Guía Esencial de Mecanizado CNC: Estrategias y Mejores Prácticas

Debido a la complejidad del mecanizado CNC (como diferentes máquinas herramientas, diferentes materiales, diferentes herramientas, diferentes métodos de corte, diferentes configuraciones de parámetros, etc.), se necesita un tiempo relativamente largo para alcanzar un cierto nivel en el mecanizado CNC (ya sea mecanizado o programación). Esta guía es un resumen de algunas experiencias resumidas por ingenieros en el proceso de producción real a largo plazo sobre tecnología de mecanizado CNC, procesos, selección de parámetros de herramientas comúnmente utilizados, monitoreo durante el mecanizado, etc., que pueden ser utilizados como referencia.

1. Q: ¿Cómo dividir el proceso de mecanizado?

A: La división de los procesos de mecanizado CNC generalmente se puede llevar a cabo según los siguientes métodos:

1. El método de secuenciación por concentración de herramientas consiste en dividir el proceso según las herramientas utilizadas, y usar la misma herramienta para completar todas las partes que se puedan completar en la pieza. Luego usar la segunda y tercera herramientas para completar las otras partes que puedan completar. Esto puede reducir el número de cambios de herramienta, comprimir el tiempo ocioso y reducir errores de posicionamiento innecesarios.
2. Secuenciación por partes de mecanizado Para piezas con mucho contenido de mecanizado, la parte de mecanizado se puede dividir en varias partes según sus características estructurales, como forma interna, forma externa, superficie curva o plana. Generalmente, primero se procesan los planos y superficies de posicionamiento, y luego los agujeros; primero se procesan las formas geométricas simples, y luego las formas geométricas complejas; primero se procesan las partes con menor precisión, y luego las partes con mayores requisitos de precisión.
3. Procesamiento secuencial por desbaste y acabado Para piezas que son propensas a deformarse durante el procesamiento, se requiere corrección debido a la deformación que puede ocurrir después del desbaste. Por lo tanto, en general, todos los procesos que requieren desbaste y acabado deben separarse.

En resumen, al dividir los procesos, es necesario comprender de manera flexible la estructura y procesabilidad de las piezas, la función de la máquina herramienta, la cantidad de contenido de procesamiento CNC de las piezas, el número de instalaciones y el estado de organización de la producción de la unidad. También se recomienda adoptar el principio de concentración de procesos o el principio de dispersión de procesos. Debe determinarse según la situación real, pero debe ser razonable.

1. Q: ¿Qué principios se deben seguir al organizar la secuencia de procesamiento?

A: La disposición de la secuencia de procesamiento debe basarse en la estructura y condición en blanco de las piezas, así como en la necesidad de posicionamiento y sujeción. El enfoque es que la rigidez de la pieza no se destruya. La secuencia generalmente debe llevarse a cabo de acuerdo con los siguientes principios:

1. El procesamiento del proceso anterior no puede afectar el posicionamiento y la sujeción del siguiente proceso. También se deben considerar de manera integral los procesos de mecanizado de máquinas herramientas generales intercalados.
2. Llevar a cabo primero el proceso de mecanizado de la forma interna y la cavidad interna, y luego el proceso de mecanizado de la forma externa.
3. Es mejor llevar a cabo los procesos que se procesan con el mismo posicionamiento, método de sujeción o la misma herramienta sucesivamente para reducir el número de posicionamientos repetidos, cambios de herramienta y movimientos de la placa.
4. Para múltiples procesos llevados a cabo en la misma instalación, se debe organizar primero el proceso que cause el menor daño a la rigidez de la pieza.

1. Q: ¿Qué aspectos se deben tener en cuenta al determinar el método de sujeción de la pieza?

A: Se deben prestar atención a los siguientes tres puntos al determinar la referencia de posicionamiento y el esquema de sujeción:

1. Esforzarse por unificar las referencias de diseño, proceso y cálculo de programación.
2. Minimizar el número de veces de sujeción e intentar procesar todas las superficies a ser procesadas después de un solo posicionamiento.
3. Evitar el uso de esquemas de ajuste manual que ocupen la máquina.
4. El dispositivo de sujeción debe estar abierto, y su mecanismo de posicionamiento y sujeción no debe afectar la trayectoria de la herramienta durante el procesamiento (como colisiones). Al encontrarse con tal situación, se puede sujetar utilizando un tornillo de banco o añadiendo una placa inferior para quitar los tornillos.

1. Q: ¿Cómo determinar el punto de la herramienta de manera más razonable?

¿Cuál es la relación entre el sistema de coordenadas de la pieza y el sistema de coordenadas de programación?

A: 1. El punto de ajuste de la herramienta se puede establecer en la pieza procesada, pero tenga en cuenta que el punto de ajuste de la herramienta debe ser la posición de referencia o la parte que ha sido procesada finamente. A veces, el punto de ajuste de la herramienta se destruye por el procesamiento después del primer proceso, lo que hará imposible encontrar el punto de ajuste de la herramienta en el segundo proceso y posteriores. Por lo tanto, al ajustar la herramienta en el primer proceso, preste atención a establecer una posición de ajuste relativa en un lugar con una relación de tamaño relativamente fija con la referencia de posicionamiento, de modo que se pueda encontrar el punto de ajuste original de la herramienta según la relación de posición relativa entre ellos. Esta posición de ajuste relativa generalmente se establece en la mesa de la máquina herramienta o en el dispositivo de sujeción. Los principios de selección son los siguientes:

1) Fácil de alinear.

2) Programación conveniente.

3) Error de ajuste de herramienta pequeño.

4) Inspección conveniente durante el procesamiento.

2. La posición de origen del sistema de coordenadas de la pieza de trabajo es establecida por el propio operador. Se determina mediante el ajuste de la herramienta después de que la pieza de trabajo está sujeta. Refleja la relación de posición de distancia entre la pieza de trabajo y el punto cero de la máquina herramienta. Una vez que el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo está fijado, generalmente no se cambia. El sistema de coordenadas de la pieza de trabajo y el sistema de coordenadas de programación deben estar unificados, es decir, durante el procesamiento, el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo y el sistema de coordenadas de programación son consistentes.

1. Q: ¿Cómo elegir la trayectoria de la herramienta?

A: La trayectoria de la herramienta se refiere a la trayectoria y dirección del movimiento de la herramienta en relación con la pieza de trabajo durante el procesamiento CNC. La selección razonable de la ruta de procesamiento es muy importante porque está estrechamente relacionada con la precisión del procesamiento y la calidad de la superficie de las piezas. Los siguientes puntos se consideran principalmente al determinar la trayectoria de la herramienta:

1) Asegurar los requisitos de precisión de procesamiento de las piezas.

2) Facilitar los cálculos numéricos y reducir la carga de trabajo de programación.

3) Buscar la ruta de procesamiento más corta y reducir el tiempo de herramienta inactiva para mejorar la eficiencia del procesamiento.

4) Minimizar el número de segmentos del programa.

5) Asegurar los requisitos de rugosidad de la superficie del contorno de la pieza de trabajo después del procesamiento, y el contorno final debe ser procesado continuamente por la última herramienta.

6) La ruta de entrada y salida (corte de entrada y corte de salida) de la herramienta también debe considerarse cuidadosamente para minimizar la detención en el contorno (deformación elástica causada por cambios repentinos en la fuerza de corte) y dejar marcas de la herramienta, y también evitar el corte vertical en la superficie del contorno y rayar la pieza de trabajo.

1. Q: ¿Cómo monitorear y ajustar durante el proceso de mecanizado?

A: Después de alinear la pieza de trabajo y depurar el programa, puede entrar en la etapa de mecanizado automático. Durante el proceso de mecanizado automático, el operador debe monitorear el proceso de corte para evitar que el corte anormal cause problemas de calidad en la pieza de trabajo y otros accidentes.

Los siguientes aspectos deben considerarse para monitorear el proceso de corte:

1. Monitoreo del proceso El mecanizado en bruto considera principalmente la eliminación rápida del exceso de material en la superficie de la pieza de trabajo. Durante el mecanizado automático de la máquina herramienta, de acuerdo con la cantidad de corte establecida, la herramienta corta automáticamente según la trayectoria de corte predeterminada. En este momento, el operador debe prestar atención a observar los cambios en la carga de corte durante el proceso de mecanizado automático a través de la tabla de carga de corte, y ajustar la cantidad de corte de acuerdo con la capacidad de carga de la herramienta para maximizar la eficiencia de la máquina herramienta.
2. Monitoreo del sonido de corte durante el corte Durante el proceso de corte automático, cuando comienza el proceso de corte, el sonido de la herramienta cortando la pieza de trabajo es generalmente estable, continuo y ligero, y el movimiento de la máquina herramienta es estable. A medida que avanza el proceso de corte, cuando hay puntos duros en la pieza de trabajo o la herramienta está desgastada o la herramienta está sujeta, el proceso de corte se vuelve inestable. La inestabilidad se manifiesta por cambios en el sonido de corte, sonidos de colisión entre la herramienta y la pieza de trabajo, y vibración de la máquina herramienta. En este momento, la cantidad de corte y las condiciones de corte deben ajustarse a tiempo. Cuando el efecto del ajuste no es obvio, se debe detener la máquina herramienta para verificar el estado de la herramienta y la pieza de trabajo.
3. Monitoreo del proceso de acabado El acabado es principalmente para asegurar el tamaño de procesamiento y la calidad de la superficie de la pieza de trabajo. La velocidad de corte es alta y la tasa de avance es grande. En este momento, se debe prestar atención a la influencia del borde acumulado en la superficie de procesamiento. Para el procesamiento de cavidades, también se debe prestar atención al sobrecorte y al corte en las esquinas. Para resolver los problemas anteriores, una es prestar atención a ajustar la posición de pulverización del fluido de corte para que la superficie de procesamiento esté siempre en la mejor condición de enfriamiento; la segunda es prestar atención a observar la calidad de la superficie procesada de la pieza de trabajo y evitar cambios de calidad tanto como sea posible ajustando la cantidad de corte. Si el ajuste aún no tiene un efecto obvio, se debe detener la máquina para verificar si el programa original está razonablemente programado. En particular, preste atención a la posición de la herramienta al pausar para la inspección o detenerse para la inspección. Si la herramienta se detiene durante el proceso de corte y el husillo se detiene repentinamente, se producirán marcas de herramienta en la superficie de la pieza de trabajo. Generalmente, la máquina debe detenerse cuando la herramienta deja el estado de corte.
4. Monitoreo de la herramienta La calidad de la herramienta determina en gran medida la calidad del procesamiento de la pieza de trabajo. Durante el proceso de mecanizado y corte automático, el desgaste normal y el daño anormal de la herramienta deben juzgarse mediante monitoreo de sonido, control del tiempo de corte, inspección de pausa durante el corte, análisis de la superficie de la pieza de trabajo y otros métodos. De acuerdo con los requisitos de procesamiento, la herramienta debe manejarse a tiempo para evitar la aparición de problemas de calidad de procesamiento causados por la herramienta no manejada a tiempo.

1. P: ¿Cómo elegir razonablemente la herramienta de procesamiento?

¿Cuáles son los principales factores de consumo de corte?¿Cuántos materiales hay para las herramientas? ¿Cómo determinar la velocidad de la herramienta, la velocidad de corte y el ancho de corte?

R: 1. Al fresar planos, debe usar una fresa de extremo de carburo no reafilada o una fresa de extremo. En el fresado general, trate de usar herramientas secundarias. La primera herramienta es mejor usar una fresa de extremo para el desbaste, y la herramienta se mueve continuamente a lo largo de la superficie de la pieza de trabajo. Se recomienda que el ancho de cada herramienta sea del 60%-75% del diámetro de la herramienta.

2. Las fresas de extremo y las fresas de extremo con insertos de carburo se utilizan principalmente para procesar jefes, ranuras y superficies de boca de caja.

3. Las fresas de bola y las fresas redondas (también conocidas como fresas de punta redonda) se utilizan a menudo para procesar superficies curvas y formas de contorno de bisel variable. Las fresas de bola se utilizan principalmente para el semiacabado y el acabado. Las fresas circulares con insertos de carburo se utilizan principalmente para el desbaste.

1. P: ¿Cuál es el papel de la hoja de programa de mecanizado?

¿Qué debe incluir la hoja de programa de mecanizado?

R: (1) La hoja de programa de mecanizado es uno de los contenidos del diseño del proceso de mecanizado CNC. También es un procedimiento que los operadores deben seguir e implementar. Es una descripción específica del programa de mecanizado. El propósito es que el operador conozca el contenido del programa, los métodos de sujeción y posicionamiento, y los problemas a los que debe prestar atención al usar las herramientas seleccionadas para cada programa de mecanizado.

(2) La hoja de programa de mecanizado debe incluir: nombre del dibujo y archivo de programación, nombre de la pieza de trabajo, esquema de sujeción, nombre del programa, herramienta utilizada para cada programa, profundidad máxima de corte, naturaleza del mecanizado (como desbaste o acabado), tiempo teórico de mecanizado, etc.

1. P: ¿Qué preparativos se deben hacer antes de la programación CNC?

R: Después de determinar la tecnología de procesamiento, antes de programar, es necesario entender: 1. Método de sujeción de la pieza de trabajo; 2. El tamaño de la pieza en bruto - para determinar el alcance del procesamiento o si se requiere una sujeción múltiple; 3. El material de la pieza de trabajo - para seleccionar la herramienta utilizada para el procesamiento; 4. Qué herramientas están en stock - para evitar modificar el programa debido a la falta de esta herramienta durante el procesamiento. Si esta herramienta debe usarse, se puede preparar con anticipación.

1. P: ¿Cuáles son los principios para establecer la altura de seguridad en la programación?

R: El principio para establecer la altura de seguridad: generalmente más alta que la superficie más alta de la isla. O establecer el punto cero de programación en la superficie más alta, lo que también puede minimizar el riesgo de colisión de la herramienta.

1. P: ¿Por qué necesitamos post-procesar después de compilar la trayectoria de la herramienta?

R: Debido a que diferentes máquinas herramienta pueden reconocer diferentes códigos de dirección y formatos de programas NC, es necesario seleccionar el formato de post-procesamiento correcto para la máquina herramienta utilizada para garantizar que el programa compilado pueda ejecutarse.

1. P: ¿Qué es la comunicación DNC?

R: Hay dos formas de transmisión de programas: CNC y DNC. CNC significa que el programa se transmite a la memoria de la máquina herramienta a través de medios (como disquetes, lectores de cintas, líneas de comunicación, etc.) y se almacena. Al procesar, el programa se llama desde la memoria para su procesamiento. Dado que la capacidad de la memoria está limitada por el tamaño, se puede utilizar DNC para el procesamiento cuando el programa es grande. Dado que la máquina herramienta lee el programa directamente desde la computadora de control durante el procesamiento DNC (es decir, se envía mientras se hace), no está limitado por el tamaño de la capacidad de la memoria. Hay tres factores principales en los parámetros de corte: profundidad de corte, velocidad del husillo y velocidad de avance. El principio general de selección de parámetros de corte es: menos corte, avance rápido (es decir, poca profundidad de corte y alta velocidad de avance). Según la clasificación de materiales, las herramientas generalmente se dividen en cuchillas de acero blanco duro ordinarias (material es acero de alta velocidad), herramientas recubiertas (como recubrimiento de titanio, etc.) y herramientas de aleación (como herramientas de carburo de tungsteno, herramientas de nitruro de boro, etc.).