Leitfaden und Tipps zur Bearbeitung dünnwandiger Teile – Auswahl von Schneidwerkzeug, Werkzeugweg und mehr

So produzieren Sie dünnwandige CNC-Bearbeitungsteile ? Der Einfluss von Spannen, Schneiden und Parametern auf die Eigenspannung von Teilen sowie der Einfluss von Schnittkraft und Schnittwärme auf die Struktur von Teilen während des Schneidens sollten berücksichtigt werden. Sehen wir uns drei Tipps zur Bearbeitung dünnwandiger Teile an, um die Teilegenauigkeit und Oberflächenqualität sicherzustellen.

Leitfaden und Tipps zur Bearbeitung dünnwandiger Teile:Auswahl von Schneidwerkzeug, Werkzeugweg und mehr

Auswahl an Schneidwerkzeugen

Die Auswahl günstigerer Schneidwerkzeuge kann die Produktionseffizienz direkt verbessern. Das Schneiden von Aluminiumlegierungsmaterialien erfordert keine hochschneidigen Werkzeugmaterialien. Im Allgemeinen können Hartmetallfräser verwendet werden, und die Beschichtung kann eine unbeschichtete oder eine Diamantbeschichtung verwenden. Da bei der Grobbearbeitung die Probleme der Genauigkeit und Qualität nicht berücksichtigt werden müssen, können Metallmaterialien am effizientesten geschnitten werden. Daher können Werkzeuge mit großem Durchmesser ausgewählt werden, um die Anzahl der Werkzeugwanderungen zu reduzieren und die Zeit der Werkzeugwanderungen zu verkürzen.

Versuchen Sie außerdem, bei der Schruppbearbeitung dichte Zahnradwerkzeuge zu wählen, um spärliche Zahnradwerkzeuge zu ersetzen, wodurch der Vorschub pro Umdrehung erhöht werden kann und die Schnittgeschwindigkeit bei gleicher Geschwindigkeit erhöht werden kann. Bei der Endbearbeitung sollten wir neben dem Problem des effizienten Materialabtrags auch die Kontrolle von Spannung und Verformung dünnwandiger Komponenten beim Schneiden vollständig berücksichtigen.

Hartmetallwerkzeuge sollten für die Endbearbeitung von dünnwandigen Teilen aus hochfesten Aluminiumlegierungen ausgewählt werden. Der Spanwinkel des Werkzeugs sollte nicht zu klein sein, da sonst die Schnittverformung und Reibung zunehmen, der Verschleiß der Spanfläche zunimmt und die Standzeit des Werkzeugs verringert wird. Darüber hinaus sollte der Bogenradius der Werkzeugspitze angemessen gewählt werden und die Werkzeugzähne sollten nicht zu dicht sein, was für die Spanabfuhr günstig ist, die Vorschubgeschwindigkeit weiter verbessert, eine kalthärtende Schicht verhindert und die Lebensdauer verlängert des Tools.

Auswahl des Werkzeugwegs

Eine der effektivsten Methoden zur Steigerung von Geschwindigkeit und Effizienz ist die Optimierung des Werkzeugwegs. Beim Hochgeschwindigkeitsschneiden muss die Richtung des Werkzeugwegs sichergestellt werden, d. h. der Werkzeugweg sollte so weit wie möglich vereinfacht werden, mit weniger Wendepunkten, und der Weg sollte so glatt wie möglich sein, um ein schnelles Lenken zu reduzieren; Reduzieren Sie die Leerschnittzeit und erhöhen Sie den Anteil der Schnittzeit am gesamten Werkstück so weit wie möglich; Schleifenschneiden sollte so weit wie möglich verwendet werden, und indem der Schneidprozess und der Werkzeugweg nicht unterbrochen werden, sollte die Anzahl der Ein- und Ausschneidungen des Werkzeugs reduziert werden, um einen stabilen, effizienten und hochpräzisen Schneidprozess zu erhalten .

Bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung großer komplexer Oberflächen integraler Strukturteile sollte, wenn sich die Krümmung der Oberfläche stark ändert, die Richtung des maximalen Krümmungsradius als optimale Schnittrichtung genommen werden; Wenn sich die Krümmung der Oberfläche wenig ändert, wird der Einfluss des Krümmungsradius auf die Schnittrichtung abgeschwächt und die Schnittrichtung mit der längsten durchschnittlichen Länge eines einzelnen Werkzeugwegs sollte ausgewählt werden.

Wenn bei der Bearbeitung geneigter Ebenen horizontal geschnitten wird, ist der Schnittabstand jedes Abschnitts sehr kurz. Während des Schneidvorgangs muss die Spindel häufig umgekehrt werden, und die Schneidstabilität ist schlecht. Da es sich beim Schneiden um geneigte Ebenen handelt, erfordert das horizontale Schneiden außerdem die Verbindung der X- oder Y-Achse und der Z-Achse, was der Verbesserung der Schneidgeschwindigkeit nicht förderlich ist.

Daher sollte für diese Art der Schrägflächenbearbeitung die Werkzeugbahn möglichst parallel zur längsten Schrägkante angeordnet werden, die nicht nur die längste Werkzeugbahn und die geringste Anzahl von Kommutierungen hat, sondern auch nur die einzige Werkzeugbahn ist Schneiden in der XY-Ebene, und die Bewegung in Richtung der Z-Achse ist außerhalb der Werkstückkontur angeordnet, wodurch die Werkzeugbeschädigung auch bei Hochgeschwindigkeitsschneiden reduziert werden kann.

Auswahl der Schnittparameter

Bei der Schruppbearbeitung ist es im Allgemeinen möglich, einen hohen Vorschub und eine entsprechend große Schnitttiefe zu wählen, gepaart mit „High-Power“-Hochleistungszerspanung mit mittlerer Schnittgeschwindigkeit, um eine hohe Materialabtragsrate zu erreichen und die Produktionseffizienz erheblich zu verbessern. Für die Endbearbeitung ist nur eine Erhöhung der Geschwindigkeit und der Anzahl der Zähne möglich, und eine Erhöhung des Vorschubs pro Zahn kann die Oberflächengenauigkeit verringern, Eigenspannungen erzeugen und Verformungen verursachen. Daher werden häufig leichtes Schneiden und schnelles Schneiden mit hoher Schnittgeschwindigkeit und geringem Vorschub pro Zahn verwendet, um die Verbesserung der Produktionseffizienz sowie der Genauigkeit und Oberflächenqualität von Produkten sicherzustellen.

Schnittparameter können durch Schnitt-Finite-Elemente-Analyse und Schnittversuche bestimmt werden. Der Schnitttest kann innerhalb des optionalen Bereichs von Parametern entworfen werden, die durch Finite-Elemente-Analyse erhalten werden. Unter Berücksichtigung von Schneideffizienz, Oberflächenrauheit und Morphologie der bearbeiteten Oberfläche als Bewertungskriterien werden schließlich die optimalen Schneidparameter ausgewählt.