Guia Essencial de Usinagem CNC: Estratégias e Melhores Práticas

Devido à complexidade da usinagem CNC (como diferentes máquinas-ferramentas, diferentes materiais, diferentes ferramentas, diferentes métodos de corte, diferentes configurações de parâmetros, etc.), leva-se um tempo relativamente longo para atingir um certo nível na usinagem CNC (seja usinagem ou programação). Este guia é um resumo de algumas experiências resumidas por engenheiros no processo de produção real a longo prazo sobre tecnologia de usinagem CNC, processos, seleção de parâmetros de ferramentas comumente usados, monitoramento durante a usinagem, etc., que podem ser usados como referência.

1. P: Como dividir o processo de usinagem?

R: A divisão dos processos de usinagem CNC pode geralmente ser realizada de acordo com os seguintes métodos:

1. O método de sequenciamento por concentração de ferramentas é dividir o processo de acordo com as ferramentas utilizadas, e usar a mesma ferramenta para completar todas as partes que podem ser concluídas na peça. Em seguida, use a segunda e a terceira ferramentas para completar as outras partes que elas podem completar. Isso pode reduzir o número de trocas de ferramentas, comprimir o tempo ocioso e reduzir erros de posicionamento desnecessários.
2. Sequenciamento por partes de usinagem Para peças com muito conteúdo de usinagem, a parte de usinagem pode ser dividida em várias partes de acordo com suas características estruturais, como forma interna, forma externa, superfície curva ou plana. Geralmente, superfícies planas e superfícies de posicionamento são processadas primeiro, e depois os furos; formas geométricas simples são processadas primeiro, e depois formas geométricas complexas; peças com menor precisão são processadas primeiro, e depois peças com maiores requisitos de precisão.
3. Processamento sequencial por desbaste e acabamento Para peças que são propensas a deformação durante o processamento, é necessária correção devido à deformação que pode ocorrer após o desbaste. Portanto, geralmente falando, todos os processos que requerem desbaste e acabamento devem ser separados.

Em resumo, ao dividir os processos, é necessário compreender de forma flexível a estrutura e a processabilidade das peças, a função da máquina-ferramenta, a quantidade de conteúdo de processamento CNC das peças, o número de instalações e o status da organização de produção da unidade. Também é recomendável adotar o princípio de concentração de processos ou o princípio de dispersão de processos. Deve ser determinado de acordo com a situação real, mas deve ser razoável.

1. P: Quais princípios devem ser seguidos na organização da sequência de processamento?

R: A disposição da sequência de processamento deve ser baseada na estrutura e condição do bloco das peças, bem como na necessidade de posicionamento e fixação. O foco é que a rigidez da peça não seja destruída. A sequência deve geralmente ser realizada de acordo com os seguintes princípios:

1. O processamento do processo anterior não pode afetar o posicionamento e a fixação do próximo processo. Os processos de usinagem de máquinas-ferramentas gerais intercalados também devem ser considerados de forma abrangente.
2. Realize primeiro o processo de usinagem da forma interna e da cavidade interna, e depois o processo de usinagem da forma externa.
3. É melhor realizar os processos que são processados com o mesmo posicionamento, método de fixação ou a mesma ferramenta em sucessão para reduzir o número de reposicionamentos, trocas de ferramentas e movimentos da placa.
4. Para múltiplos processos realizados na mesma instalação, o processo que causa o menor dano à rigidez da peça deve ser organizado primeiro.

1. P: Quais aspectos devem ser observados ao determinar o método de fixação da peça?

R: Os seguintes três pontos devem ser observados ao determinar a referência de posicionamento e o esquema de fixação:

1. Esforce-se para unificar as referências de design, processo e cálculo de programação.
2. Minimize o número de fixações e tente processar todas as superfícies a serem processadas após um único posicionamento.
3. Evite usar esquemas de ajuste manual que ocupem a máquina.
4. O dispositivo de fixação deve ser aberto, e seu mecanismo de posicionamento e fixação não deve afetar o caminho da ferramenta durante o processamento (como colisão). Ao encontrar tal situação, pode-se fixar usando um torno ou adicionando uma placa de base para remover parafusos.

1. P: Como determinar o ponto da ferramenta de forma mais razoável?

Qual é a relação entre o sistema de coordenadas da peça e o sistema de coordenadas de programação?

R: 1. O ponto de ajuste da ferramenta pode ser definido na peça processada, mas observe que o ponto de ajuste da ferramenta deve ser a posição de referência ou a parte que foi processada com precisão. Às vezes, o ponto de ajuste da ferramenta é destruído pelo processamento após o primeiro processo, o que tornará impossível encontrar o ponto de ajuste da ferramenta no segundo processo e nos subsequentes. Portanto, ao ajustar a ferramenta no primeiro processo, preste atenção em definir uma posição relativa de ajuste da ferramenta em um local com uma relação de tamanho relativamente fixa com a referência de posicionamento, para que o ponto de ajuste da ferramenta original possa ser encontrado de acordo com a relação de posição relativa entre eles. Esta posição relativa de ajuste da ferramenta é geralmente definida na mesa da máquina-ferramenta ou no dispositivo de fixação. Os princípios de seleção são os seguintes:

1) Fácil de alinhar.

2) Programação conveniente.

3) Pequeno erro de ajuste da ferramenta.

4) Inspeção conveniente durante o processamento.

2. A posição de origem do sistema de coordenadas da peça é definida pelo próprio operador. Ela é determinada pelo ajuste da ferramenta após a peça ser fixada. Reflete a relação de posição de distância entre a peça e o ponto zero da máquina-ferramenta. Uma vez fixado o sistema de coordenadas da peça, geralmente não é alterado. O sistema de coordenadas da peça e o sistema de coordenadas de programação devem ser unificados, ou seja, durante o processamento, o sistema de coordenadas da peça e o sistema de coordenadas de programação são consistentes.

1. P: Como escolher a trajetória da ferramenta?

R: A trajetória da ferramenta refere-se à trajetória de movimento e direção da ferramenta em relação à peça durante o processamento CNC. A seleção razoável da rota de processamento é muito importante porque está intimamente relacionada à precisão do processamento e à qualidade da superfície das peças. Os seguintes pontos são principalmente considerados ao determinar a trajetória da ferramenta:

1) Garantir os requisitos de precisão de processamento das peças.

2) Facilitar cálculos numéricos e reduzir a carga de trabalho de programação.

3) Buscar a rota de processamento mais curta e reduzir o tempo de ferramenta ociosa para melhorar a eficiência do processamento.

4) Minimizar o número de segmentos do programa.

5) Garantir os requisitos de rugosidade da superfície do contorno da peça após o processamento, e o contorno final deve ser arranjado para que a última ferramenta seja processada continuamente.

6) A rota de entrada e saída da ferramenta (corte-in e corte-out) também deve ser cuidadosamente considerada para minimizar a parada no contorno (deformação elástica causada por mudanças repentinas na força de corte) e deixar marcas de ferramenta, e também evitar corte vertical na superfície do contorno e arranhar a peça.

1. P: Como monitorar e ajustar durante o processo de usinagem?

R: Após a peça ser alinhada e o programa ser depurado, pode-se entrar na fase de usinagem automática. Durante o processo de usinagem automática, o operador deve monitorar o processo de corte para evitar que cortes anormais causem problemas de qualidade na peça e outros acidentes.

Os seguintes aspectos devem ser considerados para monitorar o processo de corte:

1. Monitoramento do processo de desbaste O desbaste considera principalmente a remoção rápida do excesso de material na superfície da peça. Durante a usinagem automática da máquina-ferramenta, de acordo com a quantidade de corte definida, a ferramenta corta automaticamente de acordo com a trajetória de corte predeterminada. Nesse momento, o operador deve prestar atenção às mudanças na carga de corte durante o processo de usinagem automática através do medidor de carga de corte e ajustar a quantidade de corte de acordo com a capacidade de suporte da ferramenta para maximizar a eficiência da máquina-ferramenta.
2. Monitoramento do som de corte durante o corte Durante o processo de corte automático, quando o processo de corte começa, o som da ferramenta cortando a peça é geralmente estável, contínuo e leve, e o movimento da máquina-ferramenta é estável. À medida que o processo de corte avança, quando há pontos duros na peça ou a ferramenta está desgastada ou a ferramenta está presa, o processo de corte torna-se instável. A instabilidade é manifestada por mudanças no som de corte, sons de colisão entre a ferramenta e a peça, e vibração da máquina-ferramenta. Nesse momento, a quantidade de corte e as condições de corte devem ser ajustadas a tempo. Quando o efeito do ajuste não for óbvio, a máquina-ferramenta deve ser parada para verificar a condição da ferramenta e da peça.
3. Monitoramento do processo de acabamento O acabamento visa principalmente garantir o tamanho e a qualidade da superfície da peça. A velocidade de corte é alta e a taxa de avanço é grande. Nesse momento, deve-se prestar atenção à influência da aresta postiça na superfície de usinagem. Para o processamento de cavidades, também deve-se prestar atenção ao excesso de corte e ao corte nos cantos. Para resolver os problemas acima, deve-se prestar atenção em ajustar a posição do jato de fluido de corte para que a superfície de usinagem esteja sempre na melhor condição de resfriamento; em segundo lugar, deve-se observar a qualidade da superfície usinada da peça e evitar ao máximo mudanças de qualidade ajustando a quantidade de corte. Se o ajuste ainda não tiver efeito óbvio, a máquina deve ser parada para verificar se o programa original está razoavelmente programado. Em particular, preste atenção à posição da ferramenta ao pausar para inspeção ou parar para inspeção. Se a ferramenta parar durante o processo de corte e o eixo principal parar repentinamente, marcas de ferramenta serão produzidas na superfície da peça. Geralmente, a máquina deve ser parada quando a ferramenta sair do estado de corte.
4. Monitoramento da ferramenta A qualidade da ferramenta determina em grande parte a qualidade do processamento da peça. Durante o processo de usinagem e corte automáticos, o desgaste normal e os danos anormais da ferramenta devem ser julgados por monitoramento sonoro, controle do tempo de corte, inspeção de pausa durante o corte, análise da superfície da peça e outros métodos. De acordo com os requisitos de processamento, a ferramenta deve ser tratada a tempo para evitar a ocorrência de problemas de qualidade de processamento causados pela ferramenta não ser tratada a tempo.

1. Q: Como escolher razoavelmente a ferramenta de processamento?

Quais são os principais fatores de consumo de corte?Quantos materiais existem para ferramentas? Como determinar a velocidade da ferramenta, velocidade de corte e largura de corte?

A: 1. Ao fresar planos, deve-se usar uma fresa de topo de metal duro não reafiada ou fresa de topo. Na fresagem geral, tente usar ferramentas secundárias. A primeira ferramenta é melhor usar uma fresa de topo para desbaste, e a ferramenta é movida continuamente ao longo da superfície da peça. A largura de cada ferramenta é recomendada ser de 60%-75% do diâmetro da ferramenta.

2. Fresas de topo e fresas de topo com insertos de metal duro são usadas principalmente para processar ressaltos, ranhuras e superfícies de bocas de caixas.

3. Cortadores de esferas e cortadores redondos (também conhecidos como cortadores de nariz redondo) são frequentemente usados para processar superfícies curvas e formas de contorno de chanfro variável. Cortadores de esferas são usados principalmente para semi-acabamento e acabamento. Cortadores circulares com insertos de metal duro são usados principalmente para desbaste.

1. Q: Qual é o papel da folha de programa de usinagem?

O que deve ser incluído na folha de programa de usinagem?

A: (1) A folha de programa de usinagem é um dos conteúdos do projeto do processo de usinagem CNC. Também é um procedimento que os operadores precisam seguir e implementar. É uma descrição específica do programa de usinagem. O objetivo é permitir que o operador conheça o conteúdo do programa, os métodos de fixação e posicionamento, e as questões que devem ser observadas ao usar as ferramentas selecionadas para cada programa de usinagem.

(2) A folha de programa de usinagem deve incluir: nome do desenho e do arquivo de programação, nome da peça, esboço de fixação, nome do programa, ferramenta usada para cada programa, profundidade máxima de corte, natureza da usinagem (como desbaste ou acabamento), tempo teórico de usinagem, etc.

1. Q: Quais preparações devem ser feitas antes da programação CNC?

A: Após determinar a tecnologia de processamento, antes de programar, você precisa entender: 1. Método de fixação da peça; 2. O tamanho do bloco da peça - para determinar o escopo do processamento ou se é necessário múltiplas fixações; 3. O material da peça - para selecionar a ferramenta usada para o processamento; 4. Quais ferramentas estão em estoque - para evitar modificar o programa devido à falta dessa ferramenta durante o processamento. Se essa ferramenta deve ser usada, ela pode ser preparada com antecedência.

1. Q: Quais são os princípios para definir a altura de segurança na programação?

A: O princípio para definir a altura de segurança: geralmente mais alta que a superfície mais alta da ilha. Ou definir o ponto zero da programação na superfície mais alta, o que também pode minimizar o risco de colisão da ferramenta.

1. Q: Por que precisamos pós-processar após a compilação do caminho da ferramenta?

A: Como diferentes máquinas-ferramentas podem reconhecer diferentes códigos de endereço e formatos de programas NC, é necessário selecionar o formato de pós-processamento correto para a máquina-ferramenta utilizada para garantir que o programa compilado possa ser executado.

1. Q: O que é comunicação DNC?

A: Existem duas maneiras de transmissão de programas: CNC e DNC. CNC significa que o programa é transmitido para a memória da máquina-ferramenta através de mídia (como disquetes, leitores de fita, linhas de comunicação, etc.) e armazenado. Durante o processamento, o programa é chamado da memória para processamento. Como a capacidade da memória é limitada pelo tamanho, o DNC pode ser usado para processamento quando o programa é grande. Como a máquina-ferramenta lê o programa diretamente do computador de controle durante o processamento DNC (ou seja, é enviado enquanto processa), não é limitado pelo tamanho da capacidade da memória. Existem três fatores principais nos parâmetros de corte: profundidade de corte, velocidade do fuso e velocidade de avanço. O princípio geral da seleção dos parâmetros de corte é: corte menor, avanço rápido (ou seja, pequena profundidade de corte e alta velocidade de avanço). De acordo com a classificação do material, as ferramentas são geralmente divididas em facas de aço branco duro comum (material é aço de alta velocidade), ferramentas revestidas (como revestimento de titânio, etc.) e ferramentas de liga (como ferramentas de tungstênio, ferramentas de nitreto de boro, etc.).