Фрезерование с ЧПУ: какие основные факторы влияют на фрезерование деталей, обработанных на станках с ЧПУ?

Обработка с ЧПУ — это широко используемая субтрактивная технология обработки с ЧПУ. Системы числового программного управления предлагают меньшие требования к рабочей силе и более высокий уровень автоматизации.

Одним из методов автоматизированного производства является фрезерование с ЧПУ. Это процесс, в котором вращающийся инструмент удаляет материал, что делает его противоположностью токарной обработке с ЧПУ.

Фрезерный центр с ЧПУ не только реализует автоматизация резки, но и реализует замену инструментов. Например, в среднем процессе обработки на станке с ЧПУ от металлического блока до готового изделия используются различные инструменты.

Чтобы максимально увеличить производительность и надежность деталей, фрезерованных с ЧПУ, цеха по изготовлению пресс-форм обычно обрабатывают большинство деталей. Фрезерованные детали с ЧПУ из закаленной стали. Исторически закаленные стали подвергались грубой обработке на низкой подаче и низких скоростях, с большой глубиной резания и крутыми уклонами.

Этот процесс фрезерования с ЧПУ мучительно медленный и может создавать глубокие ступеньки на фрезерованных с ЧПУ деталях, которые требуют многократных получистовых и чистовых операций. В качестве альтернативы, цех грубо шлифует мягкий блок, подвергает его термической обработке и возвращает его на фрезер для серии получистовых и чистовых операций. Другим методом обработки закаленной стали является электроэрозионная обработка, которая также занимает очень много времени.

Первоначальная ошибка — это ошибка, которая изначально существует в процессе фрезерования с ЧПУ. Наиболее распространенными являются геометрическая ошибка, ошибка позиционирования, ошибка обработки с ЧПУ, вызванная деформацией, ошибка обработки с ЧПУ, вызванная тепловой деформацией, и распределение внутренних напряжений деталей фрезерования с ЧПУ, вызванное ошибкой и т. д. 

Ошибка системы процесса

Геометрические погрешности станков: точность обработки на прецизионных станках с ЧПУ и фрезерных станках неотделима от точности обработки, в основном это погрешности обработки на станках с ЧПУ, погрешности шпинделя, погрешности направляющих, погрешности трансмиссии и долгосрочные погрешности обработки на станках с ЧПУ.

Геометрическая погрешность инструмента: Инструмент является одной из важных деталей фрезерных станков, а погрешность инструмента является важным фактором, влияющим на формирование обрабатываемых деталей фрезерованием с ЧПУ.

Геометрическая ошибка крепления: Крепление в основном относится к правильному положению деталей и инструментов ЧПУ, которые будут обрабатываться. Как только возникает ошибка точности крепления, она повлияет на точность фрезерных деталей ЧПУ.

Ошибка позиционирования

Датум не является ошибкой совпадения: это ошибка между позиционной базой и проектной базой; если позиция и проектная база не совпадают, то при использовании метода регулировки возникнут ошибки, но в процессе регулировки деталей, фрезеруемых на станках с ЧПУ, ошибок не возникнет.

Время пробного отрезка

Неточная позиция производства ЧПУ: путем определения позиционирующего элемента обрабатываемые детали ЧПУ находятся в правильном положении в приспособлении. Ошибка позиционирования может быть векторной суммой баз, а не ошибками совпадения и производственной позиции.

Ужас трансформации

Жесткость деталей, обработанных на станке с ЧПУ

По сравнению со станками и приспособлениями жесткость деталей, обработанных на станках с ЧПУ, ниже, а отсутствие жесткости, вызванное деформацией во время резки, серьезно влияет на точность деталей, обработанных на станках с ЧПУ.

Жесткость инструмента

Жесткость внешнего токарного инструмента очень высока на нормальной линии обработанной на станке с ЧПУ поверхности, и деформацию можно игнорировать. Когда фрезерная деталь с ЧПУ имеет маленькое внутреннее отверстие, жесткость инструментальной планки плохая, что окажет определенное влияние на точность отверстия.

Жесткость деталей, обработанных на станках с ЧПУ

Каждое механическое оборудование состоит из различных деталей, фрезерованных с ЧПУ, и жесткость компонентов влияет на фрезерование с ЧПУ с высокой точностью. Основными факторами, влияющими на жесткость деталей, фрезерованных с ЧПУ, являются контактная деформация поверхности соединения, эффекты трения, детали с низкой жесткостью и зазор.

Главное склонение

Влияние различных углов в плане на эффект фрезерования с ЧПУ очень существенно. Если 90° фреза используется в качестве торцевой фрезы, то это часто просто потому, что она проста в использовании, но ее производительность или экономическая эффективность не так хороши, как у 45° фрезы. Фрезерование деталей с ЧПУ с 90° торцевой фрезой вместо 45° фрезы снижает производительность на 30%, что в свою очередь напрямую влияет на рентабельность.

В первую очередь, угол в плане влияет на скорость съема металла и срок службы инструмента. Кроме того, по мере уменьшения угла в плане толщина стружки становится тоньше, и, таким образом, появляется возможность увеличить скорость подачи для компенсации. Сейчас все больше и больше цехов обработки с ЧПУ используют малую глубину резания и высокую скорость подачи для повышения эффективности производства деталей, фрезерованных с ЧПУ, обычно используя фрезы с малым углом в плане (например, 10°) или используя фрезы, которые могут обеспечить утончение стружки. Эффект концепции круглого лезвия. По сравнению с торцевой фрезой 45° торцевая фреза 10° имеет повышенную скорость подачи, поскольку стружка утончается почти до одной шестой размера торцевой фрезы 90°. Если эта стратегия приводит к недостаточной глубине резания, можно использовать высокую скорость подачи для компенсации потери эффективности.

Высокопроизводительные фрезы с углом в плане 10° могут использовать очень высокие подачи стола из-за тонкой стружки, образующейся при обработке. Кроме того, высокая осевая сила резания обеспечивает устойчивость шпинделя и ограничивает вибрацию, что делает эти фрезы с ЧПУ более подходящими для длинных вылетов инструмента и/или нестабильных зажимных операций.

Для фрез 45° они обычно являются первым выбором для торцевого фрезерования, поскольку они хорошо уравновешивают радиальные и осевые силы резания, а зацепление очень плавное. Эти фрезы имеют низкую вибрацию и подходят для материалов с короткой стружкой (например, серый чугун), которые склонны к образованию стружки в конце прохода, поскольку Фрезерные детали с ЧПУ становятся все меньше и меньше, если радиальная сила слишком велика.