ماشینکاری CNC جیبی عمیق: انحراف، پچ پچ و مسیر ابزار

عمق بیش از 4xD مکانیک فرز استاندارد را به یک مشکل انحراف کنسول ناپایدار تبدیل می کند. در Dazao Machinery، حفظ عمودگرایی دیوار در محدوده ± 0.02 میلی‌متر و پرداخت‌های سطح Ra 0.8 در حفره‌های عمیق، نیازمند بارهای شعاعی متعادل، آسیاب‌های انتهایی متغییر{4}}طولانی مارپیچ-، هیدرولیک یا شرینک{6}}قرار دادن نگهدارنده‌ها برای متوقف کردن کشش شعاعی ابزار محوری، قفل کردن ابزار محوری{7} است. مشارکت زیر 8 درصد

واقعیت های ماشینکاری CNC جیب عمیق: غلبه بر تنگناهای نسبت ابعاد فراتر از 4xD

چرا نسبت ابعاد بیش از 4xD مکانیک ماشینکاری معمولی را می شکند

در ساخت قرارداد دقیق، نقشه‌های مهندسی دوبعدی اغلب حفره‌های داخلی را با نسبت‌های عمق به عرض 5:1، 8:1 یا بالاتر مشخص می‌کنند که با فیله‌های گوشه داخلی محکم R2 یا R3 مطابقت دارد. مهندسان طراح اغلب تصور می کنند که اگر یک ابزار برش دارای طول فلوت کافی باشد، اجرا می شودفرز جیبی عمیقبه چیزی بیش از تقسیم عمق کل به مراحل استاندارد محوری نیاز ندارد.

در طبقه تولید، این فرض شکست می خورد. مکانیک فرز معمولی زمانی که آویزان ابزار کمتر از سه برابر قطر ساقه (3xD) باقی می ماند به طور قابل پیش بینی عمل می کند. هنگامی که یک شغل وارد دامنهاستراتژی های آسیاب حفره عمیقبیش از 4xD، فیزیک برش استاندارد شکسته می شود. انحراف خمشی با گسترش ابزار غیرخطی{2}}افزایش می‌یابد، انتقال تخلیه تراشه از جهش باز به محفظه تحت فشار، و آستانه‌های ارتعاش تشدید پارامترهای پایدار موجود را در پنجره‌های باریک عملیاتی فشرده می‌کند. علاوه بر این، فیله‌های داخلی محکم، برش‌های قطری کوچک- را مجبور می‌کند تا در امتداد شدید کار کنند، که مستقیماً چند برابر می‌شود.عوامل هزینه ماشینکاری شعاع گوشه CNCبه دلیل جریمه های زمانی چرخه-.

خرید-تحلیل شکست کف: محفظه Aerospace Al7075 Scrapped در Dazao

در طی یک تولید هوافضا در Dazao Machinery، تیم ما یک شاسی اویونیک Al7075-T651 را مدیریت کرد که به یک جیب مستطیلی داخلی به عمق 110 میلی‌متر، عرض 45 میلی‌متر، با شعاع گوشه‌ای 4.0 میلی‌متر نیاز داشت. این هندسه نسبت ابعادی بیش از 7xD را برای آسیاب پایانی 8 میلی متری ایجاد کرد.

راه‌اندازی اولیه CAM یک روال معمولی{0}} کانتورینگ با استفاده از یک آسیاب انتهایی کاربید گردنی استاندارد را اعمال کرد. اگرچه چرخه خشن بدون شکستگی ابزار اجرا شد، پس از بازرسی CMM ماشینکاری، عدم انطباق های مهم- نشان داد:

1. دیوارهای جانبی جیب از بالا به پایین دارای 0.14 میلی متر مخروط به سمت داخل بودند.

2. 35 میلی‌متر پایین جیب، الگوهای پچ پچ احیاکننده شدید را نشان می‌دهد، ناهمواری سطح بالاتر از Ra 3.2 است، که مشخصات نهایی سطح Ra 0.8 مورد نیاز را نقض می‌کند.

3. تغییرات جهت تیز در گوشه های R4 به دلیل بازیابی انحراف ابزار پویا باعث ایجاد گوگ موضعی 0.08 میلی متری شد.

دسته اولیه 15 مسکن رد شد. تجزیه و تحلیل پست ما{2}}نشان داد که انحراف ابزار تنها علت آن نبوده است. برش تراشه در کف حفره باعث ایجاد تجمع حرارتی موضعی شده است که باعث می شود قطعه کار در حین خشن کردن منبسط شود. وقتی قطعه تا 20 درجه روی CMM خنک شد، قسمت پایین به سمت داخل منقبض شد و خطای هندسی ناشی از انحراف ابزار را تشدید کرد. مدیریت این عوامل حرارتی و دینامیکی ترکیبی برای حفظ محکم ضروری استقابلیت تحمل ماشینکاری CNC آلومینیومدر سراسر محفظه های پیچیده هوافضا. دازائو دوباره-فرآیند را با مسیرهای ابزار تروکوئیدی متعادل، پاکسازی هوای پویا، و یک توالی{2}}ابزار{3}}چند مرحله‌ای طراحی کرد که عمودگرایی دیوار را در ±0.015 میلی‌متر رساند.

چک لیست تدارکات: حسابرسی فروشگاه-قابلیت‌های کف برای استراتژی‌های فرز کاری حفره عمیق

وقتی تیم‌های تدارکات کارگاه‌های ماشین‌آلات را از نظر اجزای دارای حفره‌های عمیق ارزیابی می‌کنند، بررسی فهرست تجهیزات برای دوک‌های-سرعت بالا کافی نیست. ارائه جیب های عمیق دقیق نیازمند قابلیت های عملیاتی قابل تایید است:

· زیرساخت نگهدارنده ابزار:استقرار کامل گیره شرینک- مناسب یا هیدرولیک با خروجی مونتاژ زیر 0.003 میلی‌متر در برآمدگی 3×D، به‌جای-چک‌های کلت ER عمومی.

· قابلیت های نرم افزار CAM:تولید حرکت پویا بومی که زوایای درگیری شعاعی را از طریق گوشه های داخلی حفظ می کند.

· اندازه‌شناسی در-فرآیند:سیستم‌های کاوشگر تماسی با دقت بالا برنامه‌ریزی شده‌اند تا پیش از استفاده از ابزارهای تکمیلی طولانی- برای پاس‌های نهایی، مقدار سهام متوسط ​​را بررسی کنند.

· خدمات تخصصی تولید:تأیید اینکه یک تامین کننده تحویل می دهدخدمات ماشینکاری{0}CNC با دقت بالامجهز به قابلیت‌های ارتعاشی-ابزار میرا شده و{1}}فشار بالا از طریق-دوک.

فیزیک انحراف ابزار فرز جیبی عمیق: جلوگیری از دیواره های مخروطی و رانش ابعادی

جریمه سختی کنسول: چرا دوبرابر کردن آویز ابزار، سفتی را هشت برابر کاهش می دهد

عامل محدود کننده اولیه درانحراف ابزار فرز جیب عمیقمکانیک خمشی کنسول است. در فرز پایانی، ابزار مانند یک تیر بدون تکیه گاه عمل می‌کند که در دماغه نگهدارنده ابزار محکم می‌شود و در نوک برش تحت بارگذاری نقطه‌ای قرار می‌گیرد.

انحراف خمشی یک آسیاب انتهایی به نسبت مستقیم با نیروی برش شعاعی و مکعب طول آویزان بدون تکیه گاه افزایش می یابد. در مقابل، سفتی ابزار با قدرت چهارم قطر هسته ابزار و مدول الاستیک ماده مقیاس می‌شود.

هنگامی که یک ماشین‌کار برای دسترسی به کف حفره عمیق‌تر، برآمدگی ابزار را از 3xD به 6xD افزایش می‌دهد، دوبرابر کردن طول بدون تکیه‌گاه، سفتی سازه را تا 8 برابر کاهش می‌دهد. سه برابر کردن اورهنگ به 9xD سفتی را تا ضریب بیست-کاهش می‌دهد. از آنجایی که کاربید جامد دارای مدول الاستیک تقریباً 550 تا 650 گیگا پاسکال (تقریباً سه برابر فولاد ابزار استاندارد) است، ساقه کاربید جامد اجباری است. با این حال، حتی کاربید جامد نیز تحت نیروهای برش متوسط، زمانی که بیش از 50 میلی‌متر پیش‌آمده است، منحرف می‌شود. نیروی برش شعاعی فقط 120 نیوتن که روی آسیاب انتهایی کاربید 8 میلی‌متری با اورهانگ 80 میلی‌متری اعمال می‌شود، انحراف نوک تئوری بیش از 0.06 میلی‌متر را ایجاد می‌کند، که برای نقض فوری تحمل‌های هوافضا و پزشکی کافی است.

عیوب هندسی بحرانی: مخروطی دیوار به داخل، زنگ-دهانه و فنر الاستیک گوشه-پشت

انحراف ابزار در نقص های هندسی مشخص ظاهر می شود:

· دیوارهای حفره مخروطی:هنگامی که آسیاب انتهایی به داخل حفره می رود، فشار جانبی تجمعی برش را از بردار دیوار مورد نظر دور می کند. قسمت بالای جیب که با امتداد ابزار کوتاه تر ماشین کاری شده یا توسط بخش های ساقه سفت تر پشتیبانی می شود، ابعاد اسمی را برآورده می کند. پایین به تدریج باریک می شود و مخروطی معکوس ایجاد می کند.

· زنگ-دهان باز:اگر ابزاری با دسترسی طولانی با استفاده از یک شیب خطی استاندارد یا سطح شیب دار تهاجمی وارد جیب شود، انحراف ورودی اولیه ابزار را به سمت بیرون می‌کشد و قبل از تثبیت در عمق، دهانه جیب را برش می‌دهد.

· شعاع گوشه بیش از-برش:همانطور که کاتر در یک گوشه داخلی 90 درجه حرکت می کند، زاویه درگیری ابزار از 15 درجه روی دیوار مستقیم به 90 درجه یا بیشتر در گوشه می پرد. افزایش ناگهانی نیروی شعاعی، کاتر را از مسیر خود خارج می کند. همانطور که ابزار از گوشه خارج می شود، انرژی الاستیک ذخیره شده آزاد می شود و باعث می شود که کاتر به مواد برگشته و دیواره مجاور را بچرخاند.

تله شبیه‌سازی CAM: مالش انحراف گردن ابزار و دیوار-سخت کردن{1}}

یک دام مکرر درماشینکاری CNC جیب عمیقشامل اتکای کور به شبیه سازی برخورد استاندارد CAM است. نرم افزار CAM با ابزارهای برش و نگهدارنده ابزار به عنوان بدنه های کاملا سفت برخورد می کند. اگر برنامه‌نویس یک آسیاب انتهایی-را با فاصله شعاعی 0.25 میلی‌متر در هر طرف مشخص کند، مدل رایانه هیچ تداخلی را بین گردن ابزار و دیواره جیب تأیید می‌کند.

در تولید واقعی، نیروهای برش شعاعی نوک ابزار را 0.05 میلی متر تا 0.10 میلی متر خم می کنند. این خمش کل محور ابزار را در داخل حفره کج می کند. در نتیجه، گردن استوانه‌ای برش‌دهنده با دیواره نیمه کاره پشت ناحیه برش تماس فیزیکی پیدا می‌کند.

در موادی مانند Al6061-T6 و Al7075-T651، این مالش مداوم-سرعت بالا، گرمای اصطکاکی شدید ایجاد می‌کند و سطح آلومینیوم را می‌سوزاند و باعث سخت شدن موضعی شدید-می‌شود. هنگامی که یک آسیاب انتهایی ثانویه{10}}آن دیوار را درگیر می‌کند، با یک نوار مواد صیقلی و سخت‌شده مواجه می‌شود. کاتر نهایی به صدا در می آید، ساییده می شود، در امتداد لبه های محیطی خود دچار ریزتراشه می شود و آثار شاهد قابل مشاهده ای بر جای می گذارد که انطباق با الزامات را به خطر می اندازد.استانداردهای دقیق تکمیل سطح CNCو تلورانس های پروفایل را نقض می کند.

سرکوب صدای فرز عمیق جیبی: کنترل رزونانس و انتخاب ابزار

مکانیک چتر احیاکننده: خطرات تغذیه کم-در-دندان سوزاندن

شروع ازپچ پچ فرز جیب عمیقیک بی ثباتی پویا خود{0}}هیجان انگیز است. همانطور که کاتر می چرخد، هر فلوت برش تراشه ای را حذف می کند که ضخامت آن توسط امواج ارتعاشی که توسط فلوت قبلی بر روی سطح باقی می ماند تعدیل می شود.

اگر تغییر فاز بین موج سطح داخلی و موج سطح بیرونی با فرکانس تشدید طبیعی مجموعه -ابزار ابزار-مجموعه اسپیندل همسو شود، ارتعاش به طور تصاعدی تقویت می‌شود. در حفره های عمیق، جایی که آویزان طولانی به طور قابل توجهی فرکانس طبیعی مجموعه ابزار را کاهش می دهد، این مرز پایداری کاهش می یابد. نتیجه شروع سریع پچ پچ است که با صدای جیغ بلند آکوستیک، روکش دیوارها و شکستگی فاجعه بار لبه مشخص می شود.

یک خطای متداول که توسط اپراتورهای ماشین انجام می‌شود که تلاش می‌کنند صدای جفت را سرکوب کنند، کاهش شدید نرخ تغذیه به ازای هر دندان و در عین حال حفظ سرعت اسپیندل بالا است. هنگامی که خوراک هر دندان به زیر شعاع تیز کردن لبه برش می‌رسد (معمولاً 0.005 میلی‌متر تا 0.012 میلی‌متر در ابزارهای آلومینیومی صیقلی)، برش تمیز کردن برش متوقف می‌شود. در عوض، لبه زیرلایه را می‌سوزاند و شخم می‌زند. این عمل شخم زدن نیروهای شعاعی را افزایش می دهد و مجموعه انعطاف پذیر را مستقیماً به رزونانس احیا می کند.

هندسه برش نامتقارن: انتخاب آسیاب های انتهایی بلند برای جیب های عمیق

برای ماشینکاری مطمئن جیب‌های عمیق، مغازه‌ها باید آسیاب‌های متقارن استاندارد را با ابزارهای کاربردی-مثلجیب عمیق آسیاب انتهای بلندکاتر:

· زوایای مارپیچ متغیر:ابزارهایی که دارای فلوت هایی هستند که در زوایای متناوب پیکربندی شده اند (مثلاً 38 درجه در فلوت یک و 41 درجه در فلوت دو) به طور مداوم زاویه برش تراشه محوری را تغییر می دهند. این امر رابطه فاز ثابت نیروهای برش را می شکند و بازسازی امواج سطحی را مختل می کند.

· نمایه سازی فلوت متغیر:فاصله محیطی نابرابر بین فلوت ها (مانند فاصله 88 درجه - 92 درجه - 89 درجه - 91 درجه به جای جداسازی استاندارد 90 درجه) مانع از ایجاد فرکانس ضربه یکنواخت بر روی دیواره حفره می شود.

· هندسه هسته مخروطی:آسیاب‌های تخصصی دراز-که دارای هسته پشت-مخروطی است، سفتی مقطع- را به سمت ساقه افزایش می‌دهد، که تا 35٪ استحکام دینامیکی بالاتری نسبت به ابزارهای با سطح مقطع ثابت دارد.

خطر خزش Collet: میکرو-کشش ابزار محوری ترسناک و فاجعه‌آمیز- تحت ارتعاش هارمونیک

یکی از مخرب ترین حالت های خرابی در عملیات پاکت عمیق شامل بیرون کشیدن ابزار-از سیستم گیره است.

هنگام اجرای پاس‌های زبر تهاجمی در حفره‌های آلومینیومی با استفاده از برش‌های مارپیچ بالا{{0}(45 درجه تا 55 درجه)، هندسه نیروهای برشی محوری رو به پایین ایجاد می‌کند که به‌طور فیزیکی ابزار را به سمت پایین جیب می‌کشد. در حفره‌های عمیق، این کشش ثابت رو به پایین با ارتعاشات شدید-جانبی با فرکانس بالا ترکیب می‌شود.

چاک‌های کلت استاندارد ER کاملاً به اصطکاک مکانیکی توزیع شده روی مخروط آستین شکافته-تکیه دارند. تحت ارتعاش جانبی پایدار، ریز-فرستگی در رابط کولت-به{4}}ابزار-شاخه ایجاد می‌شود. حرکت نسبی میکروسکوپی فشار تماس گیره را کاهش می دهد. طی چند دقیقه آسیاب مداوم، آسیاب انتهایی به آرامی از کولت در امتداد محور Z به میزان 0.08 تا 0.35 میلی متر خارج می شود.

از آنجایی که گسترش ابزار به تدریج در داخل یک حفره کور اتفاق می افتد، کنترل دستگاه نمی تواند جابجایی را تشخیص دهد تا زمانی که کاتر در طی یک حمل و نقل سریع با کف حفره تماس پیدا کند یا سطح زیرین را به شدت کم کند و قطعه کار را از بین ببرد. برای از بین بردن این خطر، مغازه ها باید به سیستم های گیره سفت و سخت تبدیل شوند:

تخلیه تراشه حفره کور و کنترل حرارتی: حذف برش تراشه

تاثیر برش تراشه: اجباری میخ، میکرو-تراشه و پارگی سطح

در عملیات حفره عمیق، اجرای موفقیت آمیز کاملاً به تمیز کردن بستگی داردتخلیه تراشه جیب عمیق. در فرز استاندارد شانه یا صورت، انرژی جنبشی تراشه ها را از مسیر ابزار جدا می کند. در یک جیب کور عمیق، دیواره‌های جانبی حفره را به یک ظرف محصور تبدیل می‌کنند که گرانش و مرز آشفته-تراشه‌های مقاومت هوا را در کف جیب به دام می‌اندازند.

هنگامی که تراشه‌ها فوراً تخلیه نمی‌شوند، صفحه‌های فلوت در حال چرخش آن بخش‌های فلزی بریده شده را از طریق ناحیه برشی به عقب می‌کشند. این برش تراشه باعث تخریب سریع سیستم می شود:

· نیروی برش شعاعی به طور پویا بین 200% تا 400% افزایش می یابد زیرا فلوت یک تراشه موجود را در برابر مواد مادر جامد قرار می دهد.

· تراشه های لبه برش در مقیاس میکرو-، سایش کناره ها را تسریع می کند و صفحات چنگک صیقلی را از بین می برد.

· تراشه های فشرده و تکه تکه شده، دیواره های جانبی تمام شده را به دست می آورند و زبری سطح را به خوبی از حد قابل قبول عبور می دهند.

· سنبله‌های مقاومت مکانیکی گرمای موضعی ایجاد می‌کنند و باعث می‌شوند تراشه‌های آلومینیومی مستقیماً به فلوت ابزار جوش بخورند و در کسری از ثانیه شکستگی فاجعه‌بار ابزار را به همراه داشته باشند.

شکل‌پذیری و بسته‌بندی Swarf: بهترین روش‌ها برای آلومینیوم فرز عمیق

در حال اجراآلومینیوم فرز جیب عمیقبه دلیل شکل پذیری و ضرایب انبساط حرارتی بالا آلیاژهایی مانند Al6061-T6 و Al7075-T651 نیازمند رویکردهای تخصصی است. هنگام برش ویژگی های عمیق در بیلت های ساختاری، به دنبال اثبات شده استتکنیک های ماشینکاری CNC آلومینیومتضمین می‌کند که دسته‌ای بلند-فلوت‌ها را مسدود نمی‌کند.

بر خلاف چدن یا فولادهای ابزار سخت شده که براده‌های کوچک و قطعه‌بندی شده تولید می‌کنند، آلیاژهای آلومینیوم نوارهای انعطاف‌پذیر و پیوسته را تحت بارهای تراشه‌های غیربهینه- تولید می‌کنند. در داخل یک حفره عمیق، این نوارهای پیوسته به دور بدنه ابزار پیچیده می‌شوند که در حالت خرابی به نام- لانه‌سازی پرنده شناخته می‌شود. هنگامی که یک پرنده-لانه ایجاد می‌کند:

1. ورود مایعات برش یا هوای فشرده را به منطقه برش فعال مسدود می کند.

2. دیواره های جیب را می شست و گودهای دایره ای عمیقی به جا می گذارد.

3. توده چرخان swarf عدم تعادل چرخشی را در نوک ابزار افزایش می دهد و باعث ایجاد پچ پچ های شدید می شود.

برای جلوگیری از این امر، ابزارسازی باید از تیغ‌های-برش تیز زمین با زوایای چنگک مثبت بالا (15 درجه تا 22 درجه)، فلوت‌های صیقلی با زبری سطح کمتر از Ra 0.1، و بریدگی‌های-تراشه‌شکن در امتداد لبه برش محیطی استفاده کند. این هندسه ها به طور مکانیکی تراشه های آلومینیومی انعطاف پذیر را به سوزن های محکم می شکنند که حفره را بدون بسته بندی پاک می کنند.

مرحله نهایی تحویل مایع خنک‌کننده:-سیل فشار بالا در مقابل از طریق-پاکسازی انفجار هوای اسپیندل

انتخاب روش مناسب تحویل مایع برای تخلیه قابل اطمینان حیاتی است:

· خنک کننده سیل خارجی استاندارد:اغلب در حفره های عمیق اثر معکوس دارد. چرخش با سرعت بالا-ابزار یک مانع هوای گریز از مرکز ایجاد می‌کند که جریان‌های خنک‌کننده با فشار کم- را از نوک برش منحرف می‌کند. علاوه بر این، خنک کننده خارجی می تواند تراشه ها را به سمت پایین در گوشه های پایین بشویید و یک دوغاب فلزی ساینده تشکیل دهد.

· از طریق-اسپیندل بالا-فشار هوا (6 تا 10 بار):مطمئن ترین روش برای زبر کردن آلومینیوم خشک یا نزدیک به خشک-. جریان هوای محوری پیوسته، کف حفره را تحت فشار قرار می‌دهد و تراشه‌ها را مستقیماً به سمت بالا و بیرون از بالای باز جیب می‌برد.

· از طریق-روغنکاری با حداقل مقدار ابزار (MQL):قطرات میکرو{0}}روغن نباتی آئروسل شده را مستقیماً به رابط{1} تراشه ابزار در پایین برش می‌دهد. این کار شوک حرارتی را از بین می برد، از چسبندگی براده ها جلوگیری می کند و کانال های تخلیه شفاف را بدون جمع شدن مایع در کف جیب حفظ می کند.

دام گرداب کف حفره و اعوجاج انبساط حرارتی در چرخه‌های زبر طولانی

در محیط های تولید، دو متغیر ظریف اغلب منجر به از بین رفتن قطعات می شوند:

تله گرداب هیدرولیک:وقتی ماشین‌کارها مایع خنک‌کننده سیل فشار بالا (30 تا 70 بار) را مستقیماً به داخل یک حفره کور عمیق اعمال می‌کنند، سیال به کف جیب ضربه می‌زند و یک گرداب هیدرولیکی با سرعت بالا تشکیل می‌دهد. این گرداب یک ناحیه مرده با فشار کم-مستقیماً در پشت ابزار برش ایجاد می کند، تراشه های ریز را به دام می اندازد و آنها را در یک حلقه بسته می چرخاند. دسته گیر افتاده مکرراً به کف حفره برخورد می کند و یک پوشش سندبلاست شده و حفره ای ایجاد می کند. Dazao Machinery این مشکل را با استفاده از پالس از طریق-هوای دوکی یا نازل‌های خنک‌کننده با فشار بالا- که یک مسیر خروجی یک طرفه سیال را در یک طرف دیواره حفره ایجاد می‌کنند، برطرف می‌کند.

وارونگی رشد حرارتی در حین خشن کردن:چرخه های خشن پاکت عمیق اغلب به طور مداوم به مدت 30 تا 90 دقیقه در هر قسمت اجرا می شود. اصطکاک ایجاد شده با سرعت بالا-حذف مواد مستقیماً به شمش خام هدایت می‌شود. در یک صفحه آلومینیومی ضخیم، دمای حفره داخلی می تواند به 65 درجه تا 80 درجه افزایش یابد و باعث می شود که کف قطعه به سمت بالا و خارج منبسط شود.

اگر یک اپراتور در{0}}کاوشگر فرآیند روی قسمت داغ انجام دهد، ابعاد ممکن است اسمی به نظر برسند. هنگامی که قطعه باز می شود، تا دمای بازرسی استاندارد 20 درجه خنک می شود و تثبیت می شود، انقباض حرارتی کف جیب را به سمت بالا می کشد و دیواره های جانبی پایین را به سمت داخل منقبض می کند. حفره حاصل تحمل منفی-از-مشخصات را نشان می‌دهد.

پروتکل پاکت عمیق Dazao یک نگه داشتن تثبیت حرارتی اجباری-تا-پایان را اعمال می‌کند. پس از جداسازی فله فلز، قطعات تحت یک چرخه شستشو و خیساندن مایع خنک کننده 45 دقیقه ای قرار می گیرند و سطح زیرلایه را قبل از اجرای پاس های نهایی به تعادل حرارتی می رساند.

مسیرهای ابزار فرز عمیق جیبی پیشرفته: زبر پویا تا بالا-تمرین کاری دقیق

چرا پاکسازی جیبی معمولی باعث خرابی فاجعه‌بار ابزار در گوشه‌ها می‌شود

مسیرهای ابزار CAM سنتی، مانند شطرنجی جهت دار و کانتورینگ افست خطی، در جیب های عمیق شکست می خورند. در یک مسیر ابزار آفست استاندارد، کاتر از کانتور جیب به سمت داخل پیروی می کند. هنگامی که ابزار با یک گوشه داخلی روبرو می شود، عرض شعاعی برش فوراً میخ می کند. مسیرهای ابزار برنامه نویسی برای اعماق شدید مستلزم تغییر از روتین های قدیمی به اختصاصی استدستورالعمل های مهندسی برای طراحی جیب CNCبهینه سازی شده برای تخلیه تراشه

در یک دیوار مستقیم، آسیاب انتهایی ممکن است در یک غوطه وری شعاعی 10 درصد (قوس تماسی 36{6}} درجه) اجرا شود. در یک گوشه تیز 90-، زاویه درگیری ابزار فوراً به 180 درجه می‌پرد. برای یک ابزار کوتاه‌مدت، این باعث افزایش ناگهانی بار اسپیندل می‌شود. برای یک آسیاب انتهایی دوردست با اورهانگ بیش از 5xD، این افزایش بار باعث انحراف فوری، صدا زدن یا شکستن ابزار می شود.

فرز تروکوئیدال پویا: حفظ زوایای درگیری شعاعی ثابت زیر 10%

اجرای-عملکرد بالامسیر ابزار فرز جیبی عمیقاستراتژی‌ها کاملاً بر حرکت پویا و ثابت-درگیری متکی است. استفاده از مسیرهای ابزار تروکوئیدی پویا به مدرن متکی استروشهای-ماشینکاری آلومینیوم با سرعت بالابرای ثابت نگه داشتن بارهای اسپیندل در پروفیل های پیچیده.

· زاویه درگیری ابزار ثابت (TEA):الگوریتم‌های پیشرفته CAM حرکات ابزار مارپیچی و تروکوئیدی پیوسته را محاسبه می‌کنند که درگیری شعاعی را در یک مقدار ثابت (معمولاً 6٪ تا 10٪ از قطر کاتر) می‌پوشاند. همانطور که ابزار وارد گوشه ها می شود، مسیر به طور خودکار شعاع حلقه خود را سفت می کند و از افزایش نیرو جلوگیری می کند.

· حداکثر عمق محوری، حداقل عرض شعاعی:به جای انجام چندین برش محوری کم عمق با درگیری شعاعی سنگین، فرز پویا استراتژی را معکوس می کند. ماشین‌کارها از عمق برش محوری بزرگ (تا 2xD تا 3xD) همراه با عرض درگیری شعاعی کوچک (ae بین 5 تا 8 درصد) استفاده می‌کنند.

· جبران نازک شدن تراشه:از آنجایی که درگیری شعاعی زیر 10 درصد باقی می ماند، برش تراشه های نازکی تولید می کند. برای حفظ ضخامت تراشه مورد نظر و جلوگیری از براق شدن لبه، برنامه نویسان باید نرخ تغذیه برنامه ریزی شده را افزایش دهند. این کار برشی کارآمد تراشه را حفظ می کند در حالی که نیروهای فشار شعاعی را به اندازه کافی پایین نگه می دارد تا از انحراف کنسول جلوگیری شود.

استراحت پیشرونده-خشن کردن: Dazao Multi{1}}توالی دسترسی به ابزار لایه‌ای

تلاش برای خشن کردن یک حفره عمیق با استفاده از یک برش با دسترسی طولانی- زمان تولید را تلف می‌کند و خطر خرابی را افزایش می‌دهد. تسلط بر مدرنتکنیک های فرز با جیب عمیقبرای حفره‌های عمیق‌تر از 50 میلی‌متر، نیاز به اعمال یک توالی دسترسی ابزار چند مرحله‌ای سفت و سخت دارد:

1. مرحله 1: هوگینگ انبوه اولیه:یک برش با قطر بزرگ-، با دسترسی کوتاه- درج قابل نمایه‌سازی یا خشن کاربید جامد (به عنوان مثال، قطر 20 میلی‌متر یا 25 میلی‌متر) در حداقل امتداد (زیر 2.5xD) نگه داشته شده است. این ابزار به شدت 60 تا 70 درصد از حجم داخلی را از بالای جیب به پایین تا حد تداخل مکانیکی آن پاک می کند.

2. مرحله 2: استراحت متوسط ​​پلکانی-خشن کردن:برای پایین آمدن مقدار باقیمانده، یک{0}ابزار دستیابی متوسط ​​(مثلاً قطر 16 میلی‌متر در برآمدگی 4×D) و سپس یک گردنه-خشن‌تر برای ماشینکاری هسته پایین‌تر معرفی کنید. این ابزار فقط مراحل باقیمانده از مرحله 1 را پردازش می کند و برش را در برابر نیروهای شکاف{8} کامل محافظت می کند.

3. مرحله 3: استراحت در گوشه عمیق-پاکسازی:یک برش اختصاصی-دسترسی که با شعاع فیله انتهایی گوشه مطابقت دارد، نصب کنید. این ابزار مواد استراحت گوشه را با استفاده از گذرهای تروکوئیدی با سرعت بالا پاک می‌کند و سطح یکنواختی را در امتداد تمام دیوارها و کف‌ها باقی می‌گذارد.

تخصیص انبار کناری: پنجره دقیق بین مالش ابزار و انحراف ابزار

تکمیل یک دیواره جانبی جیب عمیق نیاز به ذخیره دقیق شعاعی دارد. باقی ماندن بیش از حد ذخایر باعث می‌شود که ابزارهای تکمیلی{1}}از دیوار منحرف شوند. باقی ماندن خیلی کم باعث ساییده شدن لبه و کار{2}}سخت شدن سطح می شود.

معماری ماشین: محدودیت‌های عمودی 3 محور در مقابل{1}}ماشینکاری حفره عمیق کج محور

سقف سختی ماشینکاری 3 محوره: بیش از حد برآمدگی ابزار و کاهش نرخ تغذیه

در یک مرکز ماشینکاری عمودی 3{1}}محور (VMC)، محور ابزار برش کاملاً موازی با محور عمودی Z باقی می‌ماند. برای رسیدن به کف یک جیب با عمق 120 میلی‌متر، کل طول کاتر و امتداد گردن آن باید حداقل 120 میلی‌متر به اضافه فاصله باشد.

این محدودیت مکانیکی استفاده از پسوندهای ابزار شدید را مجبور می‌کند و استحکام عملیاتی را به شدت کاهش می‌دهد. نرخ تغذیه باید تا 70٪ کاهش یابد، زمان چرخه ابزار چند برابر می شود، و خطر صحبت فاجعه بار در طول عملیات بالا باقی می ماند.

مزایای مسیر ابزار کج 5 محور: حذف انحراف دسترسی ابزار و حذف سه برابر فلز

انتقال اجزای حفره عمیق به مراکز ماشینکاری 5 محوره اساساً فیزیک فرآیند را تغییر می دهد. ارزیابی معیارهای عملکرد مکانیکی در مامقایسه ماشینکاری CNC 3 محور در مقابل 5 محورهنشان می دهد که چرا کج کردن دوک چرخه را به نصف کاهش می دهد.

با استفاده از ماشین‌کاری موقعیتی 3+2 یا حرکت همزمان 5 محوره کامل، دستگاه قطعه کار یا سر دوک را 15 تا 30 درجه نسبت به محور ابزار کج می‌کند:

· کاهش برآمدگی ابزار:کج کردن به مجموعه نگهدارنده ابزار اجازه می دهد تا لبه بالایی جیب را پاک کند. ماشین‌کار می‌تواند یک آسیاب انتهایی کوتاه و سفت و سخت (به زیر 3xD) راه‌اندازی کند تا ویژگی‌هایی را که در غیر این صورت به ابزار 8xD روی یک دستگاه 3 محوره نیاز دارند، برش دهد.

· نقطه-تماس فرز:کج کردن مانع از تماس نقطه مرده مرکز سرعت صفر-سطح-برش دماغه توپی با کف قطعه کار می‌شود و ناحیه تماس را به لبه برشی محیطی با کارایی بالا منتقل می‌کند.

· کاهش زمان چرخه:از آنجایی که ابزار کوتاه سفتی دینامیکی بالایی را حفظ می‌کند، سرعت برش و بار تراشه‌ها می‌توانند سه تا چهار برابر پارامترهای یک ابزار دسترسی طولانی- کار کنند و زمان کلی چرخه حفره را 45% تا 60% کاهش دهند.

دینامیک تعمیر قطعات: میرایی نازک-رزونانس جیب دیواری با فک‌ها و پرکننده‌های سفارشی

هنگامی که حفره های عمیق با دیواره های ساختاری خارجی یا داخلی نازک ترکیب می شوند (به عنوان مثال، ضخامت دیوار کمتر از 2.0 میلی متر)، تحریک نیروی برشی به خود قطعه کار منتقل می شود. دیوار نازک مانند یک صفحه بدون محدودیت عمل می کند، به طور مستقل می لرزد و حتی در هنگام استفاده از ابزار سفت و سخت و کوتاه، علائمی ایجاد می کند. برای جلوگیری از ارتعاش هارمونیک از خم شدن دنده های حفره بدون پشتیبانی، ما را مرور کنیدتوصیه های طراحی ضخامت دیوار CNCبرای متعادل کردن وزن و استحکام

Dazao Machinery از تکنیک‌های میرایی رزونانس اختصاصی برای فرزکاری حفره عمیق دیواره نازک-استفاده می‌کند:

· گیره های میرایی الاستومری:وسایل ماشینکاری از فک های سفارشی با پوشش پلی یورتان- استفاده می کنند که نمایه بیرونی قطعه را پشتیبانی می کند و فرکانس های صوتی را در حین بسته بندی داخلی کاهش می دهد.

پرکننده های سازه ای موقت:برای نسبت‌های بسیار شدید، حفره‌ها با -پلیمرهای ساختاری محلول در آب یا آلیاژهای بیسموت با نقطه ذوب پایین- پر می‌شوند. این پرکننده‌ها در پشت دیواره‌های نازک در حین زبری جامد می‌شوند و غشاهای انعطاف‌پذیر را به بلوک‌های جامد سفت تبدیل می‌کنند. هنگامی که ماشینکاری به پایان رسید، پرکننده به طور تمیز در حمام آب گرم در دمای 80 درجه بدون باقی ماندن بقایای شیمیایی یا تغییر در مزاج فلز ذوب می شود.

دستورالعمل‌های DFM و استراتژی منبع‌یابی: متعادل کردن عمق حفره، تحمل‌ها و هزینه‌های ماشینکاری

طراحی-برای-پروتکل‌های ساخت: شعاع‌های گوشه، پیش‌نویس دیوار، و طرح‌های مدولار تقسیم‌شده

برای کنترل هزینه‌های ساخت، مهندسان طراح باید سه طرح اصلی-برای-قانون ساخت‌پذیری را در مدل‌های اولیه CAD بگنجانند. ادغام تاسیسقوانین طراحی ماشینکاری CNC آلومینیومدر طول مدلسازی اولیه CAD از شرایط دسترسی به ابزار غیرممکن جلوگیری می کند. علاوه بر این، تیم های طراحی باید طرح های حفره داخلی را از طریق ساختاری اجرا کنندچک لیست CNC DFM برای قطعات تولیدیقبل از انتشار پرینت دو بعدی نهایی

1. اندازه شعاع گوشه:هرگز یک شعاع گوشه داخلی برابر با شعاع ابزار استاندارد طراحی نکنید (مثلاً یک گوشه R5.0 میلی متری که با آسیاب انتهایی 10 میلی متری ماشین کاری شده است). همیشه شعاع گوشه را حداقل 15% تا 20% بزرگتر از شعاع برش در نظر گرفته شده مشخص کنید (مثلاً R6.0 mm یا R6.5 mm را برای ابزار 10 mm مشخص کنید). این به مسیرهای ابزار CAM اجازه می دهد تا بدون توقف ناگهانی یا افزایش درگیری ابزار، به آرامی در گوشه بچرخند.

2. زوایای پیش نویس در دیواره های جانبی عمیق:افزودن حتی 0.5{3}}درجه تا 1.5-درجه زاویه کشش به دیواره‌های جانبی حفره عمیق، فاصله طبیعی را برای ساقه‌های برش و بدنه نگهدارنده ابزار فراهم می‌کند. این ویژگی ساده امکان استفاده از آسیاب های انتهایی مخروطی شکل و استحکام بالا را فراهم می کند که تا چهار برابر سفتی خمشی ابزارهای ساقه مستقیم را ارائه می دهند.

3. شیارهای تسکین دهنده داخلی و پخ های کف:در جایی که دیوارها به کف جیب می‌رسند، یک زیربرش یا شعاع 0.5 میلی‌متری از درگیر شدن همزمان نوک کاتر در پایین و دیوار کناری جلوگیری می‌کند و نیروهای برش گوشه را کاهش می‌دهد.

منحنی‌های هزینه منبع‌یابی: ضریب‌های نمایی هزینه نسبت‌های عمقی

تیم‌های تدارکات باید تشخیص دهند که هزینه‌های ساخت حفره عمیق غیر خطی با عمق است. درک اینکه چگونه عمق شدید زمان های چرخه نمایی را به حرکت در می آورد، برای ارزیابی دقیق اهمیت داردتجزیه و تحلیل هزینه ماشینکاری CNC آلومینیومبرای محوطه های پیچیده

بین 1xD و 3xD، نرخ حذف مواد بالا باقی می‌ماند و ابزارهای استاندارد با اوج نرخ تغذیه کار می‌کنند و هزینه واحد پایه را تعیین می‌کنند. عبور از آستانه 4xD مستلزم ابزارسازی تخصصی طولانی-، تغذیه کمتر، و چرخه‌های چند مرحله‌ای ماشین‌کاری است که هزینه‌های عملیاتی پایه را دو برابر می‌کند. هنگامی که عمق حفره از 8×D بیشتر شد، تولید به 5{9}}زمان ماشین محور، مجموعه ابزار سفارشی و مراحل تثبیت اجباری در حین فرآیند نیاز دارد که هزینه‌های قطعه نهایی را سه تا شش برابر فرز استاندارد پایه افزایش می‌دهد.

تضمین کیفیت در Dazao: در-کاوش‌گری در فرآیند، نگه‌داشتن خیساندن حرارتی، و اعتبارسنجی CMM Zeiss

Dazao Machinery برای تضمین انطباق ابعادی در هندسه‌های پیچیده عمیق، یک فرآیند تأیید کیفیت چهار مرحله- را اعمال می‌کند:

· بررسی استرس مدل CAD/CAM:بررسی خودکار برخورد سینماتیکی و شبیه سازی انحراف ابزار، مسائل مربوط به ترخیص را قبل از راه اندازی تولید شناسایی می کند.

· بازرسی لیزری از پیش تعیین شده ابزار:پیش‌تنظیم‌کننده‌های ابزار نوری آفلاین خروجی تمام فلوت‌های کاتر را تأیید می‌کنند و خروجی مونتاژ را زیر 0.003 میلی‌متر نگه می‌دارند.

· در-کاوشگر دقیق دستگاه-:ویژگی‌های قطعه کار قبل از اجرای پاس‌های پایان، ردیابی میزان ذخیره و تشخیص رانش حرارتی، تحت سیکل‌های بازرسی میانی قرار می‌گیرند.

· پست{0}}تأیید اعتبار CMM ماشینکاری:بازرسی نهایی ماشین‌های اندازه‌گیری مختصات زایس که در آزمایشگاه‌های کیفیت کنترل‌شده اقلیم{0}(20 درجه ± 0.5 درجه) کار می‌کنند دارای گواهیبازرسی کیفیت CMM و تأیید هندسیدریافت داده‌های ابری نقطه‌ای سه بعدی کامل-برای عمود بودن دیوار، موقعیت واقعی، و انطباق با نمایه.