¿Por qué la herramienta vibra cuando la fresadora procesa una superficie plana?
En el campo del mecanizado CNC, los centros de mecanizado, las fresadoras CNC y las máquinas de grabado se han utilizado ampliamente para el procesamiento de alta velocidad. Durante el mecanizado de alta velocidad, la velocidad de rotación del husillo suele ser de 10.000 a 20.000 rpm/min. La velocidad de avance de la herramienta es proporcional a la velocidad del husillo y se mueve muy rápido. Además, el fresado y el mandrinado de las máquinas herramienta CNC son más complejos que el simple torneado. muchos. En este caso, la vibración de la herramienta se convierte en un factor muy importante en el corte. Hay muchos factores que causan la vibración de la herramienta. La forma y el material de la herramienta, el material de la pieza de trabajo, los parámetros de corte y la trayectoria de corte de la herramienta causarán la vibración de la herramienta. Este artículo hablará sobre cómo reducir la trayectoria de corte de la herramienta al programar con el software NX CAM. Consejos para la vibración de herramientas.
2. Método de reducción de vibraciones
En la programación tradicional, el método de corte de esquinas es utilizar corte lineal (G1), y la transición en las esquinas no es lo suficientemente continua, como se muestra. en la Figura 1. Cuando la herramienta llega a una esquina, debe desacelerar debido a las limitaciones de las características dinámicas del eje lineal. Antes de que el motor cambie la dirección de avance, hay una breve pausa, que generará mucho calor y fricción, lo que provocará una fuerza de corte inestable (comúnmente conocida como movimiento rápido de la cuchilla) y, a menudo, un corte de esquina insuficiente. Cuanto más grande sea la herramienta o cuanto más largo sea el voladizo total de la herramienta, más fuerte será la vibración. Esta es una dificultad importante en la programación.
La mejor solución a este problema es la siguiente.
(1) Utilice una herramienta con un radio más pequeño que el radio de la esquina. Este método solo es adecuado para piezas de trabajo pequeñas.
(2) La trayectoria de la herramienta está redondeada y el efecto se muestra en la Figura 2. En el fresado de perfil plano de NX CAM, la operación específica está en las opciones de control de esquina y velocidad de avance. Establezca el ángulo convexo para agregar un arco. En este momento, cuando la herramienta encuentra el ángulo convexo durante el proceso de fresado, comienza el proceso de corte. se realiza con una transición de arco, en la que el círculo El centro del arco es la punta del lóbulo y el radio es el diámetro de la herramienta. También puede agregar filetes a las paredes laterales, como se muestra en la Figura 3. Este método de procesamiento no causará pausa en el límite de la pieza de trabajo. El movimiento de la herramienta proporciona una transición de arco suave y continua (G02 o G03). Luego marque la configuración de desaceleración y el sistema establecerá la operación de desaceleración para la herramienta en. la esquina. Estos ajustes han reducido considerablemente la vibración.
3) Utilice la interpolación de arco para producir un radio de empalme ligeramente mayor que el especificado en el dibujo. Esto permite utilizar herramientas a veces más grandes en el desbaste para mantener una alta productividad. El margen de mecanizado restante en las esquinas se puede utilizar para fresado estacionario o corte por interpolación circular con herramientas más pequeñas.
(4) Al procesar superficies de contorno empinadas, el fresado de contorno ZLEVEL generalmente se usa para eliminar material a lo largo del contorno de la pieza en la capa de corte plana perpendicular a la dirección de la herramienta, como se muestra en la Figura 4. Durante el mecanizado de alta velocidad, aunque se puede utilizar el fresado de contorno ZLEVEL, la dirección de corte de la herramienta girará durante la transición entre capas y el corte vertical hará que la vibración de la herramienta aumente, la herramienta se rompa fácilmente y la calidad de la superficie de la pieza. no será alto. Aparecerán marcas de herramientas obvias. Se recomienda utilizar conducción en áreas curvas y cambiar el método de corte en capas al método de corte en espiral. El método específico es el siguiente: primero cree una superficie cilíndrica auxiliar (como se muestra en la Figura 5), use la operación de conducción del área de superficie, especifique el cuerpo de revolución como el cuerpo de la pieza, especifique la superficie cilíndrica recién creada como la superficie de conducción y establezca un punto de conducción en la superficie cilíndrica Array, luego defina la dirección de corte, seleccione la dirección horizontal en la parte superior de la superficie cilíndrica como la primera dirección de corte, y cuando aparezca un pequeño círculo en la flecha seleccionada, regrese a la superficie de conducción cuadro de diálogo del método. El método de corte de la red conductora se establece en la trayectoria de la herramienta en espiral y luego el punto conductor se proyecta sobre la superficie de la pieza a lo largo de la dirección del vector de proyección. En este momento, la dirección del vector de proyección se establece para que apunte a la línea recta. la línea recta está configurada como el eje medio de la parte giratoria, los ajustes se muestran en la Figura 6. Proyecte la trayectoria de la herramienta en espiral cilíndrica sobre el cuerpo de la pieza de trabajo en una dirección de proyección que apunte al eje medio, lo que puede producir una trayectoria de la herramienta en espiral que corta el contorno de la pieza de trabajo, como se muestra en la Figura 7. Aunque este proceso de generación de trayectoria de herramienta es relativamente complicado, la mayor ventaja del método de accionamiento en espiral es que cuando se pasa de una trayectoria de herramienta a la siguiente, el movimiento es suave y suave, sin cambios repentinos de dirección, por lo que todo el proceso puede permanecer velocidad de corte fija. Por esta razón, el método de avance en espiral es muy adecuado para el mecanizado de alta velocidad.
5) Cuando se procesa una superficie relativamente plana, generalmente se utiliza el método de avance por área de superficie. Este método de avance especifica la superficie como la. Geometría de conducción. Genera una red de conducción en forma de cuadrícula. Estas matrices de puntos de accionamiento se proyectan sobre la superficie de la pieza a lo largo de la dirección del vector de proyección especificada para generar puntos de proyección y, por tanto, trayectorias de herramientas.
Sin embargo, durante el mecanizado a alta velocidad, ya sea que el patrón de trayectoria de la herramienta se elija para seguir la periferia o círculos concéntricos, es fácil causar vibración de la herramienta durante el paso. En este momento, si la superficie de mecanizado es relativamente simple y cercana a un círculo, se debe utilizar el método de accionamiento en espiral en el fresado de contornos de eje fijo. Este método de accionamiento tiene la forma de una línea en espiral y se expande desde el punto central hasta. definir el punto de conducción. Estos puntos de conducción se generan en un plano que pasa por el punto central y es perpendicular al vector de proyección. El usuario puede especificar el punto central. Finalmente, estos puntos de conducción en espiral se proyectan sobre la superficie de la pieza para generar una trayectoria de herramienta en espiral. Adecuado para mecanizado de alta velocidad. Rutas de herramientas específicas.