CNC 가공 기술 개요
첫 번째 섹션 cnc 주요 처리 개체
두 번째 섹션 CNC 가공 공작물 설치
세 번째 섹션 CNC 가공 도구 교환
섹션 4 CNC 가공 기술 개발
CNC 가공 내용 선택 및 결정
CNC 가공 기술 분석
CNC 가공 공정 분할
CNC 가공 선택 경로
CNC 가공 공정 매개 변수 결정
CNC 시스템의 주요 처리 대상
밀링은 기계 가공에서 가장 일반적으로 사용되는 가공 방법 중 하나입니다. 주로 평면 밀링 및 윤곽 밀링뿐만 아니라 부품의 드릴링, 확장, 리밍, 보링 및 태핑에 사용됩니다. CNC에 적합한 부품은 다음과 같습니다.
(1) 평면 부품
평면 부품의 특징은 각 가공 표면이 평평하거나 평평 할 수 있다는 것입니다. 현재 CNC 밀링 머신에서 가공되는 대부분의 부품은 평면 부품입니다. 평평한 부품은 가장 단순한 유형의 CNC 가공 개체이며 일반적으로 3 축 CNC 밀링 머신에서 2 축 동시 가공 (즉, 2 축 반 좌표 가공)으로 가공 할 수 있습니다.
평면 윤곽이있는 평면 부품 경사가있는 평면 부품 포지티브 평면 부품과 리브가있는 평면 부품이있는 평면 부품
(2) 가변 틸트 부품
가공면과 수평면 사이의 각도가 지속적으로 변하는 부품을 가변 각도 부품이라고합니다. 가변 틸트 부품을 가공 할 때는 각도 가공을 위해 4 축 또는 5 축 CNC 밀링 머신을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 이러한 공작 기계가없는 경우 2 축 준 제어 라인 가공은 3 축 CNC 밀링 머신에서 대략적인 값을 생성 할 수 있지만 정확도는 약간 낮습니다.
(3) 표면 (3D) 부품
가공 표면이 공간 표면 인 부품을 곡선 부품이라고합니다. 밀링 커터의 곡면 부분과 가공 된 표면은 항상 점 접촉 상태입니다. 일반적으로 3 축 CNC 밀링 머신으로 처리되며 일반적으로 사용되는 두 가지 처리 방법이 있습니다.
가공은 2 축 세미 링크 와이어 절단 방법을 채택합니다. 탄젠트 방법에서는 처리 중에 두 좌표 만 연결되고 다른 좌표는 일정한 줄 간격으로 주기적으로 수행됩니다. 이 방법은 일반적으로 덜 복잡한 공간 표면을 처리하는 데 사용됩니다.
비. 3 축 연결 처리. 사용되는 밀링 머신은 공간 선형 보간을 수행하기 위해 X, Y 및 z 3 축 연결 처리 기능이 있어야합니다. 이 방법은 일반적으로 엔진이나 주형과 같은 더 복잡한 공간 표면을 처리하는 데 사용됩니다.
두 번째 섹션 CNC 가공 공작물 설치
1. CNC 가공 포지셔닝 데이텀 선택에서 따라야 할 원칙
(1) 부품에서 가능한 한 위치 기준으로 설계 기준을 선택
포지셔닝 데이텀의 위치로 설계 데이텀을 선택하면 데이텀 불일치로 인한 포지셔닝 오류를 방지하고 처리 정확도를 보장하며 프로그래밍을 단순화 할 수 있습니다. 부품의 가공 계획을 세울 때 먼저 조건 충족 원칙에 따라 최상의 마무리 조건을 선택하여 부품의 가공 경로를 지정하십시오. 따라서 초기 가공시 가공 할 표면을 대략적인 기준으로 간주해야합니다.
(2) 부품의 위치 결정 기준이 설계 기준과 일치하지 않고 가공면과 설계 기준이 한 번의 설치에서 동시에 처리되지 않는 경우 부품의 도면을 신중하게 분석하여 설계 기능을 결정해야합니다. 부품 설계 기준의. 치수 체인 계산을 통해 위치 결정 기준과 설계 기준 사이의 공차 범위를 엄격하게 지정하여 가공 정확도를 보장합니다.
(3) CNC 밀링 머신이 디자인 데이텀을 포함한 전체 표면 처리를 동시에 완료 할 수없는 경우 선택한 데이텀을 포지셔닝에 사용할 수 있으며 모든 주요 정밀 부품을 한 번에 처리 할 수 있음을 고려해야합니다. .
) 포지셔닝 표준의 선택은 가능한 한 많은 처리 내용의 완료를 보장해야합니다. 이를 위해 단일 표면에서 처리 할 수있는 위치 결정 방법을 고려해야합니다. 회전하지 않는 부품의 경우 공구가 다른 표면을 가공 할 수 있도록 하나 및 두 개의 구멍 위치 지정 방식을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 공작물에 적합한 구멍이없는 경우 가공 된 구멍을 추가하고 배치 할 수 있습니다.
(5) 일괄 처리 중에 부품 위치 기준은 가능한 한 공작물 좌표계와 공구 기준 (가공 후 공작물 좌표계의 원점과 위치 기준 사이의 크기 값)과 일치해야합니다.
배치 프로세스에서 고정 장치는 공작물을 찾고 설치하는 데 사용됩니다. 이 도구는 한 번에 하나의 공작물 좌표계를 설정 한 다음 일련의 공작물을 처리합니다. 공작물 좌표계의 공구 기준이 부품 포지셔닝 기준과 일치하면 포지셔닝 기준이 직접 전송되므로 포지셔닝 오류가 줄어 듭니다.
(6) 다중 설치가 필요한 경우 통합 표준의 원칙을 준수해야합니다.
세 번째 섹션 CNC 가공 도구 교환
나이프 포인트 및 나이프 포인트 결정
CNC 공작 기계의 경우 가공 시작시 공구와 공작물의 상대적 위치를 결정하는 것이 매우 중요합니다. 이것은 공구 점"에서 공구 점"에 대해 수행됩니다. 공구 설정을 통해 공작물을 기준으로 공구의 위치를 결정하기위한 기준점을 나타냅니다. 프로그래밍 중에 공구가 실제로 공작물을 기준으로 이동하는지 또는 공작물이 공구를 기준으로 이동하는지에 관계없이 공작물은 고정 된 것으로 간주되고 공구도 이동합니다. 공구 포인트는 부품 가공의 발상지이기도합니다.
나이프 포인트의 선택 원리는 다음과 같습니다.
(1) 수학적 처리를 용이하게하고 프로그래밍을 단순화합니다.
(2) 공작 기계에서 부품 가공의 원점을 결정하는 위치를 쉽게 찾을 수 있습니다.
(3) 가공 중 확인이 편리합니다.
(4) 발생하는 처리 오류가 적습니다.
부품, 고정구 또는 공작 기계에서 공구 점의 예를 설정할 수 있지만 부품'의 위치 참조와 알고 있고 정확한 관계가 있어야합니다. 공구의 정확도가 높아야하는 경우 부품의 설계 또는 기술 기반에서 가능한 한 공구 포인트를 선택해야합니다. 구멍으로 배치 된 부품의 경우 구멍의 중심을 한 쌍의 도구 포인트로 사용할 수 있습니다.
도구를 향하는 경우 도구 포인트는 도구의 위치와 일치해야합니다. 공구 위치는 공구 위치를 결정하기위한 기준점입니다. 예를 들어 플랫 밀링 커터의 가공 위치가 일반 평면의 중심 인 경우입니다. 볼 엔드 밀의 선삭 공구는 볼의 중심입니다. 드릴 비트는 드릴 비트의 끝입니다.
교체 지점은 공정 내용에 따라 구성되어야하며, 공구 교체시 공작물, 고정구 및 공작 기계의 원리를 준수하지 않습니다. 공구 점은 항상 공작물에서 멀리 떨어진 고정 점입니다.
2. 도구 설정 방법
공구의 정확도는 가공 정확도에 직접적인 영향을 미치므로 공구의 움직임에주의를 기울여야하며 공구 방법은 부품의 가공 정확도 요구 사항을 충족해야합니다.
부품의 가공 정확도가 높으면 다이얼 표시기를 사용하여 올바른 공구 경로를 찾을 수 있습니다. 도구의 위치는 도구 포인트와 일치합니다. 그러나이 방법은 효율적이지 않습니다.
현재 일부 공장에서는 작업 시간을 줄이고 정확성을 높이기 위해 광학 및 전자 기기와 같은 새로운 방법을 채택했습니다.
일반적인 도구 설정 방법은 다음과 같습니다.
(1) 공작물 좌표계의 원점 (공구 점)은 원통형 구멍 (또는 원통형 표면)의 중심선입니다.
ㅏ. 로드 다이얼 표시기 (또는 다이얼 표시기) 도구
이 작업 방법은 번거롭고 효율성이 낮지 만 도구 정확도가 높고 테스트 된 구멍의 정확도 요구 사항도 높습니다. 힌지, 보링 홀 또는 거칠게 가공 된 홀만 사용하지 마십시오.
비. 가장자리 검색 칼 사용
이 방법은 조작이 간단하고 직관적이며 공구 정밀도는 높지만 측정 구멍은 높은 정밀도가 필요합니다.
(2) 공작물 좌표계의 원점 (공구 점에서)은 두 직각 선의 교차점입니다.
ㅏ. 터치 감지 (또는 테스트 절단) 사용 방법
조작 방법은 비교적 간단하지만 공작물 표면에 흔적이 있고 검의 정확도가 낮습니다. 공작물 표면이 손상되지 않도록 공구 두께를 빼기 위해 공구와 공작물 사이에 비율을 추가해야합니다. 이러한 방식으로 표준 맨드릴과 밀봉 게이지의 일치하는 나이프도 사용할 수 있습니다.
이 단계는 뷰 파인더의 접촉점으로 이동하는 도구의 반경을 제외하고 도구와 일치하는 도구와 유사합니다. 방법은 간단하고 블레이드 정밀도가 높습니다.
(3) 도구 z 방향 도구
공구 Z 방향의 공구 데이터는 공구 홀더의 공구 트림 길이와 Z 방향 공작물 좌표계의 제로 위치에 의해 결정되며 공작물 좌표계의 제로 위치에 있습니다.
도구를 사용하여 도구에 직접 연락하거나 z 방향 설정 관리자를 사용하여 정확한 도구를 만들 수 있습니다." find edge"와 같은 방식으로 작동합니다. 이 도구는 또한 도구의 끝이 공작물 표면 또는 z 방향 설정 기의 측면에 닿도록 만들고 기계 좌표 표시를 사용하여 도구의 값을 결정하는 데 사용됩니다. 도구에 맞게 Z 방향 설정 관리자를 사용할 때 Z 방향 설정 장치의 높이를 고려하십시오.
또한 공작물을 가공 할 때 다른 도구를 도구로 사용하는 경우 각 도구에서 z 좌표의 영점까지의 거리도 다릅니다. 이러한 거리의 차이는 공구 길이 보정 값이므로 공작 기계 또는 특수 공구를 사용하여 각 공구의 길이 (예 : 공구 사전 조정)를 측정하고이를 공구 일정에 기록하여 공작 기계 작업자. 섹션 4 CNC 가공 기술 개발
CNC 가공에는 고유 한 특성과 응용 대상이 있기 때문에 CNC 밀링 기계의 장점과 중요한 기능을 최대한 활용하려면 CNC 밀링 기계의 유형, CNC 가공 대상 및 공정 내용을 올바르게 선택해야합니다. 다음 블랭크는 일반적으로 CNC 가공을위한 주요 선택 개체로 사용됩니다.
(1) 공작물 곡선의 윤곽, 특히 비 원형 곡선의 윤곽 또는 수학 공식으로 지정된 목록 곡선
(2) 수학적 모델의 공간 표면이 주어집니다.
(3) 복잡한 모양, 다양한 크기, 마킹 및 어려운 부품 테스트
(4) 범용 밀링 머신으로 가공시 이송 내외 홈의 관찰, 측정, 제어가 어렵다
(5) 크기에 맞게 조정 된 고정밀 구멍 또는 표면
(Zhongshun은 간단한 밀링 표면 또는 모양으로 별도로 설치할 수 있습니다.
(7) CNC를 사용하여 생산 효율성을 높이고 물리적 노동 강도의 일반적인 처리 내용을 크게 줄입니다.
수직 CNC 밀링 머신 및 수직 머시닝 센터는 상자, 커버, 평면 캠, 템플릿, 복잡한 모양의 평면 또는 3 차원 부품, 금형 내부 및 외부 가공에도 적합합니다. 수평 CNC 밀링 머신과 수평 머시닝 센터는 복잡한 박스 부품, 펌프 바디, 차체, 쉘 등을 처리하는 데 적합합니다. 다중 좌표 연결 수평 머시닝 센터는 다양한 복잡한 곡선, 곡면, 임펠러, 몰드를 처리하는데도 사용할 수 있습니다. 등
CNC 가공 기술 분석
(a) 부품 모드 분석
1. 부품 도면의 완전성 및 정확성 확인
처리 프로그램은 올바른 좌표 점으로 작성됩니다.
(1) 기하학적 요소 (접선, 교차, 수직, 평행, 동심 등) 간의 관계가 명확해야합니다.
(2) 다양한 기하학적 조건이 충분해야하며 프로세스 구성에 영향을주는 모순과 닫힌 치수를 유발하는 중복 치수가 없어야합니다.
2. 자동 프로그래밍 구성 요소의 수학적 모델 확인
복잡한 곡면의 수학적 모델을 구축 한 후에는 수학적 모델의 기하학적 위상 관계의 무결성, 합리성 및 논리를주의 깊게 연구 할 필요가 있습니다.
완성도-디자이너의 전반적인 의도가 표현되었는지 여부를 나타냅니다.
합리성-생성 된 수학적 모델의 표면이 표면 모델링의 요구 사항을 충족하는지 여부를 나타냅니다.
토폴로지 관계 논리-표면과 표면 간의 관계 (예 : 위치 연속성, 접선 연속성, 곡률 연속성 등)가 지정된 요구 사항을 충족하는지 여부와 같은 합리적인 도구 이동 경로를 생성하는 데 사용할 수 있습니다. 표면 트림이 깨끗하고 완전합니다. 등, 초기 교사는 올바른 수학적 모델을 사용할 수 있습니다. 따라서 NC 프로그래밍에 필요한 수학적 모델은 다음 요구 사항을 충족해야합니다.
(1) 수학적 모델은 완전한 기하학적 모델이며 곡면은 반복되거나 누락 될 수 없습니다.
(2) 수학적 모델에는 다양성이 없으며 피상적 인 중복도 없습니다.
(3) 수학적 모델은 매끄러운 기하학적 모델이어야합니다.
(4) 곡면 내부의 미세한 결함을 제거하기 위해 외부 표면의 수학적 모델이 매끄러 워야합니다.
(5) 수학적 모델의 곡면 매개 변수 곡선 분포는 합리적이며 곡면에는 비정상적인 융기 나 함몰이 없습니다.
(6) 부품 구조의 공정 분석 및 처리;
1. 부품 도면의 크기는 프로그래밍하기 쉬워야합니다.
실제 생산에서 부품의 도면 크기는 공정에 큰 영향을 미치므로 부품 설계 및 도면에 대해 다른 요구 사항을 제시해야합니다.
2. 필요한 가공 정확도를 보장하기 위해 부품의 변형을 분석
가공시 얇은 기판과 리브에 의해 발생하는 절삭력과 박판의 탄성 후퇴로 인해 가공면의 진동이 매우 커져 박판의 두께 및 치수 공차, 표면 거칠기를 확보하기가 어렵습니다. 증가합니다. CNC 가공에서 부품의 변형은 가공 품질에 영향을 줄뿐만 아니라 변형이 크면 가공을 계속할 수 없습니다.
예방법:
(1) 넓은 시트 부품의 클램핑 방법을 개선하고 적절한 가공 단계와 도구를 사용하십시오.
(2) 적절한 열처리 방법을 사용하십시오 : 강철 부품의 담금질 및 템퍼링, 알루미늄 주물의 어닐링
(3) 변형 효과를 줄이거 나 없애기 위해 황삭 분리 및 대칭 제거.
3. 부품의 모양에서 호의 관련 치수를 통합하십시오.
(1) 윤곽 내에서 호 반경 r은 항상 공구 직경을 제한합니다.
부품에서 오목 호 반경의 수치 적 일관성은 CNC의 공정 성능에 매우 중요합니다. 공구 변경 횟수를 줄이려면 부품의 모양과 홈에 대해 균일 한 기하학적 유형과 크기를 사용하는 것이 가장 좋습니다.
일반적으로 완전한 균일 성이 필요하지 않더라도 부분 균일 성을 달성하고 엔드 밀의 사양과 공구 변경 횟수를 최소화하며 빈번한 공구 변경으로 인해 부품이 처리되는 것을 방지하기 위해 유사한 값을 가진 아크 반경을 그룹화해야합니다. 출하량이 증가하고 표면 품질이 감소했습니다.
(2) 변환 된 호 반경 값의 영향
변환 호의 반경이 더 크고 밀링 커터를 마무리하기 위해 더 큰 핑거를 사용하면 효율성이 향상되고 가공 된 표면의 품질이 향상되어 프로세스 효율성이 향상됩니다.
밀링 표면의 홈 바닥의 필렛 반경이 크거나 바닥 플레이트와 리브가 교차하는 부분이 클수록 밀링 도구의 기능이 저하되고 효율성이 낮아집니다. r이 일정 수준에 도달하면 볼 엔드 밀로 가공해야합니다.
밀링 된 바닥 표면적이 크고 하단 호 r도 큰 경우 r이 다른 두 개의 엔드 밀 부품 만 절단 할 수 있습니다.
4. 표준의 통일 된 원칙 보장
일부 부품은 가공 과정에서 다시 설치해야하지만 CNC가 공구를 집을 수 없기 때문에 부품을 다시 설치할 때 공구가 종종 접촉하지 않습니다. 이 경우 통합 된 참조 위치를 사용하는 것이 가장 좋으므로 부품에 적절한 구멍이 참조 구멍으로 포함되어야합니다. 부품에 데이텀 구멍이없는 경우 처리 구멍을 데이텀, 특히 데이텀으로 설정할 수도 있습니다.
(c) 부품 블랭크의 공정 분석
1. 블랭크는 충분하고 안정적인 가공 여유를 가져야합니다.
블랭크는 주로 단조 및 주조를 나타냅니다. 단조 단조 과정에서 압력 및 공차 계수가 없기 때문에 마진이 고르지 않을 수 있습니다. 주조시 모래의 오차, 수축량 및 금속 액의 유동성 차이는 중공도를 만족시킬 수 없으며 잔량은 고르지 않습니다. 또한 블랭크 변형과 변형 변형의 차이로 인해 남은 가공 량이 부적절하고 불안정해질 수 있습니다.
따라서 적절한 여유가있는 부품 배열로 표현되는 미가공 표면을 설계 할 때 충분히 고려해야합니다.
2. 빈 클립의 적용 가능성 분석
주로 가공 표면에서 블랭크의 위치를 고려하십시오. 편집이없는 블랭크의 경우 남은 편집 량 또는 보조 표준 (예 : 스트리밍 계획 또는 스트리밍 계획)을 블랭크에 추가하는 것이 좋습니다.
3. 블랭크 변형, 마진 크기 및 균일 성 분석
블랭크 가공 중 및 가공 후 변형 정도를 분석하고 예방 조치 및 개선 조치가 필요한지 고려합니다. 열간 압연에서는 담금질 및 숙성 후 두꺼운 판이 쉽게 변형되며, 연신 된 담금질 판이 선호됩니다.
블랭크 마진의 크기와 균일 성과 관련하여 주요 고려 사항은 슬라이싱 밀링 수행 여부와 가공 중 슬라이싱 밀링 수행 여부입니다. 이 문제는 자동 프로그래밍에서 특히 중요합니다.
분할 처리 흐름
CNC 공작 기계에서는 머시닝 센터의 부품 가공 프로세스가 특히 집중되어 있으며 많은 부품이 카드를 설치하면 모든 프로세스를 완료 할 수 있습니다. 그러나 부품의 황삭 가공, 특히 기준면의 가공 및 원료 부품의 위치 지정 표면은 일반 공작 기계에서 완료하고 가공을 위해 CNC 공작 기계에 설치해야합니다. 이를 통해 CNC 공작 기계의 특성을 활용하고 CNC 공작 기계의 정확성을 유지하며 CNC 공작 기계의 수명을 연장하고 CNC 공작 기계 사용 비용을 줄일 수 있습니다. CNC 공작 기계로 부품을 가공하는 방법은 다음과 같습니다.
1. 도구 그룹의 정렬 방법
동일한 칼을 사용하여 부품의 가능한 모든 부분을 가공하고 두 번째 칼과 세 번째 칼을 사용하여 다른 부분을 나누는 도구입니다. 이 분할 순서 방식은 공구 변경 횟수를 줄이고 빈 시간을 줄이고 불필요한 위치 오류를 줄일 수 있습니다. 2. 거칠기, 마무리 분류 방법
이 분류 방법은 황삭 및 정삭 분류 원칙 (예 : 부품 모양, 치수 정확도 등)에 따라 분류됩니다. 황삭 가공, 반 정삭 및 마무리 부품 또는 부품 배치. 황삭 가공시 레이아웃과 고정물의 신뢰성과 편의성을 언제든지 구분하고 한 번의 설치로 더 많은 표면을 가공하고자합니다. 편집이없는 블랭크의 경우 남은 편집 량 또는 보조 표준 (예 : 스트리밍 계획 또는 스트리밍 계획)을 블랭크에 추가하는 것이 좋습니다. 3. 블랭크 변형, 마진 크기 및 균일 성 분석
경로 선택
공구 경로는 NC 가공 중 공구의 이동 경로 및 방향입니다. 공구 경로는 부품의 가공 정확도 및 표면 품질과 밀접한 관련이 있으므로 매우 중요합니다. 경로를 결정하는 일반적인 원칙은 다음과 같습니다.
(1) 부품의 가공 정확도와 표면 거칠기를 확인하십시오.
(2) 수치 계산이 쉽고 프로그래밍이 번거롭지 않습니다.
(3) 채널 경로를 줄이고 리드 타임 및 기타 보조 시간을 줄입니다.
(4) 블록 수를 줄이십시오.
또한 경로를 선택할 때 다음 사항에주의하십시오.
CNC 가공 공정 매개 변수 결정
프로세스 매개 변수를 결정하는 것은 프로세스 개발에서 중요하며 자동 프로그래밍의 사용은 프로그램의 성공보다 더 중요합니다.
(a) 볼 엔드 밀로 곡면을 가공 할 때 절삭 정확도와 관련된 공정 매개 변수를 결정하십시오.
1. 단계 크기는 l (단계)로 결정됩니다.
스텝 길이 l (스텝) —— 각 두 공구 주소 사이의 거리에 따라 처리 주소 데이터 수가 결정됩니다.
커브 궤적 l의 스텝 길이를 결정하는 방법 :
스텝 길이 방법 직접 정의 : 프로그래밍 중에 스텝 길이 값을 직접 제공하여 부품의 가공 정확도에 따라 결정됩니다.
단계 크기 방법을 간접적으로 정의 : 대략적인 오류 정의 단계 크기를 간접적으로 정의
2. 대략적인 오류를 결정합니다.
이론적 궤적에서 벗어난 실제 절삭 궤적의 최대 허용 공차에 대한 대략적인 오류
대략적인 오류를 정의하는 세 가지 방법 (그림 16-4 참조) :
외부 근사치 오류 값 지정 : 부품 표면에 남아있는 재료를 오류 값으로 사용합니다.
(정확도가 필요한 경우 일반적으로 0.0015 ~ 0.03mm가 선택됩니다.) 내부 근사 오차 값을 지정합니다. 허용되는 표면 오버 컷 검사 량을 나타냅니다.
내부 및 외부 근사 오류도 지정합니다.
3. 줄 간격 s (절단 간격) 결정
라인 간격 s (절단 간격)-가공 경로와 인접한 두 공구 경로 사이의 거리입니다.
영향 : 작은 줄 간격 : 높은 처리 정확도, 긴 처리 시간 및 높은 비용
큰 행 간격 : 처리
