ser diferente em programas diferentes. Algumas fórmulas mostram: F=nzf. Nesta fórmula, n refere-se à velocidade do fuso, z refere-se ao número de dentes da fresa e f refere-se ao avanço por dente. A configuração do avanço por dente também é considerada de acordo com as propriedades do material, a qualidade e a estrutura da ferramenta. Normalmente, quanto maior a resistência da peça de trabalho, menor o avanço por dente. Os técnicos precisam considerar a configuração do parâmetro com base nas necessidades reais de processamento.
Velocidade de avanço de processamento e corte da ferramenta. Em termos de seleção da velocidade de avanço, tais fatores afetarão diretamente a suavidade da superfície e a precisão das peças após o processamento. A fórmula de projeto de parâmetros comumente usada é f=nzf, onde n representa a velocidade do fuso, z é o número de dentes da fresa e f é o avanço por dente. Existem muitos fatores que afetam o avanço por dente, considerando principalmente o material da ferramenta, a estrutura da fresa e as propriedades mecânicas durante o processamento. Se a resistência da própria peça de trabalho do material for mais confiável, o avanço necessário por dente será menor. Para algumas fresas de liga, sua confiabilidade de dureza é maior do que a das fresas de aço tradicionais. Se os requisitos de precisão e precisão do processamento de superfície no processamento de materiais forem maiores, a configuração da taxa de avanço deve se concentrar na redução apropriada.
Definição da quantidade de corte e largura do passo. Quando a usinagem CNC é usada para alguns materiais de peças de superfície curva, devido às diferentes curvaturas e raios de diferentes superfícies de peças, o processamento é muito complicado e trabalhoso, por isso precisa ser diferenciado do método de processamento de fresamento plano. Por exemplo, no processo de processamento de alguns materiais em branco, tente usar o método de corte em camadas, no qual cada camada usa um corte circular ou um método de corte em espiral entre as camadas. O ângulo deve ser menor que 15°, a profundidade de corte precisa ser controlada dentro de 10% do comprimento total do material, e a distância do passo de cada camada de material precisa ser definida de acordo com o tamanho do molde, geralmente controlado em cerca de 70% do diâmetro da ferramenta.
Escolha uma quantidade de corte menor e uma taxa de avanço rápida para garantir a qualidade da peça de trabalho do material. Para alguns modelos de materiais complexos, escolha ferramentas apropriadas para realizar o processamento separadamente para garantir a eficiência do processamento. O tamanho da quantidade de corte também será afetado pela peça de trabalho, máquina-ferramenta e ferramenta. Portanto, ao escolher o processamento real, é necessário considerar que essas ferramentas devem tentar atender às necessidades da tecnologia de processamento e rigidez.
Ao processar, a quantidade máxima de corte deve ser selecionada para garantir a eficiência e a qualidade do processamento. Além disso, para garantir que a precisão do processamento e a rugosidade da superfície das peças atendam aos requisitos de processamento, é necessário garantir uma certa margem de processamento. Em alguns processos de processamento bruto, a remoção da margem geralmente é feita por corte de camada e, em seguida, projetada pela programação CAM. Isso requer que os técnicos considerem a profundidade de corte específica e a largura máxima do passo da ferramenta de acordo com a situação. Essas configurações de dados afetarão diretamente o formato de formação da peça de trabalho.
No processo de acabamento, é necessário escolher a profundidade de corte apropriada, e a configuração da profundidade de corte geralmente precisa levar em conta a rugosidade da superfície da peça. Ao usar a programação CAM, o programa geral fornece dois tipos de parâmetros para controlar a rugosidade da superfície, principalmente sobre a altura residual e a largura do passo. Ao programar, controlar a largura do passo afetará ainda mais a rugosidade da superfície da peça usinada. Normalmente, quanto menor a largura do passo, menor a rugosidade da superfície da peça final formada. No entanto, devido ao problema de configuração, a eficiência do processamento será reduzida, estendendo ainda mais o tempo de processamento.
Portanto, no processamento real, também é necessário considerar os requisitos de processamento e tentar não definir a largura do passo muito baixa. No processo de processamento real, você pode ajustar para o método de semiacabamento ou usar o método de acabamento para ajustar o caminho da ferramenta para melhorar o estado da superfície da peça usinada. Se a altura residual for usada para controlar a rugosidade da superfície usinada da peça, a largura do layout será ajustada automaticamente de acordo com o formato da peça de trabalho.
Consideração da velocidade de corte. A velocidade de corte geralmente se refere à velocidade linear da ferramenta do fuso quando ela gira. A configuração da velocidade de corte será afetada pela qualidade da própria ferramenta e pelas propriedades, durabilidade, condições de processamento e condições de resfriamento das peças do material. Geralmente, a velocidade de corte do aço rápido é definida em 20m/min~130m/min, a velocidade de corte do carboneto cimentado é geralmente definida em 20m/min~160m/min, e a velocidade de corte do aço de tungstênio é geralmente controlada em 30m/min~150m/min. Dependendo das propriedades do material, a velocidade de corte também será ajustada apropriadamente de acordo com a situação real.
Controle da taxa de avanço. Geralmente se refere à distância que a ferramenta se move ao longo da direção de avanço em um minuto, e os fatores que afetam a taxa de avanço são principalmente a resistência da ferramenta, o desempenho da máquina-ferramenta, o controle da precisão do processamento e a suavidade da superfície da peça. A superposição desses fatores também afetará diretamente o controle da taxa de avanço. Normalmente, a taxa de avanço das máquinas-ferramentas de usinagem é controlada em 30 mm/min~1400 mm/min. Algumas máquinas-ferramentas de usinagem de alta velocidade e alto desempenho podem atingir 150 mm/min~2000 mm/min.
Em geral, no processo de processamento de material de peças, os fatores que afetam os parâmetros de corte são principalmente ferramentas de corte, desempenho da máquina-ferramenta, ambiente da peça de trabalho, etc. Cada fator terá diferentes graus de influência nos parâmetros de corte. Este artigo resume alguns dos fatores que afetam os parâmetros de corte, analisa fatores como ferramentas de corte e materiais da peça de trabalho e esclarece seu impacto específico nos parâmetros de corte. No futuro, o processamento mecânico continuará a se desenvolver na direção de alta precisão e alta eficiência. Ao otimizar continuamente o equipamento técnico, também é necessário focar no estabelecimento e uso de modelos de dados de corte para promover a melhoria da qualidade e eficiência do processamento de peças de material.
