Генерирането на траектории на инструменти с помощта на компютърно подпомагано производство (CAM) софтуер за CNC фрезоване е решаващ процес, който значително влияе върху ефективността и качеството на машинните операции. Като доставчик на фрезоване с ЦПУ, бях свидетел от първа ръка на важността на този процес при доставянето на високопрецизни части на нашите клиенти. В този блог ще ви преведа през стъпките и основните съображения за генериране на пътеки на инструменти с помощта на CAM софтуер.
Разбиране на основите на CAM софтуера
Преди да се потопите в генерирането на пътя на инструмента, важно е да разберете какво представлява CAM софтуерът и как работи. Софтуерът CAM е цифров инструмент, който превежда дизайна, създаден в софтуера за компютърно проектиране (CAD) в набор от инструкции, които CNC фрезата може да разбере. Тези инструкции, често под формата на G - код, контролират движението на режещия инструмент, определяйки къде и как той ще отстрани материала от детайла.
На пазара се предлагат различни опции за CAM софтуер, всяка със свои собствени функции, възможности и криви на обучение. Някои популярни включват Mastercam, Fusion 360 и Siemens NX. Когато избирате CAM софтуер, вземете предвид фактори като сложността на вашите проекти, вашия бюджет и нивото на налична поддръжка и обучение.
Подготовка на CAD модела
Първата стъпка в генерирането на траектории на инструменти е да имате добре проектиран CAD модел. CAD моделът трябва точно да представя крайната част, която искате да произведете. Той трябва да включва всички необходими размери, допуски и повърхностни покрития.
Ето някои най-добри практики за подготовка на CAD модела:
- Проверете за грешки: Използвайте вградените инструменти за проверка на грешки във вашия CAD софтуер, за да идентифицирате и коригирате всякакви проблеми като геометрия без колектор, припокриващи се повърхности или неправилни размери.
- Опростете модела: Ако е възможно, опростете CAD модела, като премахнете ненужните функции или детайли, които няма да повлияят на функционалността на крайната част. Това може да намали сложността на процеса на генериране на пътя на инструмента и да спести време за обработка.
- Ориентирайте модела правилно: Позиционирайте CAD модела в правилната ориентация спрямо координатната система на CNC фрезата. Това гарантира, че траекториите на инструмента се генерират точно и че детайлът се обработва в желаната позиция.
Дефиниране на детайла и материала
След като CAD моделът е готов, трябва да дефинирате детайла и запасния материал. Заготовката е частта, която искате да обработите, докато заготовката е суровината, от която ще бъде изрязана частта.
- Посочете размерите на склада: Въведете размерите на запасния материал в CAM софтуера. Това включва дължината, ширината и височината на приклада. Уверете се, че сте отчели всички допустими стойности за операциите по затягане и обработка.
- Изберете типа запас: Изберете подходящия тип материал, като блок, цилиндър или персонализирана форма. Типът припас влияе върху начина, по който се генерират траекториите на инструмента, особено когато става дума за груби операции.
- Задайте произхода на запасите: Определете началната точка на запасния материал. Това е референтната точка, от която ще бъдат изчислени всички траектории на инструмента. Обикновено се намира в единия ъгъл или в центъра на приклада.
Избор на режещи инструменти
Изборът на режещи инструменти е критичен за генерирането на ефективни траектории на инструмента. Различните режещи инструменти са предназначени за специфични операции на обработка, като груба обработка, довършителни работи и пробиване.
- Разберете геометрията на инструмента: Запознайте се с различните видове налични режещи инструменти, включително челни фрези, мелници със сферичен нос, свредла и райбери. Всеки инструмент има уникална геометрия, която влияе върху неговата производителност на рязане, като например броя на каналите, ъгъла на спиралата и радиуса на режещия ръб.
- Помислете за материала, който се обработва: Типът материал, който обработвате, като алуминий, стомана или пластмаса, ще определи подходящия материал и покритие на режещия инструмент. Например, твърдосплавните инструменти обикновено се използват за обработка на твърди материали, докато инструментите от високоскоростна стомана са подходящи за по-меки материали.
- Определете размера и дължината на инструмента: Изберете подходящия размер и дължина на инструмента въз основа на характеристиките на CAD модела и необходимите операции за обработка. Инструмент, който е твърде малък, може да не е в състояние да отстрани материала ефективно, докато инструмент, който е твърде дълъг, може да бъде склонен към деформация и счупване.
Генериране на пътеките на инструмента
С дефинираните CAD модел, детайл, материал и режещи инструменти е време да генерирате траекториите на инструмента. Повечето CAM софтуери предоставят различни стратегии за траектория на инструмента, всяка от които е предназначена за различни операции по обработка.
Груби операции
Грубите операции се използват за бързо отстраняване на по-голямата част от материала от материала. Целта е детайлът да се намали до форма, близка до размерите на крайния детайл.
- Изберете груба стратегия: Общите стратегии за грубо обработване включват зигзаг, спирала и джобове. Зигзагообразната груба обработка е подходяща за отстраняване на материал с големи площи, докато спираловидната груба обработка може да осигури по-продължително рязане и да намали износването на инструмента.
- Задайте параметрите на рязане: За груби операции обикновено можете да използвате по-високи скорости на подаване и дълбочини на рязане, за да увеличите максимално отнемането на материала. Уверете се обаче, че сте в препоръчителните граници на режещия инструмент, за да избегнете счупване или прекомерно износване на инструмента.
Довършителни операции
Довършителните операции се използват за постигане на желаната повърхностна обработка и точност на размерите на детайла. Те обикновено включват използване на по-малки стъпки и по-леки срезове в сравнение с грубите операции.
- Изберете стратегия за довършване: Стратегиите за довършителни работи могат да включват контуриране, профилиране и довършване на повърхността. Контурирането се използва за обработка на външните ръбове на детайла, докато профилирането се използва за обработка на вътрешни елементи.
- Регулирайте параметрите на рязане: За довършителни операции използвайте по-ниски скорости на подаване и дълбочини на рязане, за да постигнете гладка повърхност. Може също да се наложи да регулирате скоростта на шпиндела, за да оптимизирате производителността на рязане.
Пробиване и резбоване
Ако вашата част изисква дупки или резби, ще трябва да генерирате траектории на инструмента за операции по пробиване и нарязване на резба.
- Определете местоположението на дупките: Използвайте CAD модела, за да посочите местоположенията, диаметрите и дълбочините на отворите.
- Изберете подходящите инструменти за бормашина и метчик: Изберете инструментите за свредло и метчик въз основа на размера на отвора и материала, който се обработва. Уверете се, че сте задали правилните параметри на рязане за пробиване и нарязване, като скорост на подаване, скорост на шпиндела и дълбочина на кълване.
Симулиране и проверка на траекториите на инструмента
Преди да изпратите траекториите на инструмента към фрезовата машина с ЦПУ, важно е да ги симулирате и проверите. Симулацията на траекторията на инструмента ви позволява да визуализирате процеса на обработка и да идентифицирате всички потенциални проблеми, като например сблъсъци на инструменти, прекомерно или подрязване.
- Стартирайте симулацията: Използвайте функцията за симулация във вашия CAM софтуер, за да стартирате виртуална машинна операция. Симулацията ще покаже движението на режещия инструмент и процеса на отстраняване на материала в реално време.
- Проверете за грешки: Потърсете признаци на сблъсък на инструменти, когато режещият инструмент влиза в контакт с детайла, приспособленията или самата машина. Също така проверете за прекомерно рязане, когато е отстранен твърде много материал, или недостатъчно рязане, където не е отстранен достатъчно материал.
- Направете корекции: Ако идентифицирате проблеми по време на симулацията, направете необходимите корекции на траекториите на инструмента, параметрите на рязане или CAD модела. Повтаряйте симулацията, докато не сте доволни от резултатите.
Постобработка и изпращане към CNC машината
След като пътеките на инструментите са проверени, следващата стъпка е да ги публикувате - обработите в G - код. Постобработката е процес на преобразуване на траекториите на инструмента, генерирани от CAM софтуера, във формат, който CNC фрезата може да разбере.
- Изберете подходящия постпроцесор: Всяка CNC фреза има свой собствен специфичен G - код формат. Уверете се, че сте избрали правилния постпроцесор за вашето устройство във вашия CAM софтуер.
- Генерирайте G - кода: Стартирайте функцията за последваща обработка във вашия CAM софтуер, за да генерирате файла с G код. Файлът с G код ще съдържа всички инструкции за CNC фрезата, включително движенията на инструмента, скоростите на подаване и скоростите на шпиндела.
- Прехвърлете G - кода на CNC машината: Използвайте USB устройство, Ethernet връзка или други методи за прехвърляне, за да изпратите файла с G код към CNC фрезовата машина. Уверете се, че следвате специфичните процедури на машината за зареждане и изпълнение на файла с G код.
Основни съображения за ефективно генериране на траектория на инструмента
Ето някои допълнителни съображения, които трябва да имате предвид за ефективно генериране на пътя на инструмента:
- Намалете до минимум промените на инструмента: Промяната на инструмента може да отнеме много време и може да повлияе на цялостната ефективност на обработката. Опитайте се да групирате подобни операции заедно и използвайте един и същ режещ инструмент за множество операции, когато е възможно.
- Оптимизирайте параметрите на рязане: Непрекъснато оптимизиране на параметрите на рязане, като скорост на подаване, скорост на шпиндела и дълбочина на рязане, въз основа на материала, който се обработва, режещия инструмент и операцията на обработка. Това може да подобри скоростта на отнемане на материала и да намали износването на инструмента.
- Използвайте разширени функции: Много софтуерни пакети CAM предлагат разширени функции като адаптивно изчистване, което може автоматично да коригира траекторията на инструмента въз основа на материала, който се отстранява, и стратегии за високоскоростна обработка, които могат да увеличат скоростта на обработка и да подобрят покритието на повърхността.
Заключение
Генерирането на траектории на инструменти с помощта на CAM софтуер за CNC фрезоване е сложен, но възнаграждаващ процес. Следвайки стъпките, описани в този блог, и като вземете предвид ключовите фактори, можете да генерирате точни и ефективни пътеки на инструменти, които ще ви помогнат да произвеждате висококачествени части.
Като доставчик на CNC фрезоване, ние се ангажираме да предоставяме на нашите клиенти възможно най-добрите решения за обработка. Ако се интересувате да научите повече за нашите услуги за фрезоване с ЦПУ или имате въпроси относно генерирането на траектория на инструмента,свържете се с нас за безплатна консултация. Ще се радваме да обсъдим изискванията на вашия проект и да ви помогнем да намерите правилните решения.
Референции
- Смит, Дж. (2018). Наръчник за обработка с ЦПУ. Индустриална преса.
- Джоунс, А. (2019). CAM софтуер за начинаещи. Публикации за технологии за машинна обработка.
- Браун, Р. (2020). Разширени техники за фрезоване с ЦПУ. Преса за производствени решения.