CNC-Bearbeitung optimieren: Wichtige Erkenntnisse & Best Practices

Die Prozessanalyse der CNC-Bearbeitung umfasst ein breites Spektrum, daher analysieren wir hier nur die Möglichkeit und Zweckmäßigkeit der CNC-Bearbeitung.

Die Maßdaten auf der Teilzeichnung sollten dem Prinzip der Programmierfreundlichkeit entsprechen

1. Die Bemaßungsmethode auf der Teilzeichnung sollte den Eigenschaften der CNC-Bearbeitung angepasst sein

Auf Zeichnungen von CNC-Bearbeitungsteilen sollten die Maße auf derselben Basis angegeben oder Koordinatenmaße direkt gegeben werden. Diese Bemaßungsmethode ist nicht nur programmfreundlich, sondern auch praktisch für die gegenseitige Koordination zwischen den Maßen und bringt großen Komfort bei der Wahrung der Konsistenz von Konstruktionsreferenz, Bearbeitungsreferenz, Prüfreferenz und Programmierursprungseinstellung. Da Teilkonstrukteure bei der Bemaßung allgemein Montage- und andere Gebrauchseigenschaften berücksichtigen, müssen sie eine teilweise verstreute Bemaßungsmethode anwenden, die der Prozessplanung und CNC-Bearbeitung viele Unannehmlichkeiten bereitet. Aufgrund der hohen Genauigkeit der CNC-Bearbeitung und der wiederholgenauen Positionierung werden die Gebrauchseigenschaften nicht durch große kumulierte Fehler beeinträchtigt. Daher kann die lokal verstreute Bemaßungsmethode in die gleiche Referenzzitierung oder die direkte Koordinatenbemaßung geändert werden.

2. Die Bedingungen der geometrischen Elemente, die den Kontur des Teils bilden, sollten ausreichend sein

Bei der manuellen Programmierung sollten Basispunkt- oder Knotenkoordinaten berechnet werden. Bei der automatischen Programmierung müssen alle geometrischen Elemente, die den Kontur des Teils bilden, definiert sein. Daher ist es bei der Analyse der Teilzeichnung notwendig zu prüfen, ob die gegebenen Bedingungen der geometrischen Elemente ausreichend sind. Beispielsweise sind Bogen und Gerade, Bogen und Bogen in der Zeichnung tangential, aber gemäß den auf der Zeichnung angegebenen Maßen wird beim Berechnen der Tangentialbedingung ein sich schneidender oder getrennter Zustand. Aufgrund unzureichender Bedingungen der geometrischen Elemente der Komponenten kann die Programmierung nicht begonnen werden. In diesem Fall sollte eine Rücksprache mit dem Teilkonstruktor erfolgen.

Die strukturelle Fertigungsgerechtigkeit jedes Bearbeitungsteils des Teils sollte den Eigenschaften der CNC-Bearbeitung entsprechen

1) Es ist besser, für Hohlräume und Formen der Teile einheitliche geometrische Typen und Abmessungen zu verwenden. Dies kann die Werkzeugspezifikationen und die Anzahl der Werkzeugwechsel reduzieren, die Programmierung erleichtern und die Produktionseffizienz verbessern.

2) Der Radius der Innenrundung der Nut bestimmt die Werkzeugdurchmessergröße, daher sollte der Innenrundungsradius der Nut nicht zu klein sein. Die Fertigungsgerechtigkeit des Teils hängt mit der Höhe des bearbeiteten Konturs und der Größe des Übergangsbogenradius zusammen.

3) Wenn das Teil die Bodenebene fräst, sollte der Bodenrundungsradius r nicht zu groß sein.

4) Ein einheitliches Referenzpositionieren sollte angewendet werden. Bei der CNC-Bearbeitung, wenn kein einheitliches Referenzpositionieren verwendet wird, werden die Position und Größe der Konturen auf den beiden Flächen nach der Bearbeitung aufgrund der erneuten Werkstückspannung inkonsistent sein. Daher sollte zur Vermeidung der oben genannten Probleme und zur Sicherstellung der Genauigkeit der relativen Position nach den beiden Spannvorgängen ein einheitliches Referenzpositionieren angewendet werden.

Am besten sind geeignete Bohrungen als Positionierreferenzbohrungen auf den Teilen vorhanden. Wenn nicht, sollten Prozessbohrungen als Positionierreferenzbohrungen eingerichtet werden (z. B. Anbringen von Prozessansätzen am Rohling oder Einrichten von Prozessbohrungen an der in späteren Prozessen zu fräsenden Zulage). Wenn Prozessbohrungen nicht möglich sind, sollte zumindest die bearbeitete Fläche als einheitliche Referenz verwendet werden, um den durch die beiden Spannvorgänge verursachten Fehler zu reduzieren.

Zusätzlich sollte analysiert werden, ob die erforderliche Bearbeitungsgenauigkeit und Maßtoleranzen der Teile gewährleistet werden können, ob es redundante Maße gibt, die Widersprüche verursachen, oder geschlossene Maße, die die Prozessplanung beeinflussen.

Auswahl der Bearbeitungsmethode und Festlegung des Bearbeitungsplans

(1) Auswahl der Bearbeitungsmethode

Das Auswahlprinzip der Bearbeitungsmethode ist die Sicherstellung der Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenrauheit der bearbeiteten Fläche. Da es allgemein viele Bearbeitungsmethoden gibt, um das gleiche Genauigkeits- und Oberflächenrauheitsniveau zu erreichen, müssen bei der tatsächlichen Auswahl die Form, Größe und Wärmebehandlungsanforderungen der Teile vollständig berücksichtigt werden. Beispielsweise können Bohren, Reiben, Schleifen und andere Bearbeitungsmethoden für IT7-Präzisionsbohrungen die Genauigkeitsanforderungen erfüllen, aber Bohrungen am Gehäuse verwenden generally Bohren oder Reiben statt Schleifen. Allgemein wird Reiben für kleine Gehäusebohrungen gewählt, und Bohren sollte gewählt werden, wenn der Bohrungsdurchmesser größer ist. Zusätzlich sollten die Anforderungen an Produktivität und Wirtschaftlichkeit sowie die tatsächlichen Bedingungen der Produktionsausrüstung der Fabrik berücksichtigt werden. Die wirtschaftliche Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenrauheit gängiger Bearbeitungsmethoden finden sich im entsprechenden Prozesshandbuch.

(2) Prinzipien für die Festlegung des Bearbeitungsplans

Die Bearbeitung relativ präziser Flächen an Teilen wird oft schrittweise durch Schruppen, Halbschlichten und Schlichten erreicht. Es reicht nicht aus, für diese Flächen basierend auf den Qualitätsanforderungen die entsprechende Endbearbeitungsmethode auszuwählen; der Bearbeitungsplan vom Rohling bis zur Endform sollte korrekt bestimmt werden.

Bei der Festlegung des Bearbeitungsplans wird zunächst die erforderliche Bearbeitungsmethode gemäß den Anforderungen an die Hauptflächen-Genauigkeit und Oberflächenrauheit bestimmt. Beispielsweise für eine Bohrung mit kleinem Durchmesser IT7-Präzision, wenn die Endbearbeitungsmethode Feinreiben ist, muss normalerweise vor dem Feinreiben Bohren, Reiben und Grobrechen durchgeführt werden.