Siekiama išspręsti sudėtingo erdvinio lanko paviršių apdirbimo, daugybės apdirbimo elementų, didelio apdorojimo tikslumo ir didelio paviršiaus šiurkštumo reikalavimų apdirbant dangą problemas, analizuojant staklių sistemas, detalių pagaminamumą, apdirbimo įrankius ir programavimo metodus, apdorojant apdirbimo formulę. buvo suformuluotas apdirbimo centras. Proceso įgyvendinimo plane pristatomas rutulinių įrankių panaudojimo būdas apdorojant būsto erdvės lenktą paviršių.
1 Pratarmė
Dangtis paprastai naudojamas kaip sandariklis. Prieš montuojant, jam reikia atlikti dujų, vandens ir kitus slėgio bandymus, kad būtų užtikrintas gaminio nesandarumas ir jo surinkimo bei naudojimo sandarumas. Dauguma jų yra sudėtiniai liejiniai arba suvirintos detalės su sudėtingomis formomis ir įvairiomis struktūromis. Kintamos, skirtingų dydžių, ertmės formos interjeras, plonos ir nelygios sienos. Gamyboje ir gamyboje yra ne tik angų sistemos, sandarinimo grioveliai ir plokštumos, kurioms keliami aukšti tikslumo reikalavimai, bet ir daug specialios formos filė, iškyšų ir netaisyklingų išlenktų paviršių, kuriuos sunku apdirbti ir pagaminti [1].
2 Dalies sandaros ir proceso analizė
2.1 Dalies struktūros analizė
Dangtis yra dėžutės tipo dalis. Tai pusiau uždaras daugiabriaunis su nelygiomis ertmėmis ir vidinėmis sienelėmis bei dažniausiai netaisyklingomis struktūromis. Jis daugiausia naudojamas siekiant užtikrinti kūno švarą ir sumažinti darbo metu kūno keliamą triukšmą. Tuo pačiu metu tai gali atlikti svarbų vaidmenį pagražinant išvaizdą. Mechaniniame apdirbime yra daug apdirbimo elementų, didelis apdirbimo tūris ir netaisyklinga struktūra, todėl procesas tampa sudėtingas [2].
paveikslėlį
1 pav. Uždenkite proceso reikalavimus
2.2 Proceso analizė
Dangtis: Ruošinys yra vientisa ketaus detalė, kuriai keliami griežti paviršiaus kokybės reikalavimai, sunkiai apdirbama medžiaga, greitai dėvisi įrankis, sunku apdirbti erdvinius lenktus paviršius. Dangtelio dalys parodytos 1 paveiksle. Flanšo gale yra kairysis ir dešinysis lankai, kuriuos per vidurį skiria 14 mm briaunelės. Kairė ir dešinė yra simetriškos struktūros, kurių viena pusė paliekama viršutinėje ir apatinėje pusėse. Paviršiaus šiurkštumo reikšmė Ra=1.6μm .
2.3 Sunkumo analizė
Dangtis yra dėžutės tipo dalis. Medžiaga QT{{0}} yra kaliojo ketaus liejimas, kuris pasižymi dideliu stiprumu ir geru kietumu. Jis turi atsparumo dilimui, vibracijos sugerties ir atsparumo oksidacijai charakteristikas, tačiau jo pjovimo našumas yra prastas. Pagal brėžinio reikalavimus reikia visiškai apdoroti jungiamojo flanšo galinę pusę. Lankai simetriškai pasiskirstę kairėje ir dešinėje, per vidurį atskirti šonkauliais. Lanko paviršius apdorojamas statmenai įrankio ašiai. Apdorojant išlenktą paviršių, geometrinius įrankio matmenis reikia pritaikyti prie paviršiaus įrankio kelio, kad būtų užtikrinta, jog galutinio lenkto paviršiaus forma atitiktų proceso reikalavimus. . Kaip parodyta 1 paveiksle, briaunelės plokštės storis yra (16±0.025) mm, (14±0,02) mm, o šaknies filė R (82,5±0,025) mm. Apdorojimo tikslumas yra didelis, o paviršiaus kokybės reikalavimai yra griežti. Kadangi flanšo užpakalinė dalis yra atskirta briaunomis, naudojant tripusį frezą arba tekinimo stakles atsiras trukdžių, todėl nebus galima apdoroti [3].
3. Proceso eigos ir CNC apdirbimo metodai
3.1 Apdorojimo metodai
Nors šios detalės lankinis paviršius yra apsisukimo paviršius, tačiau jo forma ir struktūra yra dėžės tipo detalės (žr. 2 pav.), todėl ji netinkama tekinimo staklėms. Užpakalinė flanšo pusė yra atskirta trimis briaunomis su suapvalinta šaknies perėjimu. Galinės ir priekinės pusės reikalauja didelio matmenų tikslumo ir paviršiaus šiurkštumo, todėl jas galima apdoroti trijų ašių ir kelių ašių frezavimo staklėmis. Apdorojant daugiaašį apdirbimą, kadangi abipusės įrankio ir ruošinio padėtys keičiasi bet kuriuo apdirbimo metu, visas apdorojimas gali būti užbaigtas vienu prispaudimu, kad būtų pasiektos optimalios apdorojimo sąlygos. Tačiau jo įsigijimo ir programinės įrangos kaina yra daug didesnė nei trijų ašių, priežiūros ir priežiūros sąnaudos yra per didelės, o reikalavimai operatorių veiklos įgūdžiams taip pat yra aukšti, todėl darbo sąnaudos yra didelės. Trijų ašių staklėje įrankio ašies vektorius lieka nepakitęs ir apdorojamas įprastoje Z ašies plokštumoje. Sujungimo jungties naudojimas gali užbaigti erdvinio paviršiaus apdorojimą ir pasiekti didesnį sistemos tvirtumą. Kadangi šis produktas gaminamas dideliais kiekiais ir mažomis partijomis, nereikia pritaikyti įrankių. Šio gaminio gamybos poreikius galima patenkinti naudojant esamas universalias vienodo aukščio trinkeles ir į apačią nukreipiamas spaudimo plokštes pozicionavimui ir tvirtinimui. Vietoje išmatavus staklių frezavimo galvutę ir išanalizavus korpuso apdirbimo veiksnius, galima naudoti rutulinį frezą, kad būtų sukurta lenkta paviršiaus dalis ZY plokštumoje išilgai Z ašies krypties, kad būtų geresnis paviršius. apdorojimo tikslumas, kokybė ir efektyvumas. Ir geriausias kainos ir kokybės santykis.
paveikslėlį
2 pav. Viršelio ruošinys
3.2 Įrankio koncepcija
Įrankių parinkimas ir pjovimo kiekio nustatymas yra svarbus CNC apdirbimo technologijos turinys. Jie ne tik turi įtakos CNC staklių apdorojimo efektyvumui, bet ir tiesiogiai veikia apdorojimo kokybę ir tuo pačiu keičia visas apdorojimo išlaidas. Kartu su staklių charakteristikomis, ruošinio medžiagos charakteristikomis, suspaudimo ir proceso reikalavimais, apdirbimui parenkami tripusiai briaunos frezavimo staklės, galiniai ir rutuliniai galiniai frezai. Kadangi trys briaunų dalys galinėje flanšo dalyje yra tolygiai išdėstytos 90 laipsnių kampu, briaunų šaknyse lieka daug likučių, kai frezuojama atgal trišaliu briaunų frezu, o galinį frezą galima naudojamas apdirbti visus šonkaulius išilgai lanko krypties. Šaknies lanko paviršius yra trimatis paviršius, suformuotas iš apačios į viršų. Interpoliaciniam frezavimui reikia naudoti rutulinį įrankį, kurio spindulys yra mažesnis arba lygus minimaliam paviršiaus kreivio spinduliui. Išmatuota, kad 6 mm paraštė vienoje ruošinio pusėje yra didelė. Siekiant užtikrinti apdorojimo tvirtumą ir efektyvumą, 3 paveiksle nurodytos specifikacijos yra φ20 mm × 80 mm × 150 mm × 4F (YT) galinis frezas ir R10 mm × 80 mm × 150 mm (YT) rutulinis frezavimas. peilis.
paveikslėlį
3 pav. Galinė freza (apačioje) ir rutulinė galinė freza (viršuje)
3.3 Pjovimo planas
Pjovimo procese, atsižvelgiant į faktines ruošinio apdirbimo sąlygas, siekiant užtikrinti suapvalinto lenkto paviršiaus tikslumą ir paviršiaus šiurkštumą, frezavimas naudojamas iš apačios į viršų. Atskirkite įrankio pradžios taškus ir įrankio nustatymo taškus. Siekiant užtikrinti saugumą, įrankio pradžios taškas turi būti kuo arčiau ruošinio, kad būtų sumažintas tuščiosios eigos įrankio judėjimas, sutrumpėtų tiekimo kelias ir sutaupytų vykdymo laiką apdirbimo proceso metu. Kadangi tuščia paraštė yra didelė, frezavimui reikia naudoti ciklinį apdorojimo metodą, kaip parodyta 4 paveiksle, palaipsniui pašalinant paraštę YZ kryptimi ir paliekant 0,2 mm paraštę apdailai. Šiuo laikotarpiu reikia pažymėti, kad padavimo ir įtraukimo taškai turi būti statmeni Z ašies kryptimi padavimo greitis negali būti "G0", o komanda "G0" turėtų vengti "Y, Z" judėjimo tuo pačiu metu.
Parenkami įrankio pjovimo parametrai: φ20mm galinis frezas. Įrankio medžiaga palaiko 90~120m/min linijinį greitį vc, 0,3-2 mm atbulinį pjovimą ap ir 0,07-0,3 mm/z pastūmą fz.
R10mm × 80mm × 150mm (YT) rutulinio galo freza, įrankio medžiaga palaiko tiesinį greitį vc 120~150 m/min. užpakalinio sujungimo ap 0,3–0,8 mm, o padavimo fz 0,11–0,18 mm/z.
Kadangi ruošinys yra tvirtas liejinys, kuriam liejimo procesas turi įtakos, ruošinio paviršiuje kartais gali būti kietų dėmių, porų ir smėlio intarpų. Siekiant sumažinti kokybės riziką ir užtikrinti pjovimo stabilumą, atlikus bandinio derinimo ir patikrinimo, galutiniai φ20 mm galinės frezos pjovimo parametrai buvo pasirinkti kaip vc=92m/min, n=1465r/ min, ap=1.5mm, fz=0.07mm/z, vf =410mm/min; R10mm rutulinio malūno pjovimo parametrai parenkami kaip vc=130m/min, n=2070r/min, ap=0.5mm, vf=228mm/min. Apdorojus 12 vienetų partijoje, naudojant aukščiau nurodytus pjovimo parametrus, apdorojimo kokybė ir stabilumas yra geras, o įrankis yra patvarus.
paveikslėlį
4 pav. Įrankio kelias
3.4 Programavimas
Pagal detalės brėžinio geometrinius matmenis apskaičiuojami įrankio centro važiavimo trajektorijos duomenys. Kadangi lanko paviršius yra YZ plokštumoje, naudojant rutulinį galinį frezą, reikia apskaičiuoti kontaktinio taško koordinates ir užbaigti R82,5 mm lankinį frezavimą per taško aproksimaciją. Galutinis skaitinio skaičiavimo tikslas yra gauti visus svarbius padėties koordinačių duomenis, reikalingus programavimui. Apskaičiuokite Y ir Z koordinačių reikšmes naudodami trigonometrines funkcijas pagal 5 paveikslą: Y=Rcos , Z=Rsin .
paveikslėlį
5 pav. Koordinačių skaičiavimo principas
Programuodami Heidenhain CNC programą nustatykite Q1=17 kaip pradžios kampą, Q2=0.1 kaip kampo prieaugį, Q3=+76.5 kaip pabaigos kampą, Q{{5} }.5 (R=82.5+10), kaip lanko spindulį, Q1=Q1 +Q2 prideda kampo kintamąjį. Sukūrus programą, prieš oficialiai naudojant ją gamybai ir perdirbimui, jos veikimas turi būti patikrintas. Ypatingais atvejais taip pat reikalinga bandomoji detalių apdirbimo patikra. Pagal patikrinimo rezultatus programa modifikuojama ir koreguojama, dažnai kartojama daug kartų, kol gaunama programa, visiškai atitinkanti apdorojimo reikalavimus.
56 TOOLCALL "D20-QTD" Z S500
57L Z+100 R0 FMAX
58L X-50 Y-150 R0 FMAX
59L Z+26R0 FMAX
60 L X+32 R0 F1000
61 L Y-88.771
62 FN 0:Q1 =+17; pradžios kampas
63 FN 0:Q2 =+0.1; kampo prieaugis
64 FN 0:Q3 =+76.5; galutinis kampas
65 FN 0:Q4 =+92.5; lanko spindulys
66 FN 0:Q5 =+0
67 FN 0:Q6 =+0
68 LBL.2
69 Q1=Q1+Q2; kampas didėja kintamu
70 Q5=Q4 × COS Q1; Y reikšmės kilpos skaičiavimas
71Q6=Q4 × SIN Q1; Z reikšmės kilpos skaičiavimas
72 L Y-Q5 Z+Q6 R0 F1000
73 FN 12: IF+Q1LT+Q3 GOTO LBL 2; kilpos sprendimas
74L Y-21 Z+90.085
75L Z+100 FMAX; peilio atitraukimas
76 M0
4 Derinimas, apdorojimas ir tikrinimas
Paviršiaus filė apdorojimo pradžia programoje yra flanšo centras, ty X{{0}}, Y0 ir Z0 G54 yra viršutiniame flanšo paviršiuje. . Naudodami kraštų ieškiklį centruodami X ir Y kryptimis, įveskite mechanines koordinates į atitinkamą G54. Po to, kai Z krypties įtvaras arba atskaitos peilis tinka išoriniam flanšo apskritimui, apskaičiuokite Z reikšmę ir įveskite ją į G54. Prieš apdirbdami leiskite staklei išdžiūti, kad patikrintumėte įrankio judėjimo trajektorijos teisingumą. Derinimo metu suklio greitis ir pastūmos greitis apdorojimo metu gali būti tinkamai sureguliuoti pagal faktinę situaciją (apdorojimo procesą žr. 6 pav.), kad būtų pasiektas geriausias pjovimo našumas. Užbaigus pirmąjį gabalą, jis siunčiamas į trijų koordinačių matavimo prietaisą linijiniams matmenims, geometriniams nuokrypiams ir paviršiaus šiurkštumui išmatuoti. Bandymo rezultatai atitinka proceso reikalavimus.
paveikslėlį
6 pav. Paviršiaus filė apdorojimas
5. Išvada
Specialiai naudojant rutulinio galo frezavimo stakles, po daugybės bandymų ir bandymų galiausiai buvo nustatytas dangtelio paviršiaus apdorojimo proceso planas, sėkmingai išsprendęs sudėtingo dangtelio erdvės lankinio paviršiaus apdorojimo, daugelio apdirbimo elementų, aukšto lygio problemą. apdorojimo tikslumas ir paviršiaus šiurkštumas. Griežti reikalavimai ir kiti sudėtingi klausimai. Tai užtikrina dangos apdirbimo teisingumą, pagerina apdirbimo kokybės valdomumą ir stabilumą, galiausiai formuoja masinės gamybos galimybes. Tuo pačiu metu šis metodas yra plačiai praktiškas ir gali padėti bei padėti panašioms paviršiaus apdorojimo programoms.
