5 Requisitos y configuración del centro de mecanizado CNC de alta velocidad

En los servicios de mecanizado CNC, el mecanizado CNC de alta velocidad es un proceso muy importante, que puede mecanizar piezas rápidamente y con precisión, mejorando la eficiencia de procesamiento correspondiente.

Todavía existen muchas diferencias entre los centros de mecanizado CNC de alta velocidad y los centros de mecanizado ordinarios, como husillos, cargadores de herramientas, herramientas, sistemas CNC, etc., principalmente en la velocidad del husillo y el avance de corte. Un centro de mecanizado CNC estándar de alta velocidad debe cumplir con los requisitos de un centro de mecanizado CNC estándar de alta velocidad.

1. El husillo especial admite un centro de mecanizado CNC de alta velocidad

El husillo de alta velocidad del centro de mecanizado de alta velocidad debe tener las características de alta precisión, buena rigidez, operación estable y pequeña deformación térmica. Varios tipos de husillos son más populares en los centros de mecanizado:tipo correa, tipo engranaje, tipo de accionamiento directo y husillo eléctrico. Los centros de mecanizado CNC de alta velocidad pueden usar husillos de transmisión directa y husillos eléctricos, y los husillos restantes básicamente no pueden cumplir con los requisitos básicos de velocidad de los centros de mecanizado CNC de alta velocidad. La velocidad del husillo del centro de mecanizado CNC de alta velocidad no puede ser inferior a 10000 rpm. Básicamente, una velocidad tan alta solo se puede lograr con husillos de accionamiento directo y husillos eléctricos.

La velocidad máxima de un husillo de acoplamiento directo no es tan alta como la de un husillo eléctrico. Cuanto mayor sea la velocidad del husillo, menor será la fuerza de corte, por lo que la fuerza de corte del husillo de acoplamiento directo es mucho mejor que la del husillo eléctrico.

2. Avance de corte del centro de mecanizado CNC de alta velocidad

En las máquinas herramienta CNC, se puede decir que aumentar el avance de corte de la máquina equivale a aumentar la eficiencia del mecanizado. Este es el caso de los centros de mecanizado CNC de alta velocidad. El avance de corte de los centros de mecanizado CNC de alta velocidad es generalmente de 20 a 40 m/min. Por supuesto, el avance de corte es el más rápido.

El uso maduro de motores lineales ha dado un salto cualitativo en los centros de mecanizado CNC de alta velocidad y ha mejorado la eficiencia y la precisión del mecanizado en todas las direcciones. El modo de conducción del motor lineal es un modo de conducción directa sin contacto, con pocas partes móviles y sin problemas de distorsión. Con esta tecnología, la fabricación de máquinas herramienta ha alcanzado un nivel que no puede alcanzar un husillo de bolas tradicional. El motor lineal tiene altas características de aceleración y desaceleración, la aceleración puede alcanzar 2g, que es 10-20 veces mayor que el dispositivo de conducción tradicional, y la velocidad de avance es 4-5 veces mayor que la tradicional.

3. Sistema CNC de centro de mecanizado CNC de alta velocidad

El sistema CNC del centro de mecanizado CNC de alta velocidad tiene requisitos más altos que el sistema CNC general del centro de mecanizado. El sistema de control numérico del centro de mecanizado CNC de alta velocidad debe tener la capacidad de procesamiento de datos más rápida y las características funcionales más altas. Esto es cierto para un centro de mecanizado CNC de alta velocidad de cuatro o cinco ejes. Se prefiere el sistema de control numérico con un procesador de 32 o 64 bits. Estos dos sistemas de control numérico son muy fuertes y no se pueden comparar con los sistemas de control numérico ordinarios.

4. Herramienta de centro de mecanizado CNC de alta velocidad

La herramienta del centro de mecanizado CNC de alta velocidad no es el tipo de herramienta sino el material de la herramienta de un centro de mecanizado CNC de alta velocidad. Los materiales de herramientas comúnmente utilizados para los centros de mecanizado CNC de alta velocidad son el diamante policristalino, el nitruro de boro cúbico y las herramientas de recubrimiento duro. Una buena herramienta puede hacer que la velocidad de corte se desarrolle a la altura más alta.

Es necesario equilibrar dinámicamente la estructura de la herramienta, especialmente para herramientas con mangos más largos, que deben equilibrarse dinámicamente para evitar que la fuerza centrífuga de alta velocidad rompa los portaherramientas o las cuchillas con baja resistencia a la flexión y tenacidad a la fractura, lo cual es muy importante para centros de mecanizado CNC de alta velocidad. Trae peligro para el operador. La elección del sistema portaherramientas también afectará la repetibilidad del cambio automático de herramientas y la rigidez de corte de la herramienta. En la actualidad, el sistema de portaherramientas generalmente elige un sistema de portaherramientas de sujeción de un solo lado cónico 7:24.

5. Programación CNC para mecanizado de alta velocidad

La programación CNC para el mecanizado de alta velocidad es diferente de la programación CNC para el mecanizado normal. En el mecanizado de alta velocidad, debido a la velocidad de avance y la velocidad de procesamiento, el programador debe poder prever cómo la herramienta de corte corta la pieza de trabajo. Además de utilizar un avance pequeño y una profundidad de corte poco profunda durante el mecanizado, también es muy importante evitar cambios repentinos en la dirección de mecanizado al programar códigos NC porque los cambios repentinos en la dirección de avance no solo reducirán la velocidad de corte sino que también pueden reducir la velocidad de corte. se produce el fenómeno de “rastreo”, que reducirá la calidad de la superficie procesada e incluso provocará cortes excesivos o residuos, daños en la herramienta e incluso daños en el husillo. Especialmente en el proceso de procesamiento de contornos tridimensionales, el perfil complejo o la parte de la esquina se procesa por separado. Es beneficioso procesar todas las superficies a la vez que usar el método de procesamiento "Zigzag", el método de línea recta u otros métodos de procesamiento generales.

Durante el mecanizado de alta velocidad, se recomienda que la herramienta corte la pieza de trabajo lentamente y trate de evitar que la herramienta vuelva a cortar la pieza de trabajo después del corte. Por lo tanto, es mejor entrar lentamente de una capa de corte a otra capa de corte que entrar repentinamente después de cortar. En segundo lugar, mantenga tanto como sea posible. Parámetros de corte estables, incluido el mantenimiento de la consistencia del espesor de corte, la velocidad de avance y la velocidad lineal de corte, cuando se encuentra con un cierto aumento en la profundidad de corte, la velocidad de avance debe reducirse porque los cambios en la carga provocarán la desviación de la herramienta, lo que reduce la precisión del mecanizado, superficie calidad y acortando la vida útil de la herramienta.

Por lo tanto, en muchos casos, es necesario preprocesar algunas partes complejas del contorno de trabajo para que las herramientas de diámetro pequeño de acabado de alta velocidad no se queden atrás por las herramientas de diámetro más grande utilizadas en el proceso anterior. “Conduce a un aumento repentino de la carga de corte. En la actualidad, algunos software CAM tienen la función de “procesar análisis de residuos”. Esta función permite que el sistema CAM conozca con precisión la ubicación del residuo de mecanizado después de cada corte. Esta es la clave para mantener constante la carga de la herramienta, y esta clave es importante para el mecanizado de alta velocidad. La realización exitosa también es crucial.

En resumen, cuanto más simple sea la trayectoria de la herramienta, mejor. De esta forma, es posible que el proceso de mecanizado alcance la velocidad de avance máxima sin tener que reducir la velocidad debido a los densos grupos de puntos de datos y los cambios repentinos en la dirección de mecanizado. En la ruta de corte "Zigzag", usar un "arco" (o un segmento de línea similar en forma de arco) para conectar dos segmentos de línea recta adyacentes ayudará a reducir la frecuencia de llamadas frecuentes y conversiones de programas de aceleración/desaceleración.

En el mecanizado de alta velocidad, la función de retención automática de sobrecorte (residual) del sistema CAM es indispensable en términos de precisión y seguridad del mecanizado. Porque el daño por sobrecorte (residual) en la pieza de trabajo es irreparable. El daño a la herramienta también es catastrófico, lo que requiere el establecimiento de un modelo digital preciso y continuo de la superficie geométrica mecanizada y un algoritmo de generación de trayectoria de herramienta eficiente para garantizar la integridad del contorno de mecanizado. En segundo lugar, la capacidad del sistema CAM para verificar la trayectoria de la herramienta también es muy importante. Por un lado, permite al programador verificar la corrección del programa antes de enviar el código de procesamiento al taller. Por otro lado, también puede optimizar el programa. La ruta de procesamiento ajusta automáticamente la tasa de alimentación para mantener siempre la máxima tasa de alimentación segura.