Wie wählt man CNC-Werkzeugmaschinen aus?

Die Regeln für die Auswahl von CNC-Werkzeugmaschinen

Die Standzeit hängt eng mit dem Zerspanvolumen zusammen. Bei der Formulierung von Schnittparametern sollte zunächst eine sinnvolle Standzeit gewählt und die sinnvolle Standzeit entsprechend dem Optimierungsziel ermittelt werden. Im Allgemeinen in zwei Typen unterteilt:die Werkzeugstandzeit mit der höchsten Produktivität und die Werkzeugstandzeit mit den niedrigsten Kosten. Ersteres richtet sich nach dem Ziel der geringsten Einzelstückarbeitsstunden, letzteres nach dem Ziel der niedrigsten Prozesskosten.

Folgende Punkte können bei der Wahl der Standzeit entsprechend der Werkzeugkomplexität, Fertigungs- und Schärfkosten berücksichtigt werden. Die Standzeit komplexer und hochpräziser Werkzeuge sollte höher sein als die von einschneidigen Werkzeugen. Bei maschinell eingespannten Wendeschneidplatten kann aufgrund der kurzen Werkzeugwechselzeit, um die Schnittleistung voll auszuschöpfen und die Produktionseffizienz zu verbessern, die Werkzeugstandzeit niedriger gewählt werden, im Allgemeinen 15-30 min. Bei Multi-Tool-Werkzeugmaschinen, modularen Werkzeugmaschinen und automatisierten Bearbeitungswerkzeugen, bei denen Werkzeuginstallation, Werkzeugwechsel und Werkzeugeinstellung komplizierter sind, sollte die Werkzeugstandzeit höher sein und die Zuverlässigkeit des Werkzeugs gewährleistet sein. Wenn die Produktivität eines bestimmten Prozesses in der Werkstatt die Produktivitätssteigerung der gesamten Werkstatt begrenzt, sollte die Standzeit des Prozesses niedriger gewählt werden. Wenn die Kosten der gesamten Anlage pro Zeiteinheit eines bestimmten Prozesses relativ groß sind, sollte die Werkzeugstandzeit auch niedriger gewählt werden. Um bei der Schlichtbearbeitung von großen Teilen sicherzustellen, dass mindestens ein Durchgang ausgeführt wird und das Werkzeug nicht mitten im Schnitt gewechselt wird, sollte die Standzeit entsprechend der Genauigkeit des Teils und der Oberflächenrauheit bestimmt werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugmaschinenbearbeitungsverfahren stellt die CNC-Bearbeitung höhere Anforderungen an die Zerspanungswerkzeuge. Es erfordert nicht nur gute Qualität, hohe Präzision, sondern erfordert auch Maßhaltigkeit, hohe Haltbarkeit und einfache Installation und Justierung. Erfüllen Sie die hohen Effizienzanforderungen von CNC-Werkzeugmaschinen. Die ausgewählten Werkzeuge auf CNC-Werkzeugmaschinen verwenden oft Werkzeugmaterialien, die für das Hochgeschwindigkeitsschneiden geeignet sind (wie Schnellarbeitsstahl, ultrafeinkörniges Hartmetall) und verwenden Wendeschneidplatten.

CNC-Werkzeugmaschinen zum Drehen

Die gebräuchlichen CNC-Drehwerkzeuge werden im Allgemeinen in drei Kategorien eingeteilt:Umformdrehwerkzeuge, Spitzdrehwerkzeuge, Bogendrehwerkzeuge und drei Typen. Umformdrehwerkzeuge werden auch Prototypendrehwerkzeuge genannt. Die Konturform der bearbeiteten Teile wird vollständig durch die Form und Größe der Drehmeißelklinge bestimmt. In der CNC-Drehbearbeitung umfassen gängige Umformdrehwerkzeuge Bogendrehwerkzeuge mit kleinem Radius, nicht rechteckige Drehwerkzeuge und Gewindewerkzeuge. Bei der CNC-Bearbeitung sollte das Umformdrehwerkzeug so wenig wie möglich eingesetzt werden oder nicht. Der Spitzdrehmeißel ist ein Drehmeißel, der sich durch eine gerade Schneide auszeichnet. Die Werkzeugspitze dieses Drehmeißeltyps besteht aus linearen Haupt- und Nebenschneiden, wie 900 Innen- und Außendrehmeißeln, Links- und Rechts-Stirndrehmeißeln, Einstech-(Schneid-)Drehmeißeln und verschiedenen Aussen- und Innenschneiden mit kleine Tooltipps. Lochdrehwerkzeug. Die Auswahlmethode der geometrischen Parameter des spitzen Drehwerkzeugs (hauptsächlich der geometrische Winkel) ist im Wesentlichen die gleiche wie beim gewöhnlichen Drehen, aber die Eigenschaften der CNC-Bearbeitung (wie Bearbeitungsroute, Bearbeitungsstörungen usw.) sollten vollständig berücksichtigt werden , und der Tooltip selbst sollte berücksichtigt werden. Stärke.

Das zweite ist das bogenförmige Drehwerkzeug. Der bogenförmige Drehmeißel ist ein Drehmeißel, der sich durch eine bogenförmige Schneide mit einem kleinen Rundheits- oder linearen Profilfehler auszeichnet. Jeder Punkt der Bogenkante des Drehmeißels ist die Spitze des bogenförmigen Drehmeißels. Dementsprechend liegt der Werkzeugpositionspunkt nicht auf dem Bogen, sondern auf der Mitte des Bogens. Der bogenförmige Drehmeißel kann zum Drehen von Innen- und Außenflächen verwendet werden und eignet sich besonders zum Drehen verschiedener glatter Verbindungs-(konkaver) Umformflächen. Bei der Wahl des Kreisbogenradius des Drehmeißels ist zu beachten, dass der Kreisbogenradius der Schneide des Zweipunkt-Drehmeißels kleiner oder gleich dem minimalen Krümmungsradius an der konkaven Kontur des Teils sein sollte, damit Verarbeitungstrockenheit zu vermeiden. Der Radius sollte nicht zu klein sein, da er sonst nicht nur schwierig zu fertigen ist. Der Drehmeißel kann durch die schwache Spitzenfestigkeit oder schlechte Wärmeableitung des Werkzeugkörpers beschädigt werden.

CNC-Werkzeugmaschinen zum Fräsen

In der CNC-Bearbeitung werden häufig Flachbodenfräser zum Fräsen der Innen- und Außenkonturen von ebenen Teilen und der Fräsebene verwendet. Die empirischen Daten der relevanten Parameter des Werkzeugs sind wie folgt:Erstens sollte der Radius des Fräsers RD kleiner sein als der minimale Krümmungsradius Rmin der Innenkonturfläche des Teils, im Allgemeinen RD=(0.8-0.9) Rmin. Die zweite ist die Bearbeitungshöhe des Teils H<(1/4-1/6) RD, um eine ausreichende Steifigkeit des Messers zu gewährleisten. Drittens beim Fräsen des Grundes der inneren Nut mit einem Schaftfräser mit flachem Boden, da die beiden Durchgänge des Nutgrundes überlappt werden müssen und der Radius der unteren Kante des Werkzeugs Re =Rr ist, d Durchmesser ist d=2Re=2(Rr). Nehmen Sie den Werkzeugradius als Re=0,95 (Rr). Für die Bearbeitung einiger dreidimensionaler Profile und Konturen mit variablen Fasenwinkeln werden häufig Kugelfräser, Ringfräser, Trommelfräser, Kegelfräser und Scheibenfräser verwendet.

Die meisten CNC-Werkzeugmaschinen verwenden serialisierte und standardisierte Werkzeuge. Für Werkzeughalter und Werkzeugköpfe wie Wendeschneidplatten-Außendrehmeißel und Plandrehmeißel gibt es nationale Normen und Serienmodelle. Für Bearbeitungszentren und automatische Werkzeugwechsler Werkzeugmaschinen und Werkzeughalter sind serialisiert und standardisiert. Beispielsweise lautet der Standardcode des konischen Werkzeugsystems TSG-JT und der Standardcode des geraden Werkzeugsystems ist DSG-JZ. Darüber hinaus muss für das ausgewählte Werkzeug die Werkzeuggröße vor der Verwendung streng gemessen werden, um genaue Daten zu erhalten, und der Bediener gibt diese Daten in das Datensystem ein und schließt den Verarbeitungsprozess durch einen Programmaufruf ab, wodurch qualifizierte Werkstücke verarbeitet werden.

Der Punkt des Werkzeugs

Ab welcher Position fährt das Werkzeug an die angegebene Position? Daher muss zu Beginn der Programmbearbeitung die Position bestimmt werden, an der das Werkzeug im Werkstückkoordinatensystem zu bewegen beginnt. Diese Position ist der Startpunkt des Werkzeugs relativ zum Werkstück bei der Abarbeitung des Programms. Es wird daher als Programmstartpunkt oder Startpunkt bezeichnet. Dieser Startpunkt wird im Allgemeinen durch die Werkzeugeinstellung bestimmt, daher wird dieser Punkt auch als Werkzeugeinstellungspunkt bezeichnet. Wählen Sie beim Übersetzen des Programms die Lage des Werkzeug-Einstellpunktes richtig. Das Setzen des Werkzeugeinstellpunktes dient dem Zweck, die numerische Bearbeitung zu erleichtern und die Programmierung zu vereinfachen. Es ist während der Verarbeitung leicht auszurichten und zu überprüfen; der verursachte Verarbeitungsfehler ist gering. Der Werkzeugeinstellpunkt kann am bearbeiteten Teil, an der Vorrichtung oder an der Werkzeugmaschine gesetzt werden. Um die Bearbeitungsgenauigkeit des Teils zu verbessern, sollte der Werkzeugeinstellpunkt so weit wie möglich auf der Konstruktionsbasis oder Prozessbasis des Teils eingestellt werden. Im tatsächlichen Betrieb der Werkzeugmaschine kann der Werkzeugpositionspunkt des Werkzeugs durch manuellen Werkzeugeinstellvorgang auf den Werkzeugeinstellpunkt gesetzt werden, d. h. die Übereinstimmung von "Werkzeugpositionspunkt" und "Werkzeugeinstellpunkt". Der sogenannte "Werkzeug-Lagepunkt" bezeichnet den Positionierungs-Nullpunkt des Werkzeugs. Der Werkzeugaufnahmepunkt des Drehmeißels ist die Werkzeugspitze oder der Mittelpunkt des Werkzeugspitzenbogens. Der Schaftfräser mit flachem Boden ist der Schnittpunkt der Werkzeugachse und der Unterseite des Werkzeugs; Der Kugelfräser ist das Zentrum der Kugel und der Bohrer ist die Spitze. Der manuelle Werkzeugeinstellbetrieb hat eine geringe Präzision und eine geringe Effizienz. Einige Fabriken verwenden optische Werkzeugeinstellspiegel, Werkzeugeinstellinstrumente, automatische Werkzeugeinstellgeräte usw., um die Werkzeugeinstellzeit zu verkürzen und die Werkzeugeinstellgenauigkeit zu verbessern. Wenn das Werkzeug während der Bearbeitung gewechselt werden muss, sollte der Werkzeugwechselpunkt angegeben werden. Der sogenannte „Werkzeugwechselpunkt“ bezeichnet die Position des Werkzeughalters beim Drehen zum Werkzeugwechsel. Der Werkzeugwechselpunkt sollte sich außerhalb des Werkstücks oder der Vorrichtung befinden und das Werkstück und andere Teile sollten während des Werkzeugwechsels nicht berührt werden.

Die Bearbeitungsdaten

Bei der NC-Programmierung muss der Programmierer für jeden Vorgang die Bearbeitungsdaten ermitteln und in Form von Anweisungen in das Programm schreiben. Zu den Schnittparametern gehören Spindeldrehzahl, Hinterbearbeitungsdaten und Vorschubgeschwindigkeit. Für unterschiedliche Bearbeitungsverfahren müssen unterschiedliche Schnittparameter gewählt werden. Das Auswahlprinzip der Bearbeitungsdaten besteht darin, die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenrauheit der Teile sicherzustellen, der Schneidleistung des Werkzeugs volles Spiel zu geben, eine angemessene Werkzeughaltbarkeit sicherzustellen und der Leistung der Werkzeugmaschine volles Spiel zu geben, um die Produktivität zu maximieren und Kosten senken.

1. Bestimmen Sie die Spindeldrehzahl.

Die Spindeldrehzahl sollte entsprechend der zulässigen Schnittgeschwindigkeit und dem Durchmesser des Werkstücks (oder Werkzeugs) gewählt werden. Die Berechnungsformel lautet:n=1000 v/7 1D wobei:V die Schnittgeschwindigkeit ist, die Einheit ist die Bewegung m/m, die durch die Lebensdauer des Werkzeugs bestimmt wird; N ist die Spindeldrehzahl, die Einheit ist U/min und D ist der Werkstückdurchmesser oder Werkzeugdurchmesser in mm. Für die berechnete Spindeldrehzahl N sollte zuletzt die Drehzahl gewählt werden, die die Werkzeugmaschine hat oder ihr nahe kommt.

2. Bestimmen Sie die Vorschubgeschwindigkeit.

Die Vorschubgeschwindigkeit ist ein wichtiger Parameter bei den Schnittparametern von CNC-Werkzeugmaschinen, der hauptsächlich nach den Anforderungen der Bearbeitungsgenauigkeit und der Oberflächenrauheit der Teile und den Materialeigenschaften der Werkzeuge und Werkstücke ausgewählt wird. Die maximale Vorschubgeschwindigkeit wird durch die Steifigkeit der Werkzeugmaschine und die Leistung des Vorschubsystems begrenzt. Das Prinzip der Vorschubbestimmung:Wenn die Qualität des Werkstücks gewährleistet ist, kann zur Steigerung der Produktionseffizienz ein höherer Vorschub gewählt werden. Im Allgemeinen im Bereich von 100-200 mm/min ausgewählt; beim Schneiden, Bearbeiten von tiefen Löchern oder der Bearbeitung mit Schnellarbeitsstahlwerkzeugen sollte eine niedrigere Vorschubgeschwindigkeit gewählt werden, im Allgemeinen im Bereich von 20-50 mm/min; wenn die Bearbeitungsgenauigkeit, die Oberfläche Wenn die Rauheitsanforderung hoch ist, sollte die Vorschubgeschwindigkeit kleiner gewählt werden, im Allgemeinen im Bereich von 20-50 mm/min; Wenn das Werkzeug leer ist, insbesondere wenn der lange Weg "zu Null zurückkehrt", können Sie die CNC-Systemeinstellungen der Maschine einstellen Die maximale Vorschubgeschwindigkeit.

3. Bestimmen Sie die Schnitttiefe.

Die Schnitttiefe wird durch die Steifigkeit von Werkzeugmaschine, Werkstück und Schneidwerkzeug bestimmt. Wenn die Steifigkeit dies zulässt, sollte die Schnitttiefe so weit wie möglich der Bearbeitungszugabe des Werkstücks entsprechen, was die Anzahl der Durchgänge reduzieren und die Produktionseffizienz verbessern kann. Um die Qualität der bearbeiteten Oberfläche zu gewährleisten, kann eine kleine Schlichtaufmaß, im Allgemeinen 0,2-0,5 mm, belassen werden. Kurz gesagt, der spezifische Wert der Bearbeitungsdaten sollte auf der Grundlage der Maschinenleistung, der zugehörigen Handbücher und der tatsächlichen Erfahrung analog bestimmt werden.

Gleichzeitig können Spindeldrehzahl, Schnitttiefe und Vorschubgeschwindigkeit aufeinander abgestimmt werden, um beste Schnittparameter zu bilden.

Die Bearbeitungsdaten sind nicht nur ein wichtiger Parameter, der vor der Einstellung der Werkzeugmaschine bestimmt werden muss, sondern auch, ob ihr Wert angemessen ist oder nicht, hat einen sehr großen Einfluss auf die Bearbeitungsqualität, die Bearbeitungseffizienz und die Produktionskosten. Die sogenannten "vernünftigen" Bearbeitungsdaten beziehen sich auf die Bearbeitungsdaten, die die Werkzeugschneidleistung und die dynamische Leistung der Werkzeugmaschine (Leistung, Drehmoment) voll ausnutzen, um eine hohe Produktivität und niedrige Bearbeitungskosten unter der Prämisse der Gewährleistung der Qualität zu erzielen.