CNC-Bearbeitung optimieren: Top-Werkzeugbahn-Strategien für High-Speed-Performance

Werkzeug- und Formenbauer verwenden viele Komponenten für einen effektiven High-Speed-Machining-Prozess (HSM). Es ist nun eine bekannte Tatsache, dass HSM starke Auswirkungen auf CNC-Maschinenwerkzeuge, Schneidwerkzeuge, Steuerungen, Werkzeughalter und Spindeln hat. Dieser Einfluss auf Werkzeugbahnprogrammierung und -techniken wird jedoch oft vergessen.

Heute entwickelt sich CAD/CAM-Technologie weiter, um die spezifischen Anforderungen für neue Werkzeugbahnstrategien zu erfüllen, die zur HSM-Umgebung passen. HSM ist der Prozess der Verwendung höherer Vorschubgeschwindigkeiten und Spindeldrehzahlen für schnelleren Materialabtrag ohne Qualitätsverlust. Der Hauptfokus liegt darauf, Matrizen und Formen auf Netzhaltmaß zu finishfräsen, um geometrische Genauigkeit und Oberflächenbeschaffenheit zu verbessern, sodass Polieren ganz oder zumindest reduziert entfallen kann.

Für die Ermöglichung von High-Speed-Machining sind folgende Anforderungen an ein CAM-System gestellt:

• Es sollte die Programmbearbeitungsgeschwindigkeit maximieren
• Es sollte Vorschubgeschwindigkeitsverluste minimieren
• Es sollte eine konstante Spanndicke beibehalten

Es ist wichtig zu beachten, dass eine Reihe von CAM-Programmen das Problem angehen, indem sie davon ausgehen, dass verschiedene spezialisierte Werkzeugbahnstrategien verwendet werden können, um das Teil so professionell wie möglich zu fertigen.

Was sind die verschiedenen Arten von Werkzeugbahnstrategien? Es gibt verschiedene Arten von Werkzeugbahnstrategien, die zur Optimierung von CNC-Bearbeitungsdienstleistungen verwendet werden. Hier sind einige davon:

1. Konstanter Überdeckungsmaß (Constant Stepover): Eine Werkzeugbahn, bei der das Werkzeug der Form der Tasche folgt, indem es parallele Bahnen verwendet, die durch einen konstanten Überdeckungsmaß getrennt sind.

Vorteile:

• Erzeugt ein sehr konsistentes und regelmäßig aussehendes Finish.
• Dies ist die einfachste Werkzeugbahnstrategie. Es ist ein Standardansatz und wird in der CAD-Software möglicherweise nicht einmal namentlich genannt.

2. Konstantes „Z“-Bearbeiten (Constant „Z“ Machining): Diese Strategie wird besonders für das Finishen verwendet, bei der die Werkzeugbahn auf einer konstanten Z-Höhe um das zu bearbeitende Profil verläuft. Sie wird normalerweise für steile Wände verwendet, während in anderen Situationen eine andere Strategie angewendet wird. Bereiche, die nicht sehr steil sind, werden durch Begrenzung des Pfads auf Kontaktwinkel von 30 bis 90 Grad vermieden.

Vorteile:

• Erzeugt ein schönes Finish, da alle Schruppspuren dieselbe Höhe haben.

3. Stiftfräsen (Pencil Milling): Eine abschließende Finish-Technik, die primär dazu dient, Ecken und konkave Bereiche zu bearbeiten, die von früheren Werkzeugbahnstrategien im Programm nicht erfasst wurden. Stiftfräsen ermöglicht eine Werkzeugbahn, bei der der Fräserdurchmesser dem Durchmesser des zu fräsenden Merkmals entspricht. Ohne Stiftfräsen oder Restbearbeitung mussten Bediener die Ecken angeben, die bearbeitet werden mussten. Wenn Sie leistungsstarke Restbearbeitung haben, ist Stiftfräsen nicht erforderlich.

Vorteile:

• Sehr hohe Oberflächenqualität.
• Bequemlichkeit und Produktivität.

4. Tauchschruppen (Plunge Roughing): Eine Schrupptechnik, bei der der Schnitt nur durch die Bewegung der Z-Achse erfolgt, ähnlich wie das wiederholte Eintauchen eines Bohrers in das Werkstück. Sie nutzt die Tatsache, dass die meisten Maschinen in der Z-Achse steif sind und eine höhere Vorschubgeschwindigkeit und/oder einen größeren Fräser bei dieser Verwendung aufnehmen können. Tauchen funktioniert am besten, wenn die Werkzeugbahn so orchestriert ist, dass Aufmaßfräsen gewährleistet ist.

Vorteile:

• Kann zu höherer Leistung beim Schruppen führen.

Durch die Implementierung dynamischer Werkzeugbahnstrategien wird nicht nur die Werkzeuglebensdauer, Oberflächenqualität und Spindellebensdauer erhöht, sondern auch die Gesamteffizienz und Zykluszeit. Sie können eine der oben erklärten Strategien basierend auf Ihren Anforderungen implementieren.

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