處理CNC加工中心震刀的有效計(jì)劃
2022-12-14來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)作者：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽：加工中心
處理CNC加工中心震刀的有效計(jì)劃
在數(shù)控加工領(lǐng)域，加工中心，數(shù)控銑床和雕刻機(jī)的高速加工已被廣泛的運(yùn)用。在高速加工時(shí)，CNC加工中心主軸旋轉(zhuǎn)速度通常在1-2萬(wàn)轉(zhuǎn)/每分鐘，CNC加工中心刀具進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速成正比，移動(dòng)非常快，并且數(shù)控機(jī)床的銑削和鏜削要比簡(jiǎn)略的車削受力凌亂的多。在這種情況下，刀具顫動(dòng)變成切削中非常重要的要素。引起刀具顫動(dòng)的要素許多，CNC加工中心刀具辦法和材料、工件材料、切削參數(shù)和刀具切削軌跡等都會(huì)引起刀具的顫動(dòng)，本文將從刀具切削軌跡方面來(lái)談?wù)勗谟肗X CAM軟件來(lái)進(jìn)行編程時(shí)，減小刀具顫動(dòng)的一些技巧。
二、減振辦法傳統(tǒng)編程時(shí)，
CNC加工中心切削轉(zhuǎn)角的辦法是運(yùn)用線性切削(G1)，在轉(zhuǎn)角中過(guò)渡不可連續(xù)。當(dāng)CNC加工中心刀具到達(dá)角落時(shí)，由于線性軸的動(dòng)力特性束縛，刀具必須減速。在電機(jī)改動(dòng)進(jìn)給方向前，有一時(shí)間短的間斷，會(huì)產(chǎn)生許多的熱量和摩擦，導(dǎo)致切削力的不穩(wěn)定(俗稱彈刀)，并常常使角落切削缺少。CNC刀具越大或刀具總懸伸越長(zhǎng)，振動(dòng)越強(qiáng)。這是編程工作的一大難點(diǎn)。
此問(wèn)題的最佳處理辦法如下。
(1)運(yùn)用圓角半徑比轉(zhuǎn)角半徑小的CNC刀具，此辦法僅相對(duì)小型工件。
(2)刀軌進(jìn)行圓角處理,在NX CAM的平面歸納銑中，具體操作在角落和進(jìn)給率控制選項(xiàng)中，設(shè)置凸角添加圓弧，這時(shí)當(dāng)CNC刀具銑削進(jìn)程中遇到凸角時(shí)以圓弧過(guò)渡進(jìn)行切削加工，其間圓弧的圓心為凸角的頂端，半徑為刀具直徑。在側(cè)壁亦可添加圓角，如圖3所示。這種加工辦法在工件的距離處不會(huì)產(chǎn)生間斷，刀具的運(yùn)動(dòng)供應(yīng)了潤(rùn)滑和連續(xù)的圓弧過(guò)渡(G02或G03),然后在減速設(shè)置中打上勾，則系統(tǒng)在角落處對(duì)刀具設(shè)置減速操作。這些設(shè)置都大大起到了減振的作用。
3)通過(guò)圓弧插補(bǔ)產(chǎn)生比圖紙上規(guī)則稍大些的圓角半徑。這樣，有時(shí)就可在粗加工中運(yùn)用較大的刀具，以堅(jiān)持高出產(chǎn)功率。在角落處余下的加工余量可以選用較小的刀具進(jìn)行固定銑削或圓弧插補(bǔ)切削。
(4)在加工峻峭的外形歸納面時(shí)，通常選用CNC歸納銑，在筆直于刀具方向的平面切削層上沿著零件歸納去除材料,在高速加工時(shí)，盡管可以用ZLEVEL歸納銑加工出來(lái)，但在層和層的過(guò)渡時(shí)，刀具切削轉(zhuǎn)向，并且是筆直下刀會(huì)引起刀具振動(dòng)變大，刀具簡(jiǎn)略折斷且零件表面質(zhì)量不高，會(huì)出現(xiàn)顯著的刀具痕跡。主張運(yùn)用曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)，改分層切削法為螺旋切削法。具體辦法如下：先創(chuàng)建一個(gè)輔佐的圓柱面，運(yùn)用曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)操作，指定回轉(zhuǎn)體為零件體，指定剛樹(shù)立的圓柱面為驅(qū)動(dòng)面，在該圓柱面上樹(shù)立驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣，然后定義切削方向，選擇圓柱面上部的水平方向?yàn)榈谝磺邢鞣较?，在所選的箭頭上出現(xiàn)一個(gè)小圓圈的時(shí)分，返回到曲面驅(qū)動(dòng)辦法對(duì)話框。驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣的切削辦法設(shè)定為螺旋刀軌，然后通過(guò)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)沿著投影矢量方向向零件表面上投射，這時(shí)將投影矢量方向設(shè)定指向直線，直線設(shè)定為為回轉(zhuǎn)體零件的中間軸線，將圓柱形螺旋刀軌按照指向中間軸線的投影辦法投射到工件體上，這樣可以產(chǎn)生一個(gè)切削工件歸納的螺旋形刀軌，如圖7所示。這樣的刀軌生成進(jìn)程盡管比較凌亂，但螺旋驅(qū)動(dòng)辦法的最大長(zhǎng)處是，從一條刀具軌跡運(yùn)動(dòng)到下一條刀具軌跡的進(jìn)程中，運(yùn)動(dòng)陡峭而光順，沒(méi)有俄然換向，所以整個(gè)進(jìn)程可以堅(jiān)持固定的切削速度。正因?yàn)檫@個(gè)原因，螺旋驅(qū)動(dòng)辦法很適宜高速加工.
5)假設(shè)CNC加工較平坦的曲面時(shí)，通常用CNC曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)辦法，該驅(qū)動(dòng)辦法通過(guò)指定曲面作為驅(qū)動(dòng)幾何體，在驅(qū)動(dòng)幾何體上生成網(wǎng)格狀的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣。這些驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣列沿著指定的投影矢量方向投影到零件表面上以生成投影點(diǎn)，然后生成CNC刀具軌跡。但在高速加工時(shí)，CNC刀具軌跡圖樣無(wú)論是選擇跟從周邊還是同心圓等，在步進(jìn)時(shí)都簡(jiǎn)略產(chǎn)生刀具的振動(dòng)。這時(shí)假設(shè)加工曲面比較簡(jiǎn)略，挨近圓形，應(yīng)改為用固定軸歸納銑中的螺旋驅(qū)動(dòng)辦法，該驅(qū)動(dòng)辦法以螺旋線辦法，從中心點(diǎn)展開(kāi)來(lái)定義驅(qū)動(dòng)點(diǎn)。這些驅(qū)動(dòng)點(diǎn)產(chǎn)生在通過(guò)中心點(diǎn)且與投影矢量筆直的平面上，中心點(diǎn)可以由用戶來(lái)進(jìn)行指定，畢竟這些螺旋驅(qū)動(dòng)點(diǎn)向零件表面投影，產(chǎn)生適宜高速加工的螺旋刀具軌跡。具體刀具軌跡，
在數(shù)控加工領(lǐng)域，加工中心，數(shù)控銑床和雕刻機(jī)的高速加工已被廣泛的運(yùn)用。在高速加工時(shí)，CNC加工中心主軸旋轉(zhuǎn)速度通常在1-2萬(wàn)轉(zhuǎn)/每分鐘，CNC加工中心刀具進(jìn)給速度和主軸轉(zhuǎn)速成正比，移動(dòng)非常快，并且數(shù)控機(jī)床的銑削和鏜削要比簡(jiǎn)略的車削受力凌亂的多。在這種情況下，刀具顫動(dòng)變成切削中非常重要的要素。引起刀具顫動(dòng)的要素許多，CNC加工中心刀具辦法和材料、工件材料、切削參數(shù)和刀具切削軌跡等都會(huì)引起刀具的顫動(dòng)，本文將從刀具切削軌跡方面來(lái)談?wù)勗谟肗X CAM軟件來(lái)進(jìn)行編程時(shí)，減小刀具顫動(dòng)的一些技巧。
二、減振辦法傳統(tǒng)編程時(shí)，
CNC加工中心切削轉(zhuǎn)角的辦法是運(yùn)用線性切削(G1)，在轉(zhuǎn)角中過(guò)渡不可連續(xù)。當(dāng)CNC加工中心刀具到達(dá)角落時(shí)，由于線性軸的動(dòng)力特性束縛，刀具必須減速。在電機(jī)改動(dòng)進(jìn)給方向前，有一時(shí)間短的間斷，會(huì)產(chǎn)生許多的熱量和摩擦，導(dǎo)致切削力的不穩(wěn)定(俗稱彈刀)，并常常使角落切削缺少。CNC刀具越大或刀具總懸伸越長(zhǎng)，振動(dòng)越強(qiáng)。這是編程工作的一大難點(diǎn)。
此問(wèn)題的最佳處理辦法如下。
(1)運(yùn)用圓角半徑比轉(zhuǎn)角半徑小的CNC刀具，此辦法僅相對(duì)小型工件。
(2)刀軌進(jìn)行圓角處理,在NX CAM的平面歸納銑中，具體操作在角落和進(jìn)給率控制選項(xiàng)中，設(shè)置凸角添加圓弧，這時(shí)當(dāng)CNC刀具銑削進(jìn)程中遇到凸角時(shí)以圓弧過(guò)渡進(jìn)行切削加工，其間圓弧的圓心為凸角的頂端，半徑為刀具直徑。在側(cè)壁亦可添加圓角，如圖3所示。這種加工辦法在工件的距離處不會(huì)產(chǎn)生間斷，刀具的運(yùn)動(dòng)供應(yīng)了潤(rùn)滑和連續(xù)的圓弧過(guò)渡(G02或G03),然后在減速設(shè)置中打上勾，則系統(tǒng)在角落處對(duì)刀具設(shè)置減速操作。這些設(shè)置都大大起到了減振的作用。
3)通過(guò)圓弧插補(bǔ)產(chǎn)生比圖紙上規(guī)則稍大些的圓角半徑。這樣，有時(shí)就可在粗加工中運(yùn)用較大的刀具，以堅(jiān)持高出產(chǎn)功率。在角落處余下的加工余量可以選用較小的刀具進(jìn)行固定銑削或圓弧插補(bǔ)切削。
(4)在加工峻峭的外形歸納面時(shí)，通常選用CNC歸納銑，在筆直于刀具方向的平面切削層上沿著零件歸納去除材料,在高速加工時(shí)，盡管可以用ZLEVEL歸納銑加工出來(lái)，但在層和層的過(guò)渡時(shí)，刀具切削轉(zhuǎn)向，并且是筆直下刀會(huì)引起刀具振動(dòng)變大，刀具簡(jiǎn)略折斷且零件表面質(zhì)量不高，會(huì)出現(xiàn)顯著的刀具痕跡。主張運(yùn)用曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)，改分層切削法為螺旋切削法。具體辦法如下：先創(chuàng)建一個(gè)輔佐的圓柱面，運(yùn)用曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)操作，指定回轉(zhuǎn)體為零件體，指定剛樹(shù)立的圓柱面為驅(qū)動(dòng)面，在該圓柱面上樹(shù)立驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣，然后定義切削方向，選擇圓柱面上部的水平方向?yàn)榈谝磺邢鞣较?，在所選的箭頭上出現(xiàn)一個(gè)小圓圈的時(shí)分，返回到曲面驅(qū)動(dòng)辦法對(duì)話框。驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣的切削辦法設(shè)定為螺旋刀軌，然后通過(guò)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)沿著投影矢量方向向零件表面上投射，這時(shí)將投影矢量方向設(shè)定指向直線，直線設(shè)定為為回轉(zhuǎn)體零件的中間軸線，將圓柱形螺旋刀軌按照指向中間軸線的投影辦法投射到工件體上，這樣可以產(chǎn)生一個(gè)切削工件歸納的螺旋形刀軌，如圖7所示。這樣的刀軌生成進(jìn)程盡管比較凌亂，但螺旋驅(qū)動(dòng)辦法的最大長(zhǎng)處是，從一條刀具軌跡運(yùn)動(dòng)到下一條刀具軌跡的進(jìn)程中，運(yùn)動(dòng)陡峭而光順，沒(méi)有俄然換向，所以整個(gè)進(jìn)程可以堅(jiān)持固定的切削速度。正因?yàn)檫@個(gè)原因，螺旋驅(qū)動(dòng)辦法很適宜高速加工.
5)假設(shè)CNC加工較平坦的曲面時(shí)，通常用CNC曲面區(qū)域驅(qū)動(dòng)辦法，該驅(qū)動(dòng)辦法通過(guò)指定曲面作為驅(qū)動(dòng)幾何體，在驅(qū)動(dòng)幾何體上生成網(wǎng)格狀的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣。這些驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣列沿著指定的投影矢量方向投影到零件表面上以生成投影點(diǎn)，然后生成CNC刀具軌跡。但在高速加工時(shí)，CNC刀具軌跡圖樣無(wú)論是選擇跟從周邊還是同心圓等，在步進(jìn)時(shí)都簡(jiǎn)略產(chǎn)生刀具的振動(dòng)。這時(shí)假設(shè)加工曲面比較簡(jiǎn)略，挨近圓形，應(yīng)改為用固定軸歸納銑中的螺旋驅(qū)動(dòng)辦法，該驅(qū)動(dòng)辦法以螺旋線辦法，從中心點(diǎn)展開(kāi)來(lái)定義驅(qū)動(dòng)點(diǎn)。這些驅(qū)動(dòng)點(diǎn)產(chǎn)生在通過(guò)中心點(diǎn)且與投影矢量筆直的平面上，中心點(diǎn)可以由用戶來(lái)進(jìn)行指定，畢竟這些螺旋驅(qū)動(dòng)點(diǎn)向零件表面投影，產(chǎn)生適宜高速加工的螺旋刀具軌跡。具體刀具軌跡，
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