A usinagem CNC de cinco eixos de corpos de formato especial

Com o rápido desenvolvimento da indústria aeroespacial, de armas, navios, automóveis e outras indústrias de fabricação de máquinas, a estrutura das peças do produto tornou-se cada vez mais complexa e sofisticada. Os centros de usinagem CNC comuns de 3 eixos não podem mais atender às necessidades de usinagem. O surgimento de centros de usinagem CNC de 5 eixos adaptou-se aos requisitos de produção de produtos e tornou-se um fracasso.
A direção do desenvolvimento e popularização da tecnologia de fabricação de máquinas. Visando uma peça de formato especial com uma superfície de rebaixo (ver Figura 1), o centro de usinagem CNC de cinco eixos com mesas giratórias duplas pode completar a usinagem de todos os procedimentos em uma fixação, o que resolve o problema de peças curvas que não podem ser concluídas por máquinas-ferramentas CNC de três eixos. Usinagem.

1 Análise de usinagem de peças

Pode ser visto na Figura 1 que a parte do corpo em forma especial é composta principalmente por um corpo de copo invertido em forma de U, uma base e uma superfície de transição, e o material de usinagem é 45 aço. A estrutura parece simples, mas devido à superfície rebaixada, as peças não podem ser processadas por uma máquina-ferramenta CNC de três eixos. O centro de usinagem CNC de ligação de cinco eixos adiciona dois eixos rotativos com base nos três eixos lineares X, Y e Z, que podem controlar a direção do eixo da ferramenta para mudar correspondentemente com a direção normal da superfície processada, de modo que ele pode processar a superfície curva ou a superfície curva que não pode ser completamente processada por três eixos. Portanto, as peças com formato especial precisam ser processadas por um centro de usinagem CNC de cinco eixos.

2 Modelagem paramétrica de peças

Figura 2 Modelo 3D de modelagem geométrica de peças com formato especial de peças usando o software CAXA Manufacturing Engineer 2011 [2]

• (1) Use o comando de implantação para gerar um copo invertido em forma de U;
  
• (2) A base é formada esticando e adicionando materiais;
  
• (3) Use o comando de transição para gerar um modelo de corpo alienígena completo (veja a Figura 2).

3 Planejamento de estratégia de usinagem desbaste de usinagem de peças.

A fim de melhorar a eficiência da usinagem, a função de eixo fixo e corte em camadas devem ser usados ​​primeiro, e a fresa de topo de fundo plano é usada para desbastar a peça bruta para garantir que a permissão de usinagem de grande área seja removida no menor tempo possível.

Semi acabado. Utilize a função de ligação de cinco eixos e adote a trajetória da ferramenta adaptada às características geométricas da superfície usinada para realizar a usinagem de semiacabamento em superfícies diferentes para garantir que a grande margem após a usinagem de desbaste seja removida, de modo que cada superfície usinada retenha e margem de acabamento uniforme. acabamento. Para garantir a precisão, a qualidade da superfície e a eficiência da usinagem de peças, a função de ligação de cinco eixos é finalmente usada para fazer o acabamento de diferentes superfícies com uma fresa de ponta esférica.

4 Geração de caminho de ferramenta

A geração de trajetórias de ferramentas é um elo chave na realização da usinagem CNC de superfícies curvas. Uma trajetória de ferramenta razoável pode não apenas melhorar a qualidade e eficiência da usinagem de superfície, mas também dar um jogo completo às capacidades de usinagem das máquinas-ferramenta CNC [3-6]

No processo de acabamento, a superfície invertida do corpo do copo invertido em forma de U e a superfície superior da base são processadas usando uma fresa de extremidade esférica 8 e a fresagem lateral de cinco eixos é usada, e o copo do corpo do copo invertido em forma de U a superfície é processada por uma fresa de topo de esfera 8. Contorno do eixo finamente adicionado

Nesta usinagem de corpo de formato especial, o desbaste adota um desbaste de área plana de 3 eixos, e a peça bruta é processada em camadas com uma fresa de topo de 8 de fundo plano. O desbaste da área plana pode remover com eficiência grandes margens e criar condições para a usinagem de semi-acabamento. . O caminho da ferramenta é mostrado na Figura 3. No processo de semiacabamento, a superfície de recorte do corpo do copo em forma de U e a superfície superior da base usam uma fresa de ponta esférica 8, que usa 3 eixos para gerar a trajetória e muda para cinco eixos para fresamento lateral de cinco eixos. O fresamento lateral de cinco eixos pode obter melhores resultados. A superfície pode melhorar a eficiência de corte e evitar o corte em velocidade zero da ferramenta durante o Processo de usinagem. O ângulo entre o eixo da ferramenta e a superfície de usinagem pode ser controlado definindo os parâmetros de usinagem. As configurações dos parâmetros de controle do eixo da ferramenta são mostradas na Figura 4. O semiacabamento da superfície interna do copo do copo invertido em forma de U usa uma fresa de ponta esférica 8 com acabamento de linha paramétrica de 3 eixos. A superfície de transição também é processada por fresamento lateral de cinco eixos. Excelente adição de peças
O caminho da ferramenta é mostrado na Figura 6.

5 Simulação de usinagem de peças

Depois que o arquivo de posição da ferramenta da peça é gerado, ele é convertido em um programa NC padrão através da configuração de pós-usinagem multieixo e, em seguida, o programa NC gerado é importado para o software de simulação de usinagem VERICUT7.0 NC para a simulação de usinagem da parte. A máquina-ferramenta construída durante a simulação de usinagem deve ser consistente com a estrutura real da máquina-ferramenta e a posição de instalação das peças também deve ser consistente com a posição real da máquina-ferramenta. Por meio da simulação de usinagem, a racionalidade do caminho da ferramenta pode ser verificada, o fenômeno de interferência e colisão no processo de usinagem real pode ser verificado e a exatidão das configurações de pós-usinagem e o programa de usinagem CNC gerado podem ser verificados, otimizando assim o caminho da ferramenta e reduzindo a usinagem real das peças. A taxa de erro melhorou a eficiência da usinagem e a precisão das peças.

6 Usinagem real de peças em máquinas-ferramentas

Após a simulação da usinagem da peça, o programa de usinagem CNC otimizado pode ser importado para a máquina-ferramenta real para a usinagem real da peça. O centro de usinagem CNC de articulação de cinco eixos de mesa giratória dupla usado na usinagem real de peças, o eixo C pode girar continuamente na faixa de 0 ° a 360 ° e o eixo A pode oscilar para frente e para trás na faixa de -10 ° a 100 °. O blank é fixado diretamente com três garras instaladas na mesa giratória, e todas as peças são processadas em uma fixação. Após o teste, a precisão dimensional e a qualidade da superfície são todas qualificadas. O objeto processado é mostrado na Figura 8.

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