A seleção de ferramentas e a determinação da quantidade de corte são conteúdos importantes no processo de usinagem CNC. Não afeta apenas a eficiência da usinagem Máquinas-ferramentas CNC, mas também afeta diretamente a qualidade da usinagem. O desenvolvimento da tecnologia CAD/CAM torna possível usar diretamente dados de projeto CAD na usinagem CNC, especialmente a conexão entre microcomputadores e máquinas-ferramentas CNC. Todo o processo de projeto, planejamento de processo e programação é concluído no computador e, geralmente, nenhum arquivo de processo especial precisa ser produzido.
oje, muitos pacotes de software CAD/CAM fornecem funções de programação automática. Esses softwares geralmente solicitam questões relevantes de planejamento de processo na interface de programação. Por exemplo, seleção de ferramentas, planejamento de caminho de usinagem, configuração de quantidade de corte, etc., desde que o programador defina os parâmetros relevantes, o programa NC pode ser gerado automaticamente e transmitido para a máquina-ferramenta CNC para concluir o processamento. Portanto, a seleção de ferramentas e a determinação da quantidade de corte na usinagem CNC são concluídas no estado de interação homem-computador, o que está em nítido contraste com a usinagem de máquina-ferramenta comum. Ao mesmo tempo, também requer que os programadores dominem os princípios básicos de seleção de ferramentas e determinação da quantidade de corte, e considerem totalmente as características da usinagem CNC ao programar. Este artigo explora as questões de seleção de ferramentas e determinação da quantidade de corte que devem ser enfrentadas na programação CNC, fornece vários princípios e sugestões e discute as questões às quais se deve prestar atenção.
Tipos e características de ferramentas comumente usadas para usinagem CNC
As ferramentas de usinagem CNC devem se adaptar às características de alta velocidade, alta eficiência e alto grau de automação das máquinas-ferramentas CNC. Geralmente, elas devem incluir ferramentas gerais, porta-ferramentas de conexão geral e um pequeno número de porta-ferramentas especiais. O porta-ferramentas deve ser conectado à ferramenta e instalado na cabeça de força da máquina-ferramenta, por isso foi gradualmente padronizado e serializado. Existem muitas maneiras de classificar ferramentas CNC.
De acordo com a estrutura da ferramenta, ela pode ser dividida em:
- Tipo integral.
- Tipo embutido, conectado por soldagem ou fixação mecânica, o tipo de fixação mecânica pode ser dividido em tipos não indexáveis e indexáveis.
- Tipos especiais, como ferramentas compostas, ferramentas de absorção de choque, etc.
De acordo com os materiais utilizados na fabricação das ferramentas, elas podem ser divididas em:
- Ferramentas de aço rápido.
- Ferramentas de carboneto.
- Ferramentas diamantadas.
- Outras ferramentas de materiais, como ferramentas de nitreto de boro cúbico, ferramentas de cerâmica, etc.
Do processo de corte, pode ser dividido em:
- Ferramentas de torneamento, divididas em círculos externos, furos internos, roscas, ferramentas de corte, etc.
- Ferramentas de perfuração, incluindo brocas, alargadores, machos, etc.
- Ferramentas chatas.
- Ferramentas de fresagem, etc.
Para atender aos requisitos das máquinas-ferramentas CNC para ferramentas duráveis, estáveis, fáceis de ajustar e substituíveis, ferramentas indexáveis fixadas por máquina têm sido amplamente utilizadas nos últimos anos, respondendo por 30% a 40% do total de ferramentas CNC, e a quantidade de remoção de metal responde por 80% a 90% do total.
Em comparação com as ferramentas usadas em máquinas-ferramentas comuns, as ferramentas CNC têm muitos requisitos diferentes, principalmente com as seguintes características:
- Boa rigidez (especialmente ferramentas de desbaste), alta precisão, baixa resistência à vibração e deformação térmica.
- Boa intercambiabilidade, fácil troca rápida de ferramentas.
- Longa vida útil, desempenho de corte estável e confiável.
- O tamanho da ferramenta é fácil de ajustar para reduzir o tempo de ajuste da troca da ferramenta.
- A ferramenta deve ser capaz de quebrar ou rolar cavacos de forma confiável para facilitar a remoção dos mesmos.
- Serialização e padronização para facilitar a programação e o gerenciamento de ferramentas.
Seleção de ferramentas de usinagem CNC
A seleção de ferramentas é realizada sob o estado de interação homem-máquina da programação CNC. As ferramentas e porta-ferramentas devem ser selecionados corretamente de acordo com a capacidade de processamento da máquina-ferramenta, o desempenho do material da peça de trabalho, os procedimentos de processamento, a quantidade de corte e outros fatores relacionados. O princípio geral da seleção de ferramentas é fácil instalação e ajuste, boa rigidez, alta durabilidade e precisão. Com a premissa de atender aos requisitos de processamento, tente escolher um porta-ferramentas mais curto para melhorar a rigidez do processamento da ferramenta.
Ao selecionar ferramentas, o tamanho da ferramenta deve ser adaptado ao tamanho da superfície da peça de trabalho que está sendo processada. Na produção, fresas de topo são frequentemente usadas para processar os contornos periféricos de peças planas. Ao fresar planos, fresas de lâmina de carboneto devem ser selecionadas. Ao processar saliências e ranhuras, fresas de topo de aço rápido devem ser selecionadas. Ao processar superfícies em branco ou furos de usinagem áspera, fresas de milho com lâminas de carboneto podem ser selecionadas. Para o processamento de algumas superfícies tridimensionais e formas de contorno de chanfro variável, fresas de cabeça esférica, fresas anulares, fresas cônicas e fresas de disco são frequentemente usadas.
Ao processar superfícies de forma livre, a velocidade de corte da extremidade da ferramenta de cabeça esférica é zero. Portanto, para garantir a precisão da usinagem, o espaçamento da linha de corte é geralmente muito próximo, então a cabeça esférica é frequentemente usada para acabamento de superfícies curvas. Ferramentas de cabeça plana são superiores às ferramentas de cabeça esférica em termos de qualidade de usinagem de superfície e eficiência de corte. Portanto, desde que o corte excessivo seja garantido, ferramentas de cabeça plana devem ser preferidas para usinagem de desbaste e acabamento de superfícies curvas. Além disso, a durabilidade e a precisão da ferramenta estão intimamente relacionadas ao preço da ferramenta. Deve-se notar que, na maioria dos casos, embora a seleção de boas ferramentas aumente o custo da ferramenta. No entanto, a melhoria na qualidade da usinagem e na eficiência da usinagem trazida por isso pode reduzir muito o custo geral da usinagem.
No centro de usinagem, várias ferramentas são instaladas no magazine de ferramentas, respectivamente, e as ações de seleção e troca de ferramentas são realizadas a qualquer momento, de acordo com o programa. Portanto, porta-ferramentas padrão devem ser usados para que as ferramentas padrão usadas para perfuração, mandrilamento, expansão, fresamento e outros processos possam ser instaladas de forma rápida e precisa no fuso da máquina-ferramenta ou magazine de ferramentas. Os programadores devem entender as dimensões estruturais, métodos de ajuste e faixa de ajuste dos porta-ferramentas usados na máquina-ferramenta para determinar as dimensões radiais e axiais da ferramenta durante a programação. Atualmente, o centro de usinagem em meu país adota o sistema de ferramentas TSG, e seus porta-ferramentas são retos (três especificações) e cônicos (quatro especificações), incluindo 16 porta-ferramentas para diferentes propósitos.
Na usinagem CNC econômica, como a afiação, medição e substituição de ferramentas são feitas principalmente manualmente, o que leva muito tempo, a ordem de arranjo das ferramentas deve ser organizada de forma razoável. Geralmente, os seguintes princípios devem ser seguidos:
- Minimize o número de ferramentas.
- Depois que uma ferramenta é fixada, ela deve concluir todas as partes de processamento que pode executar.
- Ferramentas para usinagem de desbaste e fina devem ser usadas separadamente, mesmo que sejam ferramentas do mesmo tamanho.
- Primeiro frese e depois fure.
- Execute primeiro o acabamento da superfície e depois o acabamento do contorno bidimensional.
- Sempre que possível, a função de troca automática de ferramentas das máquinas-ferramentas CNC deve ser usada o máximo possível para melhorar a eficiência da produção, etc.
A quantidade exata de corte na usinagem CNC
O princípio da seleção racional de parâmetros de corte é que, na usinagem bruta, a produtividade é geralmente o foco principal, mas a economia e os custos de usinagem também devem ser considerados. No semiacabamento e acabamento, a eficiência de corte, a economia e os custos de usinagem devem ser levados em consideração, garantindo a qualidade da usinagem. O valor específico deve ser determinado com base no manual da máquina-ferramenta, manual de parâmetros de corte e experiência.
Profundidade de corte t. Quando a rigidez da máquina-ferramenta, peça de trabalho e ferramenta permite, t é igual à margem de usinagem, que é uma medida eficaz para melhorar a produtividade. Para garantir a precisão da usinagem e a rugosidade da superfície das peças, uma certa margem deve geralmente ser deixada para o acabamento. A margem de acabamento das máquinas-ferramentas CNC pode ser ligeiramente menor do que a das máquinas-ferramentas comuns.
