Kokkuvõte CNC-töötlemise kogemusest

CNC-töötluse -keerukuse tõttu, mis hõlmab muutujaid, nagu tööpingid, materjalid, lõiketööriistad, lõikemeetodid ja parameetrite seadistused,-selles valdkonnas (olgu siis tegelikus töötlemises või programmeerimises) kõrge pädevustaseme saavutamine nõuab palju aega. Alljärgnev on kokkuvõte praktilistest kogemustest, mille insenerid on pika tootmisperioodi jooksul kogunud. See hõlmab selliseid aspekte nagu töötlemisprotsessid, tööetapid, tööriista parameetrite valik ja protsessi jälgimine ning on mõeldud teile viitamiseks.

(1) **Tööriista{1}}põhine järjestamine:** toimingud on jagatud vastavalt kasutatud lõikeriistadele. Üks tööriist täidab kõik osa teostatavad funktsioonid enne, kui ülejäänud funktsioonide täitmiseks kasutatakse teist või kolmandat tööriista. See lähenemine vähendab tööriistavahetuste arvu, minimeerib mitte-lõikamise (õhk-) aega ja vähendab tarbetuid positsioneerimisvigu.

(2) **Funktsioonipõhine-järjestus:** ulatuslike töötlusnõuetega osade puhul saab töö jagada konstruktsiooniomaduste-, nagu sisemised omadused, välisprofiilid, kumerad pinnad või tasased pinnad, alusel. Üldiselt töödeldakse lamedaid pindu ja asukohapindu enne auke; lihtsad geomeetrilised kujundid töödeldakse enne keerukaid; ja väiksemate täpsusnõuetega funktsioone töödeldakse enne neid, mis nõuavad suuremat täpsust.

(3) **Karestamise ja viimistlemise järjestamine:** Deformatsioonile kalduvate osade puhul tuleks töötlemis- ja viimistlustoimingud üldjuhul eraldada. Selle põhjuseks on asjaolu, et pärast töötlemist võivad tekkida parandusmeetmed (nt uuesti joondamine), et kõrvaldada võimalik deformatsioon.
Kokkuvõttes tuleb toimingute jagamisel paindlikult arvestada selliste teguritega nagu detaili struktuur ja valmistatavus, tööpinkide võimalused, nõutava CNC-töötluse ulatus, seadistuste arv ja rajatise tootmiskorraldus. Valik kontsentreerivate (vähem seadistusi) ja hajutavate operatsioonide (rohkem seadistusi) vahel peaks põhinema konkreetsel olukorral, püüdes alati ratsionaalse lähenemise poole.

Töötlemise järjekord tuleks kindlaks määrata detaili struktuuri, toormaterjali (tooriku) seisukorra ning positsioneerimise ja kinnitamise nõuete alusel, keskendudes eelkõige sellele, et tooriku jäikus ei kahjustaks. Järjestus peaks üldiselt järgima järgmisi põhimõtteid:

(1) Eelmise etapi töötlemine ei tohi segada järgmise etapi jaoks vajalikku positsioneerimist ja kinnitamist; Arvesse tuleb võtta ka toiminguid, mis hõlmavad üldotstarbelisi-tööpinke, mis on segatud sammude vahele.

(2) Masina sisemised omadused ja õõnsused enne väliskontuuride töötlemist.

(3) Toiminguid, mis kasutavad samu positsioneerimis- ja kinnitusmeetodeid või sama lõikeriista, tuleks ideaaljuhul sooritada järjest, et minimeerida ümber-positsioneerimise, tööriista-vahetamise ja klammerdus{3}}reguleerimistoimingute arvu.

(4) Kui ühe seadistuse ajal tehakse mitu toimingut, ajastage kõigepealt need, mis tooriku jäikust kõige vähem mõjutavad.

(1) Püüdke ühtlustada projekteerimisel, tootmisprotsessidel ja programmeerimisarvutustes kasutatavaid lähtepunkte.

(2) Minimeeri seadistuste arv; eesmärk on töödelda kõik vajalikud pinnad pärast ühte positsioneerimistoimingut.

(3) Vältige skeeme, mis nõuavad masina töötamise ajal käsitsi reguleerimist.

(4) Veenduge, et kinnitusdetail on avatud ja juurdepääsetav; positsioneerimis- ja kinnitusmehhanismid ei tohi segada tööriista liikumisteed (nt põhjustada kokkupõrkeid). Kui segamine on vältimatu, kaaluge masinkruustangu või kruvikinnitusega alusplaadi kasutamist.

1. Tööriista-seadepunkt võib asuda toorikul endal, eeldusel, et see on tugipunkt või pind, mida on juba täppis-töödeldud. Kui aga tööriista-seadepunkt hävib esimese toimingu ajal, võib osutuda võimatuks seda järgmiste toimingute jaoks leida. Seetõttu määrake esimese toimingu ajal suhteline tööriista-asend asukohas, millel on fikseeritud mõõtmete seos positsioneerimispunktiga; see võimaldab algse tööriista-seadepunkti taastada nende suhtelise asukoha alusel. See suhteline tööriista-seadistusasend asub tavaliselt masina laual või kinnitusel. Valiku põhimõtted on järgmised:
1) Lihtne joondada.
2) Mugav programmeerimiseks.
3) Madal tööriista-seadete viga.
4) Mugav töötlemise ajal kontrollimiseks.

2. Tooriku koordinaatsüsteemi lähtekoha määrab operaator; see määratakse tööriista seadistuse kaudu pärast töödeldava detaili kinnitamist ja see kajastab positsioonisuhet (kaugust) tooriku ja tööpingi nullpunkti vahel. Kui tooriku koordinaatsüsteem on loodud, jääb see üldiselt fikseerituks. Tooriku koordinaatsüsteem ja programmeerimise koordinaatsüsteem peavad olema joondatud; see tähendab, et need peavad töötlemise ajal kokku langema.

Tööriista teekond viitab tööriista liikumise trajektoorile ja suunale töödeldava detaili suhtes CNC-töötluse ajal. Ratsionaalse töötlemisraja valimine on ülioluline, kuna see on tihedalt seotud detaili töötlemistäpsuse ja pinnakvaliteediga. Tööriista teekonna määramisel tuleks arvestada järgmiste punktidega:
1) Veenduge, et osa vastab töötlemise täpsuse nõuetele.
2) Hõlbustada arvulisi arvutusi ja vähendada programmeerimise töökoormust.
3) Töötlemise tõhususe parandamiseks otsige lühimat töötlemisrada ja minimeerige õhu-lõikamise aeg.
4) Minimeeri programmiplokkide arv.
5) veenduge, et töödeldava detaili profiili pinnakaredusnõuded on täidetud; lõppprofiili tuleks viimasel läbimisel pidevalt töödelda.
6) Arvestage hoolikalt tööriista lähenemis- ja tagasitõmbamisteed (sisenemine ja väljumine), et minimeerida profiilil peatumisest põhjustatud tööriistajälgi (kus lõikejõu järsud muutused võivad põhjustada elastset deformatsiooni) ja vältida töödeldava detaili kriimustamist, kui surute tööriista vertikaalselt profiili pinnale.

Kui tooriku joondamine ja programmi silumine on lõpetatud, läheb protsess automaatse töötlemise etappi. Automaatse töötlemise ajal peab operaator jälgima lõikamisprotsessi, et vältida kvaliteediprobleeme või muid ebatavalistest lõiketingimustest põhjustatud õnnetusi.

Lõikamisprotsessi jälgimine hõlmab peamiselt järgmisi aspekte:
1. Töötlemisprotsessi jälgimine: töötlemata töötlemine keskendub liigse materjali kiirele eemaldamisele tooriku pinnalt. Automaatse töötlemise ajal järgib tööriist etteantud rada, mis põhineb määratud lõikeparameetritel. Operaator peaks jälgima lõikekoormuse muutusi koormusmõõdiku abil ja reguleerima lõikeparameetreid vastavalt tööriista koormuse olekule, et maksimeerida tööpingi tõhusust.

2. Lõikehelide jälgimine protsessi ajal: automaatse lõikamise korral on tööriista töödeldava detailiga kokkupuutel tekkiv heli tavaliselt stabiilne, pidev ja terav, millega kaasneb masina sujuv liikumine. Protsessi edenedes võib ebastabiilsus tekkida selliste tegurite tõttu nagu kõvad lisandid toorikusse, tööriista kulumine või tööriista läbipaine. See ebastabiilsus väljendub muutustena lõikehelis-, nagu tööriista müra, mis mõjutab töödeldavat detaili,-ja masina vibratsioon. Lõikeparameetreid ja -tingimusi tuleks koheselt kohandada; kui reguleerimine osutub ebaefektiivseks, tuleb masin peatada, et kontrollida tööriista ja tooriku seisukorda.

3. Viimistlusprotsessi jälgimine: Viimistlemisel keskendutakse mõõtmete täpsuse ja pinnakvaliteedi tagamisele, mis hõlmab tavaliselt suuri lõikekiirusi ja etteandekiirusi. Tähelepanu tuleb pöörata-kuumutatud servade mõjule töödeldud pinnale. Õõnsustöötlemisel tuleb kaitsta ka ülelõikamise ja tööriista läbipainde eest nurkades. Nende probleemide lahendamiseks: esmalt reguleerige jahutusvedeliku pihustusasendit, et tagada töödeldud pinna optimaalne jahutamine; teiseks jälgige töödeldud pinna kvaliteeti ja reguleerige lõikeparameetreid, et minimeerida kvaliteedikõikumisi. Kui reguleerimine ei anna märkimisväärset paranemist, peatage masin, et kontrollida algse programmi kehtivust.
Masina kontrollimiseks peatamisel või peatamisel tuleb olla eriti ettevaatlik tööriista asendi suhtes. Masina seiskamine tööriista aktiivse lõikamise ajal,-mis põhjustab spindli järsu seiskumise-, võib jätta tooriku pinnale tööriista jäljed. Ideaalis tuleks masin peatada alles pärast seda, kui tööriist on lõiketsoonist lahti eraldunud.

1. Pindfreesimiseks tuleks valida mitte-uuesti teritatavad karbiidfreesid või otsfreesid. Üldiselt eelistatakse kahe-käiguga töötlemisstrateegiat: esimene käik peaks olema jämetöötlus, kasutades tahvfreesi, mis liigub pidevalt üle tooriku pinna. Soovitatav lõikelaius igal läbimisel on 60–75% tööriista läbimõõdust.

2. Otsafreese ja karbiid{1}}otsfreese kasutatakse peamiselt esiservade, pilude ja kasti{2}}avapindade töötlemiseks.

3. Kuul-otsfreesi ja ümar-sisustusfreesi (tuntud ka kui bull-ninafreesid) kasutatakse tavaliselt muutuva süvisenurgaga kumerate pindade ja profiilide töötlemiseks. Kuul-otsfreese kasutatakse enamasti pool-viimistlemiseks ja viimistlemiseks, samas kui karbiidist-ümmargusi-sisustusfreesi kasutatakse tavaliselt jämetöötluseks.

Töötlemisprogrammi leht on CNC-töötlusprotsessi disaini komponent ja toimib juhiste kogumina, mida operaator peab järgima. See sisaldab konkreetseid üksikasju töötlemisprogrammi kohta, eesmärgiga selgitada programmi sisu, töö hoidmise ja positsioneerimise meetodeid, igaks töötlemistoiminguks valitud tööriistu ja kõiki konkreetseid ettevaatusabinõusid.

Töötlemisprogrammi leht peaks sisaldama: CAD/CAM-failide nimesid, tooriku nimetust, tööhoidmise eskiisi, programmi nimetust, iga programmi jaoks kasutatavaid tööriistu, maksimaalset lõikesügavust, töötlemisviisi (nt jämetöötlus või viimistlus), hinnanguline töötlemisaeg jne.

Pärast töötlemisprotsessi kindlaksmääramist tuleb enne programmeerimist mõista järgmist:

1. tooriku kinnitusmeetod;

2. tooriku tooriku suurus (töötlemise ulatuse või mitme seadistuse määramiseks);

3. Töödeldava detaili materjal (sobivate lõikeriistade valimiseks);

4. Olemasolev tööriistavaru (vältimaks programmi muutmist töötluse ajal puuduvate tööriistade tõttu või vajaduse korral vajalikud tööriistad eelnevalt ette valmistada).

Ohutuskõrguse seadmise põhimõte seisneb üldiselt selles, et see asetatakse mis tahes "saarte" kõrgeimast pinnast kõrgemale (kõrgendatud omadused). Alternatiivina võib programmeerimise nullpunkti seadmine kõrgeimale pinnale minimeerida ka tööriistade kokkupõrkeohtu.

Kuna erinevad tööpingid tunnevad ära erinevad aadressikoodid ja NC-programmide vormingud, tuleb konkreetse kasutatava tööpingi jaoks valida õige järeltöötlusvorming, et tagada loodud programmi korrektne töö.

Programmi edastusmeetodeid saab liigitada CNC-ks ja DNC-ks. CNC-meetodi puhul kantakse programm andmekandja (nt diskett, lindilugeja või sidekaabel) kaudu tööpingi mällu salvestamiseks ja seejärel töötluse käigus mälust välja. Kuna mälumaht on piiratud, kasutatakse suurte programmide puhul DNC meetodit; kuna DNC võimaldab tööpingil lugeda programmi otse juhtarvutist (tõhusalt voogedastades andmeid töö ajal), ei piira see mälumahu piirangutega.