Dynamische Werkzeugwege zur Optimierung der CNC-Bearbeitung

Dynamische Werkzeugwege sind keineswegs ein neues Konzept. Es gibt einen sehr guten Grund, warum viele Zerspaner seit langem leichte Tiefenschnitte (axiale Schnitte) mit schweren Seitenschnitten (radiale Schnitte) verwenden, um ihre Bearbeitungsziele zu erreichen. Jeder Maschinenbauer, der mehr als 25 Jahre in der Branche tätig ist, erinnert sich an einen Tag, an dem CNC in der Minderheit war. Aktuelle CAM-Software ermöglicht deutlich komplexere und langwierigere Programme und Präzision. Wenn Sie Griffe an einem Bridgeport drehen, wäre es bei dynamischer Bewegung unmöglich, einen Schritt von 10 % oder eine bestimmte Chiplast beizubehalten. Können Sie sich Handschrift und Lochstreifen für ein G-Code-Programm mit 600.000 Zeilen vorstellen? Es wurde getan, aber es kann sicherlich nicht als effizient bezeichnet werden. Es liegt also nicht an einem Mangel an Wissen, sondern einfach an einem Mangel an Technologie, dass dynamische Werkzeugwege keine Standardpraxis sind … noch nicht.

Maximieren Sie die Lebensdauer von Werkzeugen und Spindeln mit dynamischen Werkzeugwegen

Dynamische Strategien haben ein sehr einfaches Prinzip – halten Sie eine konstante Spanlast während des gesamten Schnitts aufrecht, indem Sie einen Schnitt in voller Tiefe (axial) und einen sehr leichten Seitenschnitt (radial) verwenden. Zu den Vorteilen, die Sie von dieser Art des Schnitts sehen werden, gehören eine längere Standzeit des Werkzeugs, eine längere Lebensdauer der Spindel, eine verbesserte Oberflächengüte, eine höhere Effizienz und fantastische Hahnschwänze. Nein wirklich, ich scherze nicht. Sie werden Leute haben, die da stehen und die Maschine beim Laufen beobachten, nur weil die Späne fliegen.

An erster Stelle steht die Standzeit. Ich werde auch die Spindellebensdauer mit der Werkzeuglebensdauer einbeziehen, weil sie wirklich Hand in Hand gehen. Sie erhalten mehrere Vorteile sowohl für Ihr Werkzeug als auch für Ihre Spindel, wenn Sie dynamische Strategien richtig anwenden. Wenn Sie eine Tasche oder ein internes Merkmal schneiden, das einen Zugang von außerhalb des Materials nicht zulässt, ist der Eintritt in den Schnitt nicht nur die erste Überlegung, sondern eine der wichtigsten. Ich verwende immer eine spiralförmige Eintrittsbewegung mit einem Steigungswinkel von 1% bis 3% oder Eintrittswinkel. Sie möchten einen Eingangsdurchmesser verwenden, der zwischen 120 % und 150 % Ihres Werkzeugdurchmessers liegt – seien Sie vorsichtig, manchmal fragt die CAM-Software eher nach einem Radius als nach einem Durchmesser, und diese Information macht einen großen Unterschied. Sobald Sie in der Tiefe sind, beginnt der wahre Spaß. Durch den leichten Radialschnitt können Sie mit Ihrer Vorschubgeschwindigkeit wirklich aggressiv sein. Verwenden Sie abhängig von den Grenzen der Spindeldrehzahl die Spezifikationen des Werkzeugherstellers zu Spanlast und Oberflächenfuß pro Minute (siehe meinen Blog über Betriebsmathematik).

Bei meiner ersten Erfahrung mit einem dynamischen Werkzeugweg arbeitete ich mit einem 0,500-Zoll-Schaftfräser mit drei Schneiden und einer Schneidenlänge von 1,5 Zoll. Der Schnitt war 1,375 Zoll tief, mit einer Schrittweite von 10 % (0,05 Zoll) und einer Vorschubgeschwindigkeit von 144 Zoll pro Minute. Ich habe einen Schaftfräser mit hoher Wendel verwendet, um die Spanabfuhr zu unterstützen, wodurch ein „Hahnschwanz“ von Spänen hinter dem Schnitt entstand. Es war eine Schönheit. Obwohl der Schnitt so schnell und scheinbar aggressiv tief war, hielt das Werkzeug durch 32 Teile und gab auf Teil 32 das gleiche Finish wie auf Teil 1. Der Schnitt mit voller Tiefe bedeutet, dass Sie die gesamte Flötenlänge gleichmäßig tragen Sie werden keine Linien auf Ihrem Finish bekommen. Der leichte Radialschnitt reduziert die Schnittkräfte und reduziert dadurch den Gesamtverschleiß an Werkzeug und Spindel.

Auch die Effizienz ist ein wesentlicher Vorteil. Stellen Sie sich für einen Moment vor, dass Sie eine 1,375 Zoll tiefe Tasche mit Merkmalen in 4 verschiedenen Tiefen schneiden. Mit einem Standard-Werkzeugweg und einer leichten Tiefe mit einem starken Schritt darüber schneiden Sie von der Oberseite Ihres Teils nach unten. Abhängig davon, wie aggressiv Sie mit Ihrem Schritt nach unten sind, schneiden Sie viele Pässe auf jeder Tiefe, wobei der tiefste der zeitaufwändigste ist. Unter Verwendung einer dynamischen Strategie schneiden Sie von unten nach oben, was bedeutet, dass jede Tiefe aus einem Durchgang besteht, wobei alle vorherigen Durchgänge bereits anderes Material in dieser Tiefe ausgeräumt haben. Daher schneiden Sie bei jeder Tiefe nur das verbleibende Material und erstellen im Wesentlichen einen „Rest-Schrupp“-Werkzeugweg, der die Gesamtbearbeitungszeit minimiert.

Mit dynamischen Werkzeugwegstrategien verbessern Sie nicht nur die Werkzeugstandzeit, Spindellebensdauer und Oberflächengüte, sondern auch die Gesamtzykluszeit und Kosteneffizienz. Ganz zu schweigen davon, dass Sie den Chef und alle anderen, die zufällig vorbeigehen, beeindrucken werden. Tu mir einen Gefallen und probiere es aus. Sie werden es nicht bereuen.