Centro de mecanizado CNC de alta velocidad: configuraciones y requisitos clave

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

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

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

El husillo de alta velocidad del centro de mecanizado de alta velocidad debe tener características de alta precisión, buena rigidez, operación estable y pequeña deformación térmica. Varios tipos de husillos son más populares en centros de mecanizado: tipo correa, tipo engranaje, tipo acoplamiento directo y husillo eléctrico. Los centros de mecanizado CNC de alta velocidad pueden usar husillos de acoplamiento directo y husillos eléctricos, y los husillos restantes básicamente no pueden cumplir 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. Tal alta velocidad básicamente solo puede lograrse por husillos de acoplamiento directo y husillos eléctricos.

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

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

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

El uso maduro de motores lineales ha dado un salto cualitativo en centros de mecanizado CNC de alta velocidad y ha mejorado la eficiencia y precisión de mecanizado en todas direcciones. El modo de accionamiento del motor lineal es un modo de accionamiento directo 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 lograrse con un husillo de bolas tradicional. El motor lineal tiene características de alta aceleración y desaceleración, la aceleración puede alcanzar 2g, que es 10-20 veces el dispositivo de accionamiento tradicional, y la velocidad de avance es 4-5 veces la tradicional.

3. Sistema CNC de centro de mecanizado 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 procesador de 32 bits o 64 bits. Estos dos sistemas de control numérico son muy fuertes y no pueden compararse con sistemas de control numérico ordinarios.

4. Herramienta de centro de mecanizado CNC de alta velocidad

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

Es necesario balancear dinámicamente la estructura de la herramienta, especialmente para herramientas con mangos más largos, que deben balancearse dinámicamente para prevenir que la fuerza centrífuga de alta velocidad rompa los portaherramientas o plaquitas con baja resistencia a la flexión y tenacidad a la fractura, lo cual es muy importante para centros de mecanizado CNC de alta velocidad. Traer peligro al operador. La elección del sistema de portaherramientas también afectará la repetibilidad del cambio automático de herramienta y la rigidez de corte de la herramienta. Actualmente, el sistema de portaherramientas generalmente elige un sistema de sujeción unilateral de cono 7:24.

5. Programación CNC para mecanizado de alta velocidad

La programación CNC para mecanizado de alta velocidad es diferente de la programación CNC para mecanizado ordinario. En mecanizado de alta velocidad, debido a la rápida tasa de avance y velocidad de procesamiento, el programador debe poder prever cómo la herramienta de corte entra en la pieza. Además de usar un avance pequeño y profundidad de corte somera 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 puede ocurrir el fenómeno de "arrastre", que reducirá la calidad de la superficie procesada, e incluso causará sobrecorte o residuos, daño de herramienta e incluso daño del husillo. Especialmente en el proceso de procesamiento de contorno tridimensional, la parte compleja de perfil o 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 en la pieza lentamente e intente evitar que la herramienta corte en la pieza de nuevo después de cortar fuera. Por lo tanto, es mejor entrar de una capa de corte lentamente a otra capa de corte que entrar repentinamente después de cortar fuera. En segundo lugar, mantenga tanto como sea posible parámetros de corte estables, incluyendo mantener la consistencia de espesor de corte, tasa de avance y velocidad lineal de corte, al encontrar un cierto aumento en la profundidad de corte, la tasa de avance debería reducirse porque los cambios en la carga causarán deflexión de la herramienta, reduciendo así la precisión de mecanizado, calidad superficial y acortando la vida de la herramienta.

Por lo tanto, en muchos casos, es necesario pre-procesar algunas partes complejas del contorno de trabajo para que las herramientas de diámetro pequeño de acabado de alta velocidad no queden rezagadas por las herramientas de diámetro mayor usadas en el proceso anterior. "Lleva a un aumento repentino de la carga de corte. Actualmente, algún software CAM tiene la función de "análisis de residuo de procesamiento". Esta función permite al sistema CAM conocer con precisión la ubicación del residuo de mecanizado después de cada corte. Esta es la clave para mantener la carga de la herramienta constante, y esta clave es importante para el mecanizado de alta velocidad. La realización exitosa también es crucial.

En resumen, cuanto más simple la trayectoria de la herramienta, mejor. De esta manera, el proceso de mecanizado es posible alcanzar la tasa de avance máxima sin tener que reducir la velocidad debido a grupos densos de puntos de datos y cambios repentinos en la dirección de mecanizado. En la trayectoria de corte "zigzag", usar un "arco" (o segmento de línea similar a 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 mecanizado de alta velocidad, la función automática de retención de sobrecorte (residuo) del sistema CAM es indispensable en términos de precisión de mecanizado y seguridad de mecanizado. Porque el daño por sobrecorte (residuo) a la pieza 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 eficiente de generación de trayectoria de herramienta para asegurar 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 trayectoria de procesamiento ajusta automáticamente la tasa de avance para mantener siempre la tasa de avance máxima segura.