Στοχεύοντας στα προβλήματα της δύσκολης επεξεργασίας επιφανειών χωρικού τόξου, πολλών στοιχείων επεξεργασίας, υψηλής ακρίβειας επεξεργασίας και υψηλών απαιτήσεων τραχύτητας επιφάνειας στην επεξεργασία καλύμματος, μέσω της ανάλυσης συστημάτων εργαλειομηχανών, κατασκευασσιμότητας εξαρτημάτων, εργαλείων επεξεργασίας και μεθόδων προγραμματισμού, μια φόρμουλα για την επεξεργασία του διαμορφώθηκε το κέντρο μηχανικής κατεργασίας. Το σχέδιο υλοποίησης της διαδικασίας εισάγει τη μέθοδο εφαρμογής εργαλείων σφαιρικής μύτης στη διαδικασία επεξεργασίας της καμπύλης επιφάνειας του χώρου στέγασης.
1 Πρόλογος
Το κάλυμμα χρησιμοποιείται γενικά ως σφράγισμα. Πριν από τη συναρμολόγηση, πρέπει να υποβληθεί σε δοκιμές αερίου, νερού και άλλων πιέσεων για να διασφαλιστεί ότι το προϊόν δεν θα διαρρεύσει και να διασφαλιστεί η αεροστεγανότητα της συναρμολόγησης και της χρήσης του. Τα περισσότερα από αυτά είναι ενσωματωμένα χυτά ή συγκολλημένα μέρη με πολύπλοκα σχήματα και πολλαπλές δομές. Μεταβλητά, διαφορετικά μεγέθη, εσωτερικό σε σχήμα κοιλότητας, λεπτοί και ανώμαλοι τοίχοι. Στην παραγωγή και την κατασκευή, δεν υπάρχουν μόνο συστήματα οπών, αυλακώσεις στεγανοποίησης και επίπεδα με υψηλές απαιτήσεις ακρίβειας, αλλά και πολλά φιλέτα ειδικού σχήματος, μπότες και ακανόνιστες καμπύλες επιφάνειες, που είναι δύσκολο να επεξεργαστούν και να κατασκευαστούν [1].
2 Δομή μερών και ανάλυση διαδικασίας
2.1 Ανάλυση δομής μέρους
Το κάλυμμα είναι εξάρτημα τύπου κουτιού. Είναι ένα ημίκλειστο πολύεδρο με ανομοιόμορφες κοιλότητες και εσωτερικά τοιχώματα και ως επί το πλείστον ακανόνιστες δομές. Χρησιμοποιείται κυρίως για τη διασφάλιση της καθαριότητας του σώματος και τη μείωση του θορύβου που δημιουργείται από το σώμα κατά την εργασία. Ταυτόχρονα, μπορεί να παίξει ρόλο στην ομορφιά της εμφάνισης. Στη μηχανική επεξεργασία, υπάρχουν πολλά στοιχεία επεξεργασίας, μεγάλος όγκος επεξεργασίας και ακανόνιστη δομή, γεγονός που καθιστά τη διαδικασία πολύπλοκη [2].
εικόνα
Εικόνα 1 Καλύπτει τις απαιτήσεις διαδικασίας
2.2 Ανάλυση διαδικασίας
Κάλυμμα: Το κενό είναι ένα συμπαγές μέρος από χυτοσίδηρο με αυστηρές απαιτήσεις ποιότητας επιφάνειας, το υλικό είναι δύσκολο να επεξεργαστεί, το εργαλείο φθείρεται γρήγορα και είναι δύσκολο να επεξεργαστεί χωρικές καμπύλες επιφάνειες. Τα μέρη του καλύμματος φαίνονται στο σχήμα 1. Υπάρχουν τόξα αριστερά και δεξιά στο πίσω μέρος της φλάντζας, που χωρίζονται από νευρώσεις 14 mm στη μέση. Το αριστερό και το δεξί είναι συμμετρικές δομές, με τη μία πλευρά αριστερά στην επάνω και στην κάτω πλευρά. Η τιμή τραχύτητας της επιφάνειας Ra=1.6μm .
2.3 Ανάλυση δυσκολίας
Το κάλυμμα είναι εξάρτημα τύπου κουτιού. Το υλικό QT{{0}} είναι χυτό όλκιμο σίδηρο, το οποίο έχει υψηλή αντοχή και καλή σκληρότητα. Έχει τα χαρακτηριστικά αντοχής στη φθορά, απορρόφησης κραδασμών και αντοχής στην οξείδωση, αλλά η απόδοση κοπής του είναι κακή. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις σχεδίασης, η πίσω πλευρά της φλάντζας σύνδεσης πρέπει να υποβληθεί σε πλήρη επεξεργασία. Τα τόξα είναι συμμετρικά κατανεμημένα αριστερά και δεξιά, χωρισμένα με νευρώσεις στη μέση. Η επιφάνεια του τόξου επεξεργάζεται κάθετα προς τον άξονα του εργαλείου. Κατά την επεξεργασία της καμπύλης επιφάνειας, οι γεωμετρικές διαστάσεις του εργαλείου πρέπει να προσαρμόζονται στη διαδρομή του εργαλείου επιφάνειας για να διασφαλιστεί ότι το σχήμα της τελικής καμπύλης επιφάνειας πληροί τις απαιτήσεις της διαδικασίας. . Όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, το πάχος της πλάκας νευρώσεων είναι (16±0.{10}}25) mm, (14±0,02) mm και το φιλέτο ρίζας R (82,5±0,025) mm. Η ακρίβεια επεξεργασίας είναι υψηλή και οι απαιτήσεις ποιότητας επιφάνειας είναι αυστηρές. Δεδομένου ότι το πίσω μέρος της φλάντζας χωρίζεται με νευρώσεις, θα προκύψουν παρεμβολές κατά τη χρήση φρέζας ή τόρνου τριών όψεων, καθιστώντας αδύνατη την επεξεργασία [3].
3. Ροή διαδικασίας και μέθοδοι κατεργασίας CNC
3.1 Μέθοδοι επεξεργασίας
Αν και η επιφάνεια του τόξου αυτού του τμήματος είναι μια επιφάνεια περιστροφής, το σχήμα και η δομή του είναι εξαρτήματα τύπου κουτιού (βλ. Εικόνα 2), επομένως δεν είναι κατάλληλο για τόρνευση εργαλειομηχανών. Η πίσω πλευρά της φλάντζας χωρίζεται από τρεις νευρώσεις, με στρογγυλεμένη μετάβαση ρίζας. Η πίσω και η μπροστινή πλευρά απαιτούν υψηλή ακρίβεια διαστάσεων και τραχύτητα επιφάνειας και μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία σε φρέζες τριών αξόνων και πολλαπλών αξόνων. Στην πολυαξονική μηχανική κατεργασία, καθώς οι αμοιβαίες θέσεις του εργαλείου και του τεμαχίου εργασίας αλλάζουν ανά πάσα στιγμή κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, όλη η επεξεργασία μπορεί να ολοκληρωθεί σε μία σύσφιξη για να επιτευχθούν οι βέλτιστες συνθήκες επεξεργασίας. Ωστόσο, το κόστος προμήθειας και το κόστος λογισμικού είναι πολύ υψηλότερα από αυτά των τριών αξόνων, το κόστος συντήρησης και συντήρησης είναι πολύ υψηλό και οι απαιτήσεις για τις δεξιότητες λειτουργίας των χειριστών είναι επίσης υψηλές, με αποτέλεσμα υψηλό κόστος εργασίας. Στην εργαλειομηχανή τριών αξόνων, το διάνυσμα του άξονα του εργαλείου παραμένει αμετάβλητο και υποβάλλεται σε επεξεργασία στο κανονικό επίπεδο του άξονα Ζ. Η χρήση εξαρτήματος σύνδεσης μπορεί να ολοκληρώσει την επεξεργασία της χωρικής επιφάνειας και να επιτύχει καλύτερη ακαμψία του συστήματος. Δεδομένου ότι αυτό το προϊόν παράγεται σε μεγάλες ποσότητες και σε μικρές παρτίδες, δεν υπάρχει ανάγκη προσαρμογής των εργαλείων. Οι ανάγκες παραγωγής αυτού του προϊόντος μπορούν να καλυφθούν με τη χρήση των υπαρχόντων γενικών επιθεμάτων ίσου ύψους και πλάκες προς τα κάτω πίεσης για τοποθέτηση και σύσφιξη. Μετά από επιτόπια μέτρηση της κεφαλής φρεζαρίσματος εργαλειομηχανών και ανάλυση των συντελεστών επεξεργασίας του περιβλήματος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας φρέζας με σφαιρίδια για τη δημιουργία ενός φιλέτου καμπύλης επιφάνειας στο επίπεδο ZY κατά μήκος της κατεύθυνσης του άξονα Z, προκειμένου να ληφθεί καλύτερη επιφάνεια ακρίβεια επεξεργασίας, ποιότητα και αποτελεσματικότητα. Και η καλύτερη σχέση ποιότητας/τιμής.
εικόνα
Εικόνα 2 Κενό κάλυμμα
3.2 Έννοια εργαλείου
Η επιλογή των εργαλείων και ο προσδιορισμός της ποσότητας κοπής είναι σημαντικά περιεχόμενα στην τεχνολογία κατεργασίας CNC. Δεν επηρεάζουν μόνο την αποτελεσματικότητα επεξεργασίας των εργαλειομηχανών CNC, αλλά επηρεάζουν επίσης άμεσα την ποιότητα επεξεργασίας και ταυτόχρονα αλλάζουν ολόκληρο το κόστος επεξεργασίας. Σε συνδυασμό με τα χαρακτηριστικά της εργαλειομηχανής, την απόδοση του υλικού του τεμαχίου εργασίας, τις απαιτήσεις σύσφιξης και διεργασίας, οι φρέζες τριών πλευρών, οι ακραίοι μύλοι και οι μύλοι με σφαιρίδια επιλέγονται για επεξεργασία. Δεδομένου ότι τα τρία τμήματα νευρώσεων στο πίσω μέρος της φλάντζας είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα στις 90 μοίρες, υπάρχουν πολλά υπολείμματα στη ρίζα των πλευρών κατά την οπίσθια φρεζάρισμα με φρέζα τριών πλευρών, και ο ακραίος μύλος μπορεί να χρησιμοποιείται για την επεξεργασία όλων των νευρώσεων κατά την κατεύθυνση του τόξου. Η επιφάνεια του ριζικού τόξου είναι μια τρισδιάστατη επιφάνεια που σχηματίζεται από κάτω προς τα πάνω. Για την άλεση παρεμβολής θα πρέπει να χρησιμοποιείται ένα εργαλείο με σφαιρικό άκρο με ακτίνα μικρότερη ή ίση με την ελάχιστη ακτίνα καμπυλότητας της επιφάνειας. Μετράται ότι το περιθώριο των 6 mm στη μία πλευρά του τυφλού είναι μεγάλο. Προκειμένου να διασφαλιστεί η ακαμψία και η αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας, οι προδιαγραφές που φαίνονται στο Σχήμα 3 είναι φ20mm×80mm×150mm×4F (YT) ακραίος μύλος και R10mm×80mm×150mm (YT) φρέζας με σφαιρίδια. μαχαίρι.
εικόνα
Εικόνα 3 Ακραίος μύλος (κάτω) και μύλος με σφαιρίδια (πάνω)
3.3 Σχέδιο κοπής
Στη διαδικασία κοπής, σύμφωνα με τις πραγματικές συνθήκες επεξεργασίας του τεμαχίου εργασίας, προκειμένου να διασφαλιστεί η ακρίβεια και η τραχύτητα της επιφάνειας της στρογγυλεμένης καμπύλης επιφάνειας, χρησιμοποιείται φρέζα αναρρίχησης από κάτω προς τα πάνω. Διαχωρίστε τα σημεία έναρξης εργαλείων και τα σημεία συναρμολόγησης εργαλείων. Υπό την προϋπόθεση της διασφάλισης της ασφάλειας, το σημείο εκκίνησης του εργαλείου θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στο τεμάχιο εργασίας για να μειώσει τη διαδρομή του εργαλείου στο ρελαντί, να συντομεύσει τη διαδρομή τροφοδοσίας και να εξοικονομήσει χρόνο εκτέλεσης κατά τη διαδικασία κατεργασίας. Δεδομένου ότι το κενό περιθώριο είναι μεγάλο, η μέθοδος κυκλικής επεξεργασίας θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί για τη διαδοχική άλεση όπως φαίνεται στο Σχήμα 4, αφαιρώντας σταδιακά το περιθώριο προς την κατεύθυνση YZ και αφήνοντας ένα περιθώριο 0,2 mm για το φινίρισμα. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, θα πρέπει να σημειωθεί ότι τα σημεία τροφοδοσίας και ανάσυρσης πρέπει να είναι κάθετα προς την κατεύθυνση του άξονα Z, η ταχύτητα τροφοδοσίας δεν μπορεί να είναι "G0" και η εντολή "G0" θα πρέπει να αποφεύγουν την ταυτόχρονη κίνηση των "Y, Z".
Επιλέγονται οι παράμετροι κοπής του εργαλείου: φ20mm τελικός μύλος. Το υλικό εργαλείου υποστηρίζει γραμμική ταχύτητα vc 90~120m/min, οπή κοπής 0,3~2 mm και τροφοδοσία fz 0,07~0,3 mm/z.
R10mm×80mm×150mm (YT) φρέζα με άκρο με σφαίρα, το υλικό εργαλείου υποστηρίζει γραμμική ταχύτητα vc 120~150 m/min, Πίσω εμπλοκή ap 0,3~0,8mm και τροφοδοσία fz 0,11~0,18mm/z.
Επειδή το ακατέργαστο υλικό είναι ένα συμπαγές χύτευση, που επηρεάζεται από τη διαδικασία χύτευσης, η επιφάνεια του ακατέργαστου υλικού μπορεί περιστασιακά να έχει σκληρά σημεία, πόρους και εγκλείσματα άμμου. Προκειμένου να μειωθούν οι κίνδυνοι ποιότητας και να διασφαλιστεί η σταθερότητα κοπής, μετά τον εντοπισμό σφαλμάτων και την επαλήθευση του δοκιμίου, οι τελικές παράμετροι κοπής του τελικού μύλου φ20mm επιλέχθηκαν ως vc=92m/min, n=1465r/ min, ap=1.5mm, fz=0.07mm/z, vf =410mm/min; Οι παράμετροι κοπής του μύλου με σφαίρα R10mm επιλέγονται ως vc=130m/min, n=2070r/min, ap=0.5mm, vf=228mm/min. Μετά την επεξεργασία 12 τεμαχίων σε μια παρτίδα, χρησιμοποιώντας τις παραπάνω παραμέτρους κοπής, η ποιότητα και η σταθερότητα επεξεργασίας είναι καλές και το εργαλείο είναι ανθεκτικό.
εικόνα
Εικόνα 4: Διαδρομή εργαλείου
3.4 Προγραμματισμός
Σύμφωνα με τις γεωμετρικές διαστάσεις του σχεδίου μέρους, υπολογίζονται τα δεδομένα τροχιάς κίνησης στο κέντρο του εργαλείου. Δεδομένου ότι η επιφάνεια του τόξου βρίσκεται στο επίπεδο YZ, όταν χρησιμοποιείται φρέζα με σφαιρικά άκρα, είναι απαραίτητο να υπολογιστούν οι συντεταγμένες του σημείου επαφής και να ολοκληρωθεί η άλεση τόξου R82,5 mm μέσω προσέγγισης σημείου. Ο απώτερος στόχος του αριθμητικού υπολογισμού είναι να ληφθούν όλα τα σχετικά δεδομένα συντεταγμένων θέσης που απαιτούνται για τον προγραμματισμό. Υπολογίστε τις τιμές των συντεταγμένων Y και Z μέσω τριγωνομετρικών συναρτήσεων σύμφωνα με την Εικόνα 5: Y=Rcos , Z=Rsin .
εικόνα
Σχήμα 5 Αρχή υπολογισμού συντεταγμένων
Κατά τον προγραμματισμό του προγράμματος Heidenhain CNC, ορίστε το Q1=17 ως τη γωνία έναρξης, το Q2=0.1 ως την αύξηση της γωνίας, το Q3=+76.5 ως τη γωνία τέλους, το Q{{5} }.5 (R=82.5+10) ως ακτίνα τόξου, το Q1=Q1 +Q2 προσθέτει μια μεταβλητή για τη γωνία. Μετά τη μεταγλώττιση του προγράμματος, πρέπει να ελεγχθεί η λειτουργία του προγράμματος πριν χρησιμοποιηθεί επίσημα για παραγωγή και επεξεργασία. Σε ειδικές περιπτώσεις απαιτείται επίσης δοκιμαστική μηχανική επιθεώρηση εξαρτημάτων. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της επιθεώρησης, το πρόγραμμα τροποποιείται και προσαρμόζεται, και συχνά επαναλαμβάνεται πολλές φορές μέχρι να επιτευχθεί ένα πρόγραμμα που πληροί πλήρως τις απαιτήσεις επεξεργασίας.
56 ΕΡΓΑΛΕΙΑ "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; γωνία εκκίνησης
63 FN 0:Q2 =+0.1; αύξηση γωνίας
64 FN 0:Q3 =+76.5; τελική γωνία
65 FN 0:Q4 =+92.5; ακτίνα τόξου
66 FN 0:Q5 =+0
67 FN 0:Q6 =+0
68 LBL.2
69 Q1=Q1+Q2; μεταβλητή αυξάνεται η γωνία
70 Q5=Q4×COS Q1; υπολογισμός βρόχου της τιμής Y
71Q6=Q4×SIN Q1; υπολογισμός βρόχου της τιμής Z
72 L Y-Q5 Z+Q6 R0 F1000
73 FN 12: IF+Q1LT+Q3 GOTO LBL 2; κρίση βρόχου
74L Y-21 Z+90.085
75L Z+100 FMAX; ανάκληση μαχαιριού
76 M0
4 Εντοπισμός σφαλμάτων, επεξεργασία και επιθεώρηση
Η αρχή επεξεργασίας του επιφανειακού φιλέτου στο πρόγραμμα είναι το κέντρο της φλάντζας, δηλαδή τα X{0}}, Y0 και Z0 στο G54 βρίσκονται στην επάνω επιφάνεια της φλάντζας . Αφού χρησιμοποιήσετε τον ανιχνευτή άκρων για να κεντράρετε στις κατευθύνσεις X και Y, εισαγάγετε τις μηχανικές συντεταγμένες στο αντίστοιχο G54. Αφού ο άξονας κατεύθυνσης Z ή το μαχαίρι αναφοράς ταιριάζει στον εξωτερικό κύκλο της φλάντζας, υπολογίστε την τιμή Z και εισάγετέ την στο G54. Πριν από την επεξεργασία, αφήστε το μηχάνημα να στεγνώσει για να ελέγξετε την ορθότητα της τροχιάς κίνησης του εργαλείου. Κατά τον εντοπισμό σφαλμάτων, η ταχύτητα του άξονα και ο ρυθμός τροφοδοσίας κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας μπορούν να ρυθμιστούν κατάλληλα ανάλογα με την πραγματική κατάσταση (βλ. Εικόνα 6 για τη διαδικασία επεξεργασίας) για να επιτευχθεί η καλύτερη απόδοση κοπής. Αφού ολοκληρωθεί το πρώτο κομμάτι, αποστέλλεται σε ένα όργανο μέτρησης τριών συντεταγμένων για τη μέτρηση των γραμμικών διαστάσεων, των γεωμετρικών ανοχών και της τραχύτητας της επιφάνειας. Τα αποτελέσματα των δοκιμών πληρούν τις απαιτήσεις της διαδικασίας.
εικόνα
Εικόνα 6 Επεξεργασία επιφανειακής φιλέτου
5. Συμπέρασμα
Μέσω της ειδικής χρήσης φρέζας με σφαιρίδια, μετά από πολλές προσπάθειες και δοκιμές, καθορίστηκε τελικά το σχέδιο διαδικασίας για την επεξεργασία της επιφάνειας του καλύμματος, επιλύοντας με επιτυχία το πρόβλημα της δύσκολης επεξεργασίας της επιφάνειας τόξου του χώρου κάλυψης, πολλών στοιχείων επεξεργασίας, υψηλής ακρίβεια επεξεργασίας και τραχύτητα επιφάνειας. Αυστηρές απαιτήσεις και άλλα δύσκολα ζητήματα. Εξασφαλίζει την ορθότητα της επεξεργασίας του καλύμματος, βελτιώνει τον έλεγχο και τη σταθερότητα της ποιότητας της επεξεργασίας και τελικά διαμορφώνει τις δυνατότητες μαζικής παραγωγής. Ταυτόχρονα, αυτή η μέθοδος έχει μεγάλη πρακτικότητα και μπορεί να προσφέρει βοήθεια και αναφορά για παρόμοιες εφαρμογές επεξεργασίας επιφανειών.
