5 Configuração e requisitos do centro de usinagem CNC de alta velocidade

Nos serviços de usinagem CNC, a usinagem CNC de alta velocidade é um processo muito importante, que pode usinar peças rapidamente com rapidez e precisão, aumentando a eficiência de processamento correspondente.

Ainda existem muitas diferenças entre os centros de usinagem CNC de alta velocidade e os centros de usinagem comuns, como fusos, magazines de ferramentas, ferramentas, sistemas CNC, etc., principalmente na velocidade do fuso e avanço de corte. Um centro de usinagem CNC padrão de alta velocidade deve atender aos requisitos de um centro de usinagem CNC padrão de alta velocidade.

1. O fuso especial suporta um centro de usinagem CNC de alta velocidade

O fuso de alta velocidade do centro de usinagem de alta velocidade deve ter as características de alta precisão, boa rigidez, operação estável e pequena deformação térmica. Vários tipos de fusos são mais populares em centros de usinagem:tipo de correia, tipo de engrenagem, tipo de acionamento direto e fuso elétrico. Os centros de usinagem CNC de alta velocidade podem usar fusos de acionamento direto e fusos elétricos, e os demais fusos basicamente não podem atender aos requisitos básicos de velocidade dos centros de usinagem CNC de alta velocidade. A velocidade do fuso do centro de usinagem CNC de alta velocidade não pode ser inferior a 10.000 rpm. Uma velocidade tão alta basicamente só pode ser alcançada por fusos de acionamento direto e fusos elétricos.

A velocidade máxima de um fuso de acoplamento direto não é tão alta quanto a de um fuso elétrico. Quanto maior a velocidade do fuso, menor a força de corte, de modo que a força de corte do fuso de acoplamento direto é muito melhor do que a do fuso elétrico.

2. Avanço de corte do centro de usinagem CNC de alta velocidade

Em máquinas operatrizes CNC, pode-se dizer que aumentar o avanço de corte da máquina equivale a aumentar a eficiência da usinagem. Este é o caso dos centros de usinagem CNC de alta velocidade. O avanço de corte dos centros de usinagem CNC de alta velocidade é geralmente 20-40m/min. Naturalmente, o avanço de corte é o mais rápido.

O uso maduro de motores lineares deu um salto qualitativo em centros de usinagem CNC de alta velocidade e melhorou a eficiência da usinagem e a precisão da usinagem em todas as direções. O modo de acionamento do motor linear é um modo de acionamento direto sem contato, com poucas partes móveis e sem problemas de distorção. Com esta tecnologia, a fabricação de máquinas-ferramenta atingiu um nível que não pode ser alcançado por um fuso de esferas tradicional. O motor linear tem características de alta aceleração e desaceleração, a aceleração pode chegar a 2g, que é 10-20 vezes do dispositivo de acionamento tradicional, e a velocidade de alimentação é 4-5 vezes a tradicional.

3. Sistema CNC de centro de usinagem CNC de alta velocidade

O sistema CNC do centro de usinagem CNC de alta velocidade tem requisitos mais elevados do que o sistema CNC geral do centro de usinagem. O sistema de controle numérico do centro de usinagem CNC de alta velocidade deve ter a capacidade de processamento de dados mais rápida e as mais altas características funcionais. Isso é verdade para um centro de usinagem CNC de alta velocidade de quatro ou cinco eixos. O sistema de controle numérico com processador de 32 ou 64 bits é o preferido. Esses dois sistemas de controle numérico são muito fortes e não podem ser comparados com os sistemas de controle numérico comuns.

4. Ferramenta de centro de usinagem CNC de alta velocidade

A ferramenta do centro de usinagem CNC de alta velocidade não é o tipo de ferramenta, mas o material da ferramenta de um centro de usinagem CNC de alta velocidade. Os materiais de ferramenta comumente usados ​​para centros de usinagem CNC de alta velocidade são diamante policristalino, nitreto de boro cúbico e ferramentas de revestimento duro. Uma boa ferramenta pode fazer com que a velocidade de corte atinja a maior altura.

É necessário balancear dinamicamente a estrutura da ferramenta, principalmente para ferramentas com cabos mais longos, que devem ser balanceadas dinamicamente para evitar que a força centrífuga de alta velocidade quebre os porta-ferramentas ou lâminas com baixa resistência à flexão e tenacidade à fratura, o que é muito importante para centros de usinagem CNC de alta velocidade. Traga perigo para o operador. A escolha do sistema de porta-ferramentas também afetará a repetibilidade da troca automática de ferramentas e a rigidez de corte da ferramenta. Atualmente, o sistema de porta-ferramentas geralmente escolhe um sistema de porta-ferramentas de fixação de um lado cônico 7:24.

5. Programação CNC para usinagem de alta velocidade

A programação CNC para usinagem de alta velocidade é diferente da programação CNC para usinagem comum. Na usinagem de alta velocidade, devido ao rápido avanço e velocidade de processamento, o programador deve ser capaz de prever como a ferramenta de corte corta a peça. Além de usar um pequeno avanço e pouca profundidade de corte durante a usinagem, também é muito importante evitar mudanças repentinas na direção de usinagem ao programar códigos NC porque mudanças repentinas na direção de avanço não só reduzirão a velocidade de corte, mas também ocorre o fenômeno de “rastejamento”, o que reduzirá a qualidade da superfície processada e até causará excesso de corte ou resíduo, danos à ferramenta e até danos ao fuso. Especialmente no processo de processamento de contorno tridimensional, o perfil complexo ou a parte de canto é processado separadamente. É benéfico processar todas as superfícies de uma só vez do que usar o método de processamento “Zigzag”, o método de linha reta ou alguns outros métodos gerais de processamento.

Durante a usinagem de alta velocidade, recomenda-se que a ferramenta corte a peça lentamente e tente evitar que a ferramenta corte novamente a peça após o corte. Portanto, é melhor entrar lentamente de uma camada de corte em outra camada de corte do que entrar repentinamente após o corte. Em segundo lugar, mantenha o máximo possível. Parâmetros de corte estáveis, incluindo a manutenção da consistência da espessura de corte, taxa de avanço e velocidade linear de corte, ao encontrar um certo aumento na profundidade de corte, a taxa de alimentação deve ser reduzida porque mudanças na carga causarão deflexão da ferramenta, reduzindo assim a precisão da usinagem, superfície qualidade e reduzindo a vida útil da ferramenta.

Portanto, em muitos casos, é necessário pré-processar algumas partes complexas do contorno de trabalho para que as ferramentas de pequeno diâmetro de acabamento de alta velocidade não sejam deixadas para trás pelas ferramentas de diâmetro maior usadas no processo anterior. “Isso leva a um aumento repentino na carga de corte. Atualmente, alguns softwares CAM têm a função de “processar análise de resíduos”. Esta função permite que o sistema CAM conheça com precisão a localização do resíduo de usinagem após cada corte. Esta é a chave para manter a carga da ferramenta constante, e esta chave é importante para usinagem de alta velocidade. A realização bem-sucedida também é crucial.

Em suma, quanto mais simples o caminho da ferramenta, melhor. Desta forma, o processo de usinagem é possível atingir o avanço máximo sem ter que desacelerar devido aos densos agrupamentos de pontos de dados e mudanças bruscas na direção de usinagem. No caminho de corte “Zigzag”, usar um “arco” (ou segmento de linha em forma de arco semelhante) para conectar dois segmentos de linha reta adjacentes ajudará a reduzir a frequência de chamadas frequentes e conversões de programas de aceleração/desaceleração.

Na usinagem de alta velocidade, a função de retenção automática de sobrecorte (residual) do sistema CAM é indispensável em termos de precisão e segurança de usinagem. Porque o dano por corte excessivo (residual) na peça de trabalho é irreparável. O dano à ferramenta também é catastrófico, o que exige o estabelecimento de um modelo digital preciso e contínuo da superfície geométrica usinada e um algoritmo eficiente de geração de trajetória da ferramenta para garantir a integridade do contorno de usinagem. Em segundo lugar, a capacidade do sistema CAM de verificar o caminho da ferramenta também é muito importante. Por um lado, permite ao programador verificar a correcção do programa antes de enviar o código de processamento para a oficina. Por outro lado, também pode otimizar o programa. O caminho de processamento ajusta automaticamente a taxa de alimentação para manter sempre a taxa de alimentação máxima segura.