Gericht op de problemen van de moeilijke verwerking van ruimtelijke boogoppervlakken, veel verwerkingselementen, hoge verwerkingsprecisie en hoge eisen aan de oppervlakteruwheid bij de verwerking van afdekkingen, door middel van de analyse van gereedschapswerktuigsystemen, de maakbaarheid van onderdelen, verwerkingsgereedschappen en programmeermethoden, een formule voor het verwerken van de bewerkingscentrum werd geformuleerd. Het procesimplementatieplan introduceert de toepassingsmethode van kogelkopgereedschappen bij het verwerken van het gebogen oppervlak van de behuizing.
1 Voorwoord
Het deksel wordt doorgaans als afdichting gebruikt. Vóór de montage moet het gas-, water- en andere druktests ondergaan om ervoor te zorgen dat het product niet lekt en om de luchtdichtheid van de montage en het gebruik te garanderen. De meeste daarvan zijn integrale gietstukken of gelaste onderdelen met complexe vormen en meerdere structuren. Variabel, verschillende maten, spouwvormige binnenkant, dunne en oneffen wanden. Bij de productie en fabricage zijn er niet alleen gatensystemen, afdichtingsgroeven en vlakken met hoge precisie-eisen, maar ook veel speciaal gevormde filets, nokken en onregelmatig gebogen oppervlakken, die moeilijk te verwerken en te vervaardigen zijn [1].
2 Deelstructuur en procesanalyse
2.1 Analyse van de onderdeelstructuur
De hoes is een doosvormig onderdeel. Het is een semi-ingesloten veelvlak met ongelijke holtes en binnenmuren en meestal onregelmatige structuren. Het wordt voornamelijk gebruikt om de reinheid van het lichaam te garanderen en het geluid dat het lichaam tijdens het werk genereert te verminderen. Tegelijkertijd kan het een rol spelen bij het verfraaien van het uiterlijk. Bij mechanische verwerking zijn er veel verwerkingselementen, een groot verwerkingsvolume en een onregelmatige structuur, wat het proces complex maakt [2].
afbeelding
Figuur 1 Behandel procesvereisten
2.2 Procesanalyse
Deksel: De plano is een massief gietijzeren onderdeel met strenge eisen aan de oppervlaktekwaliteit, het materiaal is moeilijk te verwerken, het gereedschap slijt snel en het is moeilijk om ruimtelijk gebogen oppervlakken te bewerken. De dekseldelen worden weergegeven in Figuur 1. Er bevinden zich linker- en rechterbogen aan de achterkant van de flens, gescheiden door ribben van 14 mm in het midden. Links en rechts zijn symmetrische structuren, met één zijde links aan de boven- en onderkant. De oppervlakteruwheidswaarde Ra=1.6μm .
2.3 Moeilijkheidsanalyse
De hoes is een doosvormig onderdeel. Het materiaal QT{{0}} is nodulair gietijzer, dat een hoge sterkte en goede taaiheid heeft. Het heeft de kenmerken van slijtvastheid, trillingsabsorptie en oxidatieweerstand, maar de snijprestaties zijn slecht. Volgens de tekeningeisen dient de achterzijde van de aansluitflens volledig bewerkt te worden. De bogen zijn links en rechts symmetrisch verdeeld, in het midden gescheiden door ribben. Het boogoppervlak wordt loodrecht op de gereedschapsas bewerkt. Bij het bewerken van het gebogen oppervlak moeten de geometrische afmetingen van het gereedschap worden aangepast aan het oppervlakgereedschapspad om ervoor te zorgen dat de vorm van het uiteindelijke gebogen oppervlak voldoet aan de procesvereisten. . Zoals weergegeven in Figuur 1 is de dikte van de ribbenplaat (16±0.025) mm, (14±0,02) mm en de wortelfilet R (82,5±0,025) mm. De verwerkingsnauwkeurigheid is hoog en de eisen aan de oppervlaktekwaliteit zijn streng. Omdat de achterkant van de flens wordt gescheiden door ribben, zal er bij het gebruik van een driezijdige frees of draaibank interferentie optreden, waardoor bewerking onmogelijk wordt [3].
3. Processtroom en CNC-bewerkingsmethoden
3.1 Verwerkingsmethoden
Hoewel het boogoppervlak van dit onderdeel een omwentelingsoppervlak is, zijn de vorm en structuur ervan doosvormige onderdelen (zie figuur 2), dus het is niet geschikt voor het draaien van werktuigmachines. De achterkant van de flens wordt gescheiden door drie ribben, met een afgeronde wortelovergang. De achter- en voorkant vereisen een hoge maatnauwkeurigheid en oppervlakteruwheid en kunnen worden bewerkt op drie- en meerassige freesmachines. Bij meerassige bewerking kunnen, omdat de onderlinge posities van het gereedschap en het werkstuk op elk moment tijdens de bewerking veranderen, alle bewerkingen in één opspanning worden voltooid om optimale bewerkingsomstandigheden te verkrijgen. De aanschafkosten en softwarekosten zijn echter veel hoger dan die van drieassige, onderhouds- en onderhoudskosten zijn te hoog en de eisen aan de bedieningsvaardigheden van operators zijn ook hoog, wat resulteert in hoge arbeidskosten. Bij de drieassige werktuigmachine blijft de gereedschapsasvector ongewijzigd en wordt deze in het normaalvlak van de Z-as verwerkt. Het gebruik van een verbindingsfitting kan de ruimtelijke oppervlakteverwerking voltooien en een betere systeemstijfheid bereiken. Omdat dit product in grote hoeveelheden en in kleine batches wordt geproduceerd, is het niet nodig om de gereedschappen aan te passen. Aan de productiebehoeften van dit product kan worden voldaan door gebruik te maken van bestaande universele pads van gelijke hoogte en neerwaartse drukplaten voor positionering en klemming. Na meting ter plaatse van de freeskop van de werktuigmachine en analyse van de verwerkingsfactoren van de behuizing, kan een kogelfrees worden gebruikt om een gebogen oppervlakteafronding in het ZY-vlak langs de Z-asrichting te creëren om een beter oppervlak te verkrijgen verwerkingsnauwkeurigheid, kwaliteit en efficiëntie. En de beste prijs-kwaliteitverhouding.
afbeelding
Figuur 2 Deksel blanco
3.2 Gereedschapsconcept
De selectie van gereedschappen en het bepalen van de snijhoeveelheid zijn belangrijke inhoud in de CNC-bewerkingstechnologie. Ze hebben niet alleen invloed op de verwerkingsefficiëntie van CNC-bewerkingsmachines, maar hebben ook rechtstreeks invloed op de verwerkingskwaliteit en veranderen tegelijkertijd de volledige verwerkingskosten. Gecombineerd met de kenmerken van de werktuigmachine, de prestaties van het werkstukmateriaal, de opspan- en procesvereisten, worden driezijdige randfrezen, vingerfrezen en kogelfrezen geselecteerd voor verwerking. Omdat de drie ribben aan de achterkant van de flens gelijkmatig verdeeld zijn op 90 graden, is er veel residu aan de basis van de ribben wanneer ze worden teruggefreesd met een driezijdige randfrees, en de vingerfrees kan worden gebruikt om alle ribben langs de boogrichting te verwerken. Het wortelboogoppervlak is een driedimensionaal oppervlak dat van onder naar boven wordt gevormd. Voor interpolatiefrezen moet een kogelgereedschap met een straal kleiner dan of gelijk aan de minimale kromtestraal van het oppervlak worden gebruikt. Er wordt gemeten dat de marge van 6 mm aan één zijde van de plano groot is. Om de stijfheid en efficiëntie van de verwerking te garanderen, zijn de specificaties in Figuur 3 φ20mm×80mm×150mm×4F (YT) vingerfrees en R10mm×80mm×150mm (YT) kogelfrees. mes.
afbeelding
Figuur 3 Vingerfrees (onder) en kogelfrees (boven)
3.3 Snijplan
Om de nauwkeurigheid en oppervlakteruwheid van het afgeronde gebogen oppervlak te garanderen, wordt bij het snijproces, afhankelijk van de werkelijke verwerkingsomstandigheden van het werkstuk, van onder naar boven klimmend frezen gebruikt. Afzonderlijke gereedschapsstartpunten en gereedschapsinstelpunten. Met het oog op het garanderen van de veiligheid moet het startpunt van het gereedschap zo dicht mogelijk bij het werkstuk liggen om de onbelaste verplaatsing van het gereedschap te verminderen, het voedingspad te verkorten en de uitvoeringstijd tijdens het bewerkingsproces te besparen. Omdat de blanco marge groot is, moet de cyclische verwerkingsmethode worden gebruikt om achtereenvolgens te frezen, zoals weergegeven in Figuur 4, waarbij geleidelijk de marge in de YZ-richting wordt verwijderd en een marge van 0,2 mm overblijft voor afwerking. Tijdens deze periode moet worden opgemerkt dat de invoer- en terugtrekkingspunten loodrecht op elkaar moeten staan. In de richting van de Z-as kan de invoersnelheid niet "G0" zijn, en het commando "G0" moet voorkomen dat "Y, Z" tegelijkertijd beweegt.
De gereedschapssnijparameters worden geselecteerd: φ20mm vingerfrees. Het gereedschapsmateriaal ondersteunt een lineaire snelheid vc van 90~120m/min, een terugsnijsnelheid ap van 0,3~2 mm en een voeding fz van 0,07~0,3 mm/z.
R10mm×80mm×150mm (YT) kogelfrees, het gereedschapsmateriaal ondersteunt een lineaire snelheid vc van 120~150m/min, achteraangrijping ap van 0,3~0,8 mm, en voedingsfz van 0,11~0,18 mm/z.
Omdat de plano een massief gietstuk is, beïnvloed door het gietproces, kan het oppervlak van de plano af en toe harde plekken, poriën en zandinsluitingen vertonen. Om de kwaliteitsrisico's te verminderen en de snijstabiliteit te garanderen, werden na het debuggen en verifiëren van het teststuk de uiteindelijke snijparameters van de φ20 mm vingerfrees geselecteerd als vc=92m/min, n=1465r/ min, ap=1.5 mm, fz=0.07 mm/z, vf =410 mm/min; de snijparameters van de R10mm kogelfrees worden geselecteerd als vc=130m/min, n=2070r/min, ap=0.5mm, vf=228mm/min. Na het verwerken van 12 stuks in een batch, met behulp van de bovenstaande snijparameters, zijn de verwerkingskwaliteit en stabiliteit goed en is het gereedschap duurzaam.
afbeelding
Figuur 4: Gereedschapspad
3.4 Programmering
Op basis van de geometrische afmetingen van de onderdeeltekening worden de trajectgegevens van het gereedschapscentrum berekend. Omdat het boogoppervlak zich in het YZ-vlak bevindt, is het bij gebruik van een kogelfrees noodzakelijk om de coördinaten van het contactpunt te berekenen en de R82,5mm-boogfrezen via puntbenadering te voltooien. Het uiteindelijke doel van numerieke berekeningen is het verkrijgen van alle relevante positiecoördinaatgegevens die nodig zijn voor het programmeren. Bereken de Y- en Z-coördinaatwaarden via trigonometrische functies volgens Figuur 5: Y=Rcos , Z=Rsin .
afbeelding
Figuur 5 Coördinaatberekeningsprincipe
Stel bij het programmeren van het Heidenhain CNC-programma Q1=17 in als de starthoek, Q2=0.1 als de hoektoename, Q3=+76.5 als de eindhoek, Q{{5} }.5 (R=82.5+10) als de boogstraal, Q1=Q1 +Q2 voegt een variabele toe voor de hoek. Nadat het programma is samengesteld, moet de werking van het programma worden gecontroleerd voordat het officieel wordt gebruikt voor productie en verwerking. In speciale gevallen is ook een proefbewerking van onderdelen vereist. Op basis van de inspectieresultaten wordt het programma aangepast en aangepast, en vaak vele malen herhaald totdat een programma wordt verkregen dat volledig aan de verwerkingseisen voldoet.
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; starthoek
63 FN 0:Q2 =+0.1; hoek verhoging
64 FN 0:Q3 =+76.5; laatste hoek
65 FN 0:Q4 =+92.5; boog straal
66 FN 0:Q5 =+0
67 FN 0:Q6 =+0
68 LBL.2
69 Q1=Q1+Q2; hoek neemt variabel toe
70 K5=Q4×COS Q1; lusberekening van Y-waarde
71Q6=Q4×SIN Q1; lusberekening van de Z-waarde
72 L Y-Q5 Z+Q6 R0 F1000
73 FN 12: IF+Q1LT+Q3 GA NAAR LBL 2; lus oordeel
74L Y-21 Z+90.085
75L Z+100 FMAX; terugtrekking van het mes
76 M0
4 Debuggen, verwerking en inspectie
De verwerkingsoorsprong van de oppervlakteafwerking in het programma is het midden van de flens, dat wil zeggen dat X{{0}}, Y0 en Z0 in G54 zich op het bovenoppervlak van de flens bevinden . Nadat u de kantentaster hebt gebruikt om in de X- en Y-richting te centreren, voert u de mechanische coördinaten in de overeenkomstige G54 in. Nadat de Z-richtingdoorn of het referentiemes op de buitenste cirkel van de flens past, berekent u de Z-waarde en voert u deze in G54 in. Laat de werktuigmachine vóór de verwerking drooglopen om de juistheid van het bewegingstraject van het gereedschap te controleren. Tijdens het debuggen kunnen de spilsnelheid en de voedingssnelheid tijdens de verwerking op de juiste manier worden aangepast aan de werkelijke situatie (zie Figuur 6 voor het verwerkingsproces) om de beste snijprestaties te bereiken. Nadat het eerste stuk is voltooid, wordt het naar een meetinstrument met drie coördinaten gestuurd om de lineaire afmetingen, geometrische toleranties en oppervlakteruwheid te meten. De testresultaten voldoen aan de proceseisen.
afbeelding
Figuur 6 Oppervlaktefiletverwerking
5. Conclusie
Door het speciale gebruik van kogelfrezen werd na vele pogingen en tests uiteindelijk het procesplan voor de verwerking van het afdekoppervlak bepaald, waarmee met succes het probleem van de moeilijke verwerking van het boogoppervlak van de afdekruimte, veel verwerkingselementen, hoge verwerkingsnauwkeurigheid en oppervlakteruwheid. Strenge eisen en andere lastige kwesties. Het zorgt voor de juistheid van de omslagverwerking, verbetert de controleerbaarheid en stabiliteit van de verwerkingskwaliteit en vormt uiteindelijk massaproductiemogelijkheden. Tegelijkertijd is deze methode breed toepasbaar en kan ze hulp en referentie bieden voor soortgelijke oppervlaktebewerkingstoepassingen.
