Konturierungsüberlegungen

Was ist Konturieren?

Das Konturieren eines Teils bedeutet, ein feines Finish auf einer unregelmäßigen oder unebenen Oberfläche zu erzeugen. Im Gegensatz zur Endbearbeitung eines flachen oder geraden Teils umfasst die CNC-Konturierung die Endbearbeitung eines abgerundeten, gekrümmten oder anderweitig einzigartig geformten Teils.

CNC-Kontur- und 5-Achsen-Bearbeitung

5-Achs-Maschinen eignen sich besonders für Konturanwendungen. Da die Konturierung die Endbearbeitung eines komplizierten oder einzigartigen Teils beinhaltet, ermöglichen die mehreren Bewegungsachsen, die bei der 5-Achsen-Bearbeitung im Spiel sind, dem Werkzeug den Zugang zu schwer zugänglichen Bereichen sowie das Folgen komplizierter Werkzeugwege.

Neueste Fortschritte

Fortschrittliche CAM-Software kann jetzt den G-Code (das Schritt-für-Schritt-Programm, das zum Erstellen eines fertigen Teils benötigt wird) für eine Maschinistenanwendung schreiben, was Konturanwendungen drastisch vereinfacht hat. Anstatt mehrere Stunden damit zu verbringen, den Code für eine Anwendung zu schreiben, übernimmt die Software diesen Schritt jetzt. Trotz dieser Fortschritte müssen die meisten jungen Maschinisten immer noch früh in ihrer Karriere ihre eigenen G-Codes schreiben, um wertvolle Vertrautheit mit den Maschinen und ihren Fähigkeiten zu erlangen. CAM-Software ist für viele ein Luxus, den man sich mit der Zeit verdient.

Vorteile fortschrittlicher CAM-Software

Erhöhte Zeitersparnis
Da die Konturbearbeitung sehr spezifische Werkzeugbewegungen und sich schnell ändernde Schnittparameter erfordert, kann die Befreiung von Maschinisten von der Last, ihren eigenen komplexen Code zu schreiben, wertvolle Vorbereitungszeit sparen und Bearbeitungsausfallzeiten reduzieren.

Reduzierte Zykluszeiten
Generierte G-Codes können eine Zykluszeit um mehrere Minuten verkürzen, indem Redundanzen innerhalb der Anwendung entfernt werden. Anstatt einen Bereich des Teils zu konturieren, der dies nicht erfordert oder bereits bearbeitet wurde, lokalisiert die CAM-Software die sehr spezifischen Bereiche, die Bearbeitungszeit und Aufmerksamkeit erfordern, um die Effizienz zu maximieren.

Verbesserte Konsistenz
CAM-Programme, die mit CAD-Software wie SolidWorks verpackt sind, sind in der Regel am besten in Bezug auf Konsistenz und Fähigkeit, komplexe Konstruktionen zu handhaben. Während die CAD-Software einem Maschinisten hilft, das Teil zu erzeugen, sagt das CAM-Programm einer Maschine, wie es herzustellen ist.

Richtige Tipps

Verwenden Sie die richtigen Schnitttiefen

Vor dem Ausführen eines Konturierungsvorgangs wird ein anfänglicher Schruppschnitt durchgeführt, um schrittweise Material auf der Z-Achse zu entfernen, damit eine begrenzte Materialmenge für den abschließenden Konturierungsdurchgang übrig bleibt. In diesem Schritt ist es entscheidend, die richtige Materialmenge für die Konturierung zu belassen – zu viel Material für den Konturierungsdurchgang kann zu einer schlechten Oberflächengüte oder einem beschädigten Teil oder Werkzeug führen, während zu wenig Material zu verlängerten Zykluszeiten, verringerter Produktivität und ein unterdurchschnittliches Endergebnis.

Die Konturanwendung sollte 0,010″ bis 25 % des Fräserdurchmessers des Werkzeugs entfernen. Beim Konturieren ist es möglich, dass die Vorschübe bei zunehmender Geschwindigkeit abnehmen, was zu einem viel glatteren Finish führt. Es ist auch wichtig zu bedenken, dass während des gesamten Schlichtschnitts der Eingriff zwischen der Schneidkante des Werkzeugs und dem Teil regelmäßig variiert – sogar innerhalb eines einzigen Durchgangs.

Am besten geeignete Werkzeuge verwenden

Die ideale Werkzeugauswahl für Konturoperationen beginnt mit der Auswahl des richtigen Profils des Werkzeugs. Für diese Operation wird sehr oft ein großer Radius oder ein Kugelprofil verwendet, da es nicht so viele Spuren eines Werkzeugwegs hinterlässt. Vielmehr glätten sie das Material effektiv entlang der Fläche des Teils. Unterschneidende Schaftfräser, auch bekannt als Lollipop-Fräser, haben sphärische Kugelprofile, die sie zu einer hervorragenden Wahl für Konturanwendungen machen. Der 300°-Unterschneidungs-Schaftfräser mit reduziertem Schaft von Harvey Tool zum Beispiel verfügt über eine hohe Schneidenzahl, um die Oberflächengüte des Teils bei geringen Schnitttiefen zu verbessern, während die Fähigkeit erhalten bleibt, schwierige Bereiche der Vorder- oder Rückseite eines Teils zu erreichen.

Faktencheck G-Code

Während fortschrittliche CAM-Software den G-Code für eine Anwendung erstellt, was einem Maschinisten wertvolle Zeit und Geld spart, ist die Genauigkeit dieses Codes immer noch von entscheidender Bedeutung für das Gesamtergebnis des Endprodukts. Maschinisten müssen nach Problemen wie falschem Werkzeugaufruf, Stromschnellen, die dem Material zu nahe kommen, oder sogar Versätzen, die korrigiert werden müssen, suchen. Wenn der G-Code vor Beginn der Bearbeitung nicht überprüft wird, kann dies zu einem katastrophalen Maschinenausfall und Schäden im Wert von Hunderttausenden von Dollar führen.

Das Einfügen eines M01 – oder einer Notation für die Maschine in den G-Code, um anzuhalten und auf die Genehmigung des Maschinisten zu warten, bevor mit dem nächsten Schritt fortgefahren wird – kann einem Maschinisten helfen, sicherzustellen, dass alles mit einer nächsten Phase eines Vorgangs genehmigt wird, oder falls vorhanden Redundanz wird vor der Fortsetzung eintreten.

Konturierung zusammengefasst

Die CNC-Konturbearbeitung wird am häufigsten in 5-Achsen-Maschinen als Endbearbeitungsvorgang für einzigartig geformte oder komplizierte Teile verwendet. Nach einem ersten Schruppdurchgang entfernt der Konturierungsvorgang, der am häufigsten mit hinterschneidenden Schaftfräsern oder Kugelschaftfräsern durchgeführt wird, zwischen 0,010 Zoll und 25 % des Fräserdurchmessers im Material vom Teil, um sicherzustellen, dass die richtigen Teilespezifikationen erfüllt werden, und eine Feinbearbeitung Abschluss erreicht ist. Schneiden Sie beim Konturieren nur in empfohlenen Tiefen, stellen Sie sicher, dass der G-Code korrekt ist, und verwenden Sie die für diesen Vorgang am besten geeigneten Werkzeuge.