El mecanizado CNC de cinco ejes de cuerpos de formas especiales

Con el rápido desarrollo de las industrias aeroespacial, de armas, barcos, automóviles y otras industrias de fabricación de maquinaria, la estructura de las partes de los productos se ha vuelto cada vez más compleja y sofisticada. Los centros de mecanizado CNC de 3 ejes ordinarios ya no pueden satisfacer las necesidades de mecanizado. La aparición de los centros de mecanizado CNC de 5 ejes se ha adaptado a los requisitos de la producción de productos y se ha convertido en un fracaso.
La dirección del desarrollo y popularización de la tecnología de fabricación de maquinaria. Con el objetivo de una pieza de forma especial con una superficie socavada (ver Figura 1), el centro de mecanizado CNC de varillaje de cinco ejes con plataformas giratorias dobles puede completar el mecanizado de todos los procedimientos en una sujeción, lo que resuelve el problema de las piezas curvas que no se pueden completar mediante máquinas herramienta CNC de tres ejes. Mecanizado.

1 Análisis de mecanizado de piezas

Puede verse en la Figura 1 que la parte del cuerpo con forma especial se compone principalmente de un cuerpo de copa invertida en forma de U, una base y una superficie de transición, y el material de mecanizado es de acero 45. La estructura parece simple, pero debido a la superficie socavada, las piezas no pueden ser procesadas por una máquina herramienta CNC de tres ejes. El centro de mecanizado CNC de enlace de cinco ejes agrega dos ejes giratorios sobre la base de los tres ejes lineales X, Y y Z, que pueden controlar la dirección del eje de la herramienta para cambiar en consecuencia con la dirección normal de la superficie procesada, de modo que Puede procesar la superficie curva compleja o la superficie curva que no puede ser procesada completamente por tres ejes. Por lo tanto, las piezas de formas especiales deben ser procesadas por un centro de mecanizado CNC con varillaje de cinco ejes.

2 Modelado paramétrico de piezas

Figura 2 Modelo 3D de partes del cuerpo de formas especiales modelado geométrico de partes utilizando el software CAXA Manufacturing Engineer 2011 [2]

• (1) Utilice el comando de replanteo para generar una copa invertida en forma de U;
  
• (2) La base se forma estirando y agregando materiales;
  
• (3) Utilice el comando de transición para generar un modelo de cuerpo extraterrestre completo (consulte la Figura 2).

3 Planificación de la estrategia de mecanizado del mecanizado en bruto de piezas.

Para mejorar la eficiencia del mecanizado, se debe utilizar primero la función de eje fijo y el corte en capas, y la fresa de extremo plano se utiliza para desbastar la pieza en bruto para garantizar que la tolerancia de mecanizado de gran superficie se elimine en el menor tiempo posible.

Casi terminado. Utilice la función de enlace de cinco ejes y adopte la trayectoria de la herramienta adaptada a las características geométricas de la superficie mecanizada para realizar el mecanizado semiacabado en diferentes superficies para garantizar que se elimine el gran margen después del mecanizado desbastado, de modo que cada superficie mecanizada conserve un y margen de acabado uniforme. refinamiento. Con el fin de garantizar la precisión, la calidad de la superficie y la eficiencia del mecanizado de piezas, la función de enlace de cinco ejes se utiliza finalmente para terminar diferentes superficies con una fresa de punta esférica.

4 Generación de trayectorias de herramientas

La generación de trayectorias de herramientas es un eslabón clave en la realización del mecanizado CNC de superficies curvas. Una trayectoria de herramienta razonable no solo puede mejorar la calidad y la eficiencia del mecanizado de superficies, sino que también permite aprovechar al máximo las capacidades de mecanizado de las máquinas herramienta CNC [3-6]

En el proceso de acabado, la superficie invertida del cuerpo de la taza invertida en forma de U y la superficie superior de la base se procesan usando una fresa de extremo de bola de 8 y se usa un fresado lateral de cinco ejes, y la taza del cuerpo de la taza invertida en forma de U La superficie se procesa con una fresa de punta esférica de 8. Contorno del eje finamente añadido

En este mecanizado de cuerpo de forma especial, el desbaste adopta un desbaste de área plana de 3 ejes y la pieza en bruto se procesa en capas con una fresa de extremo plano de 8. El desbaste del área plana puede eliminar de manera eficiente grandes márgenes y crear las condiciones para el mecanizado de semiacabado. . La trayectoria de la herramienta se muestra en la Figura 3. En el proceso de semiacabado, la superficie de corte del cuerpo de la copa en forma de U y la superficie superior de la base utilizan una fresa de punta esférica de 8, que utiliza 3 ejes para generar trayectoria y gira a cinco ejes para fresado lateral de cinco ejes. El fresado lateral de cinco ejes puede obtener mejores resultados. La superficie puede mejorar la eficiencia de corte y evitar el corte a velocidad cero de la herramienta durante el proceso de mecanizado. El ángulo entre el eje de la herramienta y la superficie de mecanizado se puede controlar configurando los parámetros de mecanizado. La configuración de los parámetros de control del eje de la herramienta se muestra en la Figura 4. El semiacabado de la superficie de la copa interior de la copa invertida en forma de U utiliza una fresa de punta esférica de 8 con acabado de línea paramétrica de 3 ejes. La superficie de transición también se procesa mediante un fresado lateral de cinco ejes. Buena adición de partes
La trayectoria de la herramienta se muestra en la Figura 6.

5 Mecanizado de simulación de piezas

Después de que se genera el archivo de posición de la herramienta de la pieza, se convierte en un programa NC estándar a través de la configuración de post-mecanizado de múltiples ejes, y luego el programa NC generado se importa al software de mecanizado de simulación VERICUT7.0 NC para el mecanizado de simulación de la pieza. La máquina herramienta construida durante el mecanizado de simulación debe ser consistente con la estructura real de la máquina herramienta, y la posición de instalación de las piezas también debe ser consistente con la posición real de la máquina herramienta. A través del mecanizado de simulación, se puede verificar la racionalidad de la trayectoria de la herramienta, se puede verificar el fenómeno de interferencia y colisión en el proceso de mecanizado real, y se puede verificar la corrección de los ajustes posteriores al mecanizado y el programa de mecanizado CNC generado, optimizando así el trayectoria de la herramienta y reduciendo el mecanizado real de las piezas. La tasa de error ha mejorado la eficiencia y precisión del mecanizado de las piezas.

6 Mecanizado real de piezas en máquinas herramienta

Una vez que se pasa el mecanizado de simulación de la pieza, el programa de mecanizado CNC optimizado se puede importar a la máquina herramienta real para el mecanizado real de la pieza. El centro de mecanizado CNC de enlace de cinco ejes con plataforma giratoria dual utilizado en el mecanizado real de piezas, el eje C puede girar continuamente en el rango de 0 ° a 360 °, y el eje A puede oscilar hacia adelante y hacia atrás en el rango de -10 ° a 100 °. La pieza en bruto se sujeta directamente con tres garras instaladas en el plato giratorio, y todas las piezas se procesan en una sujeción. Después de la prueba, se califica la precisión dimensional y la calidad de la superficie. El objeto procesado se muestra en la Figura 8.

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