Osnovne tehnične točke 5-osnega CNC obdelovalnega centra na petih ključnih dimenzijah: natančnost nadzora gibanja, načrtovanje poti orodja, prilagajanje vpenjala in držala, kompenzacija napak in upravljanje stabilnosti procesa. Ker nobena opravila nista enaka, teh pet dimenzij ni mogoče uporabiti kot-enakopravnega-primernega-kontrolnega seznama za vse – specifične procesne parametre je treba prilagoditi tako, da se ujemajo z materialom in strukturno zapletenostjo vsakega obdelovanca, ravno zato 5-osno programiranje in nastavitev zahtevata višjo raven strokovnega znanja o procesu kot preprostejše 3-osno delo.
Osnovne točke nadzora gibanja
Simultani več{0}}krmiljenje sinhronizacije
Celotna vrednost 5-osne obdelave je odvisna od tega, kako tesno lahko stroj ohranja svoje osi v koraku med seboj, zato je sinhronizacija na vrhu seznama:
Tri linearne osi in dve rotacijski osi morajo doseči sinhronizirano interpolacijo na-milisekundni ravni. Rotacijske osi potrebujejo optične-kodirnike ali magnetne merilne kodirnike z zaprto{2}}zanko, tako da ostane natančnost zaznavanja kotnega premika znotraj ±5 ločnih sekund - toleranca je dovolj tesna, da prepreči prekomerno-ali-rezovanje površine, ki bi ga sicer povzročila zaostajajoča sinhronizacija med osemi na ukrivljeni površini.
Rotacijske osi je treba nastaviti z dvojno zaščito v obliki omejitev programske opreme in omejitev strojne opreme, odmik izhodišča-rotacijske osi pa je treba redno umerjati, da se odpravi nakopičena napaka pozicioniranja, preden se poveča pri ponavljajočih se opravilih.
Upravljanje zmogljivosti vretena
Vreteno je tisto, kjer se dejansko ustvarjajo rezalne sile, zato mora njegova lastna natančnost slediti vsemu, kar počnejo rotacijske osi:
Visoko{0}}hitrostna obdelovalna vretena morajo izpolnjevati stopnjo dinamičnega ravnotežja G2,5 ali boljšo, s čimer se izognete tresljajem, ki prihajajo z visoko-hitrostjo vrtenja in ki bi drugače potisnile hrapavost površine izven specifikacij.
Z laserskim interferometrom je treba redno preverjati radialno uhajanje konične izvrtine vretena, da zagotovite, da vpenjalno radialno uhajanje standardnih držal orodij BT- ali HSK-ostane znotraj 0,002 mm - majhno število, ki pa močno vpliva na kakovost končne obdelave, ko režete proste-površine.
Post{0}}prilagoditev procesorja
Most med programsko opremo CAM in fizičnim strojem je post-procesor in na 5-osnem stroju ne more biti splošen:
Poseben post{0}}procesor je treba zgraditi za posebno strukturno vrsto stroja -, ne glede na to, ali gre za dvojno-odreglo (dvojna vrtljiva miza), dvojno-vrtljivo-glavo ali oporno-plus-vrtljivo-konfiguracijo glave - za pretvorbo ustvarjenih podatkov o lokaciji rezalnika (CL). s programsko opremo CAM v kodo NC, ki dejansko ustreza kinematiki ciljnega stroja.
Po-procesor bi moral biti konfiguriran tudi s parametri omejitve gibanja osi orodja, tako da se rotacijske osi nikoli ne poskušajo premakniti izven varnega območja gibanja stroja na način, ki bi lahko sprožil trk.
Ključne točke načrtovanja orodne poti
Strategija površinske obdelave
Način generiranja poti orodja neposredno vpliva na kakovost površine in čas cikla:
Za zapletene proste-površine bi moralo biti pravo 5-osno simultano rezkanje prednostni pristop kot 3+2 pozicijsko rezkanje. Za to je potreben algoritem načrtovanja stalne -visine-visine (enaka preostala višina)-, ki ohranja preostalo višino pokrova površine na največ eni-tretjini zahtevane površinske hrapavosti obdelovanca – meja, ki daje dovolj prostora za končno obdelavo, da zanesljivo doseže specifikacijo.
Prav tako je treba konfigurirati optimizacijo glajenja vektorjev-osi orodja, saj so nenadne spremembe kota-osi orodja pogost vir vibracij stroja. Običajni pristopi glajenja vključujejo linearne-prehodne osi orodij in zlepke-glajenje krivulj osi orodij, ki oba olajšata stroj pri spremembah smeri, namesto da bi vsilila nenadno preusmeritev.
Uvod-In in Lead-Nadzor
Kako se orodje približa rezu in zapusti rez, je pomembno prav tako kot pot po površini:
Izogibati se je treba navpičnemu potapljanju; Spiralni vstop ali tangencialni vstop v loku sta namesto tega prednostni pristop, saj oba zmanjšata udarno obremenitev orodja v trenutku vpetja.
Pri umiku mora biti kot med osjo orodja in normalo obdelane površine 30 stopinj ali več, kar preprečuje, da bi orodje odrgnilo ali označilo površino, ki je že bila obdelana.
Ključne točke napeljave in oprijema
Načela prilagajanja napeljave
Strategijo držanja dela je treba uskladiti z geometrijo dela, ne le z njegovo velikostjo:
Tanko{0}}obdelovance je treba držati z vakuumskimi vpenjali ali gibkimi vpenjali, pri čemer se je treba izogniti deformacijam, ki jih togo vpenjanje ponavadi povzroči v delu z malo inherentne togosti.
Za obdelovanca z rotacijsko-osjo je treba uporabiti sredi-nastavek za lociranje, ki zagotavlja, da koaksialnost med rotacijskim središčem obdelovanca in rotacijsko osjo stroja ostane znotraj 0,01 mm.
Preverjanje stabilnosti delovnega držala
Celo dobro{0}}izbrano napeljavo je treba potrditi, preden se ji zaupa produkcijska serija:
Programsko-simulacijsko programsko opremo rezalne sile je treba uporabiti za vnaprejšnje preverjanje togosti obdelovanca, da se prepreči morebitno premikanje obdelovanca med dejanskim postopkom rezanja.
Veliki obdelovanci morajo biti opremljeni s pomožnimi oporami za preprečevanje prevrnitvenega momenta, ki nastane med 5-osno obdelavo, s čimer se prepreči, da bi nastavitev vpenjala sredi cikla postala nestabilna.
Ključne točke tehnologije kompenzacije napak
Natančnost na 5-osnem stroju ni le stvar dobre zasnove – odvisna je od stalnega kompenzacijskega režima v treh virih napak:
Kompenzacija geometrijske napake: laserski interferometer se uporablja za merjenje zračnosti vsake osi in napake ravnosti, rezultati pa so kompenzirani s parametri CNC sistema, pri čemer je kompenzacijska natančnost znotraj 0,001 mm.
Kompenzacija toplotne napake: temperaturni senzorji so nameščeni za spremljanje dviga toplote v vretenu in vodilih, matematični model toplotne deformacije pa je zgrajen za zagotavljanje realno{0}}časovne kompenzacije, kar zmanjša-odklon natančnosti obdelave, ki bi ga toplotna deformacija sicer povzročila v daljšem obdobju.
Kompenzacija napake orodja: Prednastavitev orodja se uporablja za merjenje napake dolžine in premera na vsakem orodju, pri čemer se rezultati samodejno vnesejo v sistem CNC za kompenzacijo odstopanja dimenzij, ki ga povzroči obraba orodja.
Ključne točke upravljanja stabilnosti procesa
Ujemanje rezalnih parametrov
Izbira parametrov se mora odzvati na to, kako zahteven je material za rezanje:
Za-{1}}materiale, ki jih je težko obdelati, kot so titanove zlitine in superzlitine, je priporočena kombinacija parametrov majhen pomik na zob (0,05–0,2 mm/z) v kombinaciji z zmerno rezalno hitrostjo (50–100 m/min).
Za--materiale, ki jih je enostavno rezati, kot so aluminijeve zlitine, lahko namesto tega uporabite večji pomik na zob (0,2–0,5 mm/z) skupaj z visoko rezalno hitrostjo (1000–3000 m/min).
Prilagajanje rezalne tekočine
Strategija hladilne tekočine je še ena spremenljivka, ki jo je treba spremeniti glede na material:
Obdelava zahtevnih materialov zahteva visoko{0}}tlačno rezalno tekočino (tlak večji od ali enak 70 barom), skupaj z zračno pištolo za odpihovanje odrezkov, kar preprečuje kopičenje odrezkov, ki bi sicer lahko povzročilo sekundarno rezanje.
Pri obdelavi aluminijevih zlitin je treba uporabljati rezalno tekočino- brez klora, da se prepreči korozija na površini obdelovanca.
V-procesnem pregledu in popravkih
Zgodnje lovljenje odstopanja - in ne po koncu celotne serije - je tisto, kar ohranja 5-osni proces dosleden skozi čas:
V stroj-vgrajena-prožilna sonda se uporablja za dokončanje prvega-pregleda artikla, pri čemer se odstopanja dimenzij samodejno kompenzirajo.
Za visoko{0}}natančne obdelovance je treba opraviti tudi pregled vseh dimenzij na koordinatnem merilnem stroju brez povezave (CMM), pri čemer se rezultati uporabijo za popravljanje parametrov za naslednje postopke obdelave.
Vse postopke zagona in strojne obdelave mora izvesti osebje z ustreznimi kvalifikacijami za upravljanje CNC obdelovalne opreme. Nepooblaščenemu osebju je prepovedano upravljati stroj, da se zaščitite pred varnostnimi tveganji, kot so trki in poškodbe zaradi-vrtečih komponent z visoko hitrostjo. Gledano kot celota, je teh pet dimenzij - nadzor gibanja, načrtovanje poti orodja, držanje obdelovanca, kompenzacija napak in stabilnost procesa - tisto, kar ločuje 5-osni program, ki se samo izvaja, od programa, ki dosledno zagotavlja ozke tolerance in površinske zaključke, za katere je tehnologija sploh izbrana.
