Gia công CNC túi sâu: Độ lệch, rung và đường chạy dao

Độ sâu hốc vượt quá 4xD biến cơ học phay tiêu chuẩn thành vấn đề về độ lệch của công xôn không ổn định. Tại Dazao Machinery, việc duy trì độ vuông góc của tường trong phạm vi ±0,02 mm và độ hoàn thiện bề mặt Ra 0,8 trong các hốc sâu yêu cầu tải phoi hướng tâm cân bằng, các dao phay cuối-xoắn ốc dài-có thể thay đổi, các bộ phận giữ khớp nối-thuỷ lực hoặc co ngót để dừng kéo dụng cụ hướng trục-và các đường chạy dao trochoid động giúp khóa sự tương tác xuyên tâm dưới 8%.

Thực tế gia công CNC bỏ túi sâu: Khắc phục các tắc nghẽn về tỷ lệ khung hình ngoài 4xD

Tại sao tỷ lệ khung hình vượt quá 4xD Cơ học gia công thông thường

Trong sản xuất hợp đồng chính xác, các bản vẽ kỹ thuật 2D thường chỉ định các khoang bên trong có tỷ lệ khung hình chiều sâu-đến{2}}chiều rộng là 5:1, 8:1 hoặc cao hơn, khớp với các góc bo tròn chặt chẽ bên trong của R2 hoặc R3. Các kỹ sư thiết kế thường cho rằng nếu một dụng cụ cắt có đủ chiều dài rãnh thì việc thực hiệnphay túi sâukhông yêu cầu gì hơn ngoài việc chia tổng độ sâu thành các bước trục tiêu chuẩn.

Trên sàn sản xuất, giả định này không thành công. Chức năng cơ học phay thông thường có thể dự đoán được khi phần nhô ra của dụng cụ vẫn dưới ba lần đường kính thân (3xD). Khi một công việc đi vào miền củachiến lược phay khoang sâuvượt quá 4xD, vật lý cắt tiêu chuẩn bị phá vỡ. Độ lệch uốn tăng phi tuyến tính-với phần mở rộng của công cụ, quá trình thoát phoi từ quá trình phóng mở sang ngăn chặn có áp suất và ngưỡng rung cộng hưởng sẽ nén các tham số ổn định có sẵn vào cửa sổ vận hành hẹp. Hơn nữa, các miếng phi lê bên trong chặt chẽ buộc các máy cắt có đường kính-nhỏ phải hoạt động ở các phần mở rộng cực lớn, điều này trực tiếp nhân lênCác yếu tố chi phí gia công bán kính góc CNCdo bị phạt về thời gian chu kỳ-.

Cửa hàng-Phân tích hư hỏng sàn: Vỏ bọc hàng không vũ trụ Al7075 bị loại bỏ tại Dazao

Trong quá trình sản xuất hàng không vũ trụ tại Dazao Machinery, nhóm của chúng tôi đã xử lý khung gầm hệ thống điện tử hàng không Al7075-T651 yêu cầu một túi hình chữ nhật bên trong sâu 110 mm, rộng 45 mm, với bán kính góc 4,0 mm. Hình dạng này đã tạo ra tỷ lệ khung hình vượt quá 7xD cho dao phay tinh 8 mm.

Quá trình thiết lập CAM ban đầu áp dụng quy trình tạo đường viền-giảm dần thông thường bằng cách sử dụng dao phay ngón cacbua có cổ tiêu chuẩn. Mặc dù chu trình gia công thô diễn ra mà không làm hỏng dụng cụ, nhưng quá trình kiểm tra CMM sau{2}}gia công đã phát hiện ra những điểm không tuân thủ-nghiêm trọng:

1. Thành bên của túi có độ côn vào trong 0,14 mm từ trên xuống dưới.

2. 35 mm dưới cùng của túi hiển thị các kiểu rung tái tạo nghiêm trọng, khiến độ nhám bề mặt vượt quá Ra 3.2, vi phạm thông số kỹ thuật hoàn thiện bề mặt Ra 0.8 bắt buộc.

3. Sự thay đổi hướng sắc nét ở các góc R4 gây ra hiện tượng khoét cục bộ 0,08 mm do phục hồi độ lệch dao động.

Lô 15 căn hộ ban đầu đã bị từ chối. Phân tích khám nghiệm tử thi-của chúng tôi cho thấy rằng độ lệch của dụng cụ không phải là nguyên nhân duy nhất. Việc cắt phoi ở sàn khoang đã tạo ra sự tích tụ nhiệt cục bộ, khiến phôi nở ra trong quá trình gia công thô. Khi bộ phận nguội đến 20 độ trên CMM, phần đáy co lại vào trong, gây ra sai số hình học do độ lệch của dụng cụ. Quản lý các yếu tố nhiệt và động kết hợp này là điều cần thiết để duy trì chặt chẽkhả năng chịu đựng gia công nhôm CNCtrên các vỏ hàng không vũ trụ phức tạp. Dazao-đã thiết kế lại quy trình với các đường chạy dao hình tam giác cân bằng, thanh lọc không khí động và trình tự tiếp cận công cụ nhiều-giai đoạn-, đưa độ vuông góc của tường trong phạm vi ±0,015 mm.

Danh sách kiểm tra mua sắm: Cửa hàng kiểm tra-Khả năng sàn cho chiến lược phay khoang sâu

Khi nhóm mua sắm đánh giá các cửa hàng máy móc để tìm các bộ phận có khoang sâu, việc kiểm tra danh sách thiết bị dành cho-trục xoay tốc độ cao là chưa đủ. Việc cung cấp các túi sâu có độ chính xác đòi hỏi khả năng vận hành có thể kiểm chứng được:

· Cơ sở hạ tầng dụng cụ:Hoàn thành việc triển khai bộ kẹp-thu nhỏ hoặc kẹp thủy lực với độ đảo lắp ráp dưới 0,003 mm ở phần nhô ra 3xD, thay vì-các mâm cặp ống kẹp ER có mục đích chung.

· Khả năng phần mềm CAM:Tạo chuyển động động tự nhiên duy trì góc tiếp xúc xuyên tâm không đổi thông qua các góc bên trong.

· Đo lường-trong quy trình:Hệ thống thăm dò tiếp xúc có độ chính xác cao-được lập trình để kiểm tra lượng hàng tồn kho trung gian cho phép trước khi đưa các công cụ hoàn thiện tầm xa-đến bước cuối cùng.

· Dịch vụ sản xuất chuyên dụng:Xác minh rằng nhà cung cấp giao hàngdịch vụ gia công CNC có độ chính xác cao-được trang bị dụng cụ giảm rung-và áp suất-cao thông qua-trục xoay.

Tính chất vật lý của độ lệch của dụng cụ phay túi sâu: Ngăn ngừa thành côn và độ lệch chiều

Hình phạt về độ cứng của Cantilever: Tại sao phần nhô ra của dụng cụ gấp đôi lại làm giảm độ cứng gấp tám lần

Yếu tố hạn chế chính trongđộ lệch của dụng cụ phay túi sâulà cơ học uốn đúc hẫng. Khi phay mặt cuối, dụng cụ này hoạt động như một chùm tia không được hỗ trợ được neo ở mũi ống kẹp của cán dao và chịu tải trọng điểm ở đầu cắt.

Độ lệch uốn của máy nghiền ngón tăng tỷ lệ thuận với lực cắt hướng tâm và lập phương chiều dài phần nhô ra không được đỡ. Ngược lại, độ cứng của dụng cụ tỉ lệ với lũy thừa bậc 4 của đường kính lõi dụng cụ và mô đun đàn hồi của vật liệu.

Khi người thợ máy tăng phần nhô ra của dụng cụ từ 3xD lên 6xD để tiếp cận sàn khoang sâu hơn, việc tăng gấp đôi chiều dài không được hỗ trợ đó sẽ làm giảm độ cứng kết cấu xuống hệ số 8. Việc tăng gấp ba lần phần nhô ra lên 9xD sẽ giảm độ cứng đi hai mươi-bảy lần. Bởi vì cacbua rắn có mô đun đàn hồi khoảng 550 đến 650 GPa (gần gấp ba lần so với thép công cụ tiêu chuẩn), nên bắt buộc phải có chuôi cacbua rắn. Tuy nhiên, ngay cả cacbua rắn cũng bị lệch dưới lực cắt khiêm tốn khi phần nhô ra vượt quá 50 mm. Lực cắt hướng tâm chỉ 120 N tác dụng lên dao phay cacbua 8 mm có phần nhô ra 80 mm tạo ra độ lệch đầu lý thuyết vượt quá 0,06 mm, đủ để vi phạm dung sai hàng không vũ trụ và y tế ngay lập tức.

Khiếm khuyết hình học nghiêm trọng: Độ côn tường hướng vào trong, lỗ hình chuông-Miệng và lò xo đàn hồi ở góc-Mặt sau

Độ lệch dụng cụ biểu hiện ở các khuyết tật chi tiết hình học riêng biệt:

· Tường khoang côn:Khi dao phay ngón bước xuống khoang, áp suất bên tích lũy sẽ buộc dao cắt ra khỏi vectơ thành mong muốn. Phần trên của túi, được gia công với phần mở rộng dụng cụ ngắn hơn hoặc được hỗ trợ bởi các phần chuôi cứng hơn, đáp ứng các kích thước danh nghĩa. Phần đáy thu hẹp dần, tạo thành hình côn ngược.

· Chuông-Mở miệng:Nếu một công cụ có tầm xa-đi vào túi bằng cách sử dụng một đường dốc tuyến tính tiêu chuẩn hoặc một đoạn dốc mạnh, thì độ lệch khi vào túi ban đầu sẽ đẩy dụng cụ ra ngoài,-cắt qua miệng túi trước khi ổn định ở độ sâu.

· Bán kính góc trên{0}}Cắt:Khi dao di chuyển vào góc 90 độ bên trong, góc tiếp xúc của dụng cụ sẽ tăng từ 15 độ trên tường thẳng lên 90 độ trở lên trong góc. Lực hướng tâm tăng đột ngột sẽ đẩy dao cắt ra khỏi đường đi của nó. Khi dụng cụ ra khỏi góc, năng lượng đàn hồi tích trữ sẽ giải phóng, làm cho dao cắt bật trở lại vào vật liệu và khoét vào bức tường liền kề.

Bẫy mô phỏng CAM: Chà xát làm lệch cổ dụng cụ và làm cứng mặt bên-Tường-

Một cạm bẫy thường xuyên xảy ra ởgia công CNC túi sâuliên quan đến sự phụ thuộc mù quáng vào mô phỏng va chạm CAM tiêu chuẩn. Phần mềm CAM xử lý các dụng cụ cắt và cán dao như những vật thể cứng chắc hoàn hảo. Nếu lập trình viên chỉ định một dao phay cuối có cổ-có khe hở xuyên tâm 0,25 mm mỗi bên thì mô hình máy tính sẽ xác nhận rằng không có sự cản trở giữa cổ dụng cụ và thành túi.

Trong sản xuất thực tế, lực cắt hướng tâm làm cong đầu dụng cụ từ 0,05 mm đến 0,10 mm. Sự uốn cong này làm nghiêng toàn bộ trục dụng cụ bên trong khoang. Do đó, cổ hình trụ nhẹ của dao cắt tiếp xúc vật lý với thành bên bán hoàn thiện phía sau vùng cắt.

Trong các vật liệu như Al6061-T6 và Al7075-T651, quá trình cọ xát-tốc độ cao liên tục này tạo ra nhiệt ma sát mạnh và đốt cháy bề mặt nhôm, khiến gia công bị cứng-cục bộ nghiêm trọng. Khi máy nghiền cuối tinh{10}thứ cấp tiếp xúc với bức tường đó, nó sẽ gặp một dải vật liệu được tôi cứng và được đánh bóng. Dao cắt hoàn thiện kêu lạch cạch, cọ xát, bị sứt mẻ nhỏ dọc theo các cạnh ngoại vi của nó và để lại các dấu vết có thể nhìn thấy làm ảnh hưởng đến việc tuân thủ các yêu cầu bắt buộc.Tiêu chuẩn hoàn thiện bề mặt CNC chính xácvà vi phạm dung sai hồ sơ.

Ngăn chặn tiếng ồn khi phay túi sâu: Kiểm soát cộng hưởng và lựa chọn kẹp dao

Cơ chế hoạt động tái tạo: Sự nguy hiểm của việc đánh răng-mỗi-răng ở mức thấp

Sự khởi đầu củatrò chuyện xay xát túi sâulà một sự không ổn định năng động-tự kích thích. Khi dao cắt quay, mỗi sáo cắt sẽ loại bỏ một phoi có độ dày được điều chỉnh bởi các gợn sóng rung để lại trên bề mặt do sáo trước đó.

Nếu sự dịch pha giữa sóng bề mặt bên trong và sóng bề mặt bên ngoài phù hợp với tần số cộng hưởng tự nhiên của cụm trục chính-đàn dao{1}}dụng cụ, thì độ rung sẽ khuếch đại theo cấp số nhân. Trong các hốc sâu, nơi phần nhô ra dài làm giảm đáng kể tần số tự nhiên của tổ hợp dụng cụ, ranh giới ổn định này giảm xuống. Kết quả là bắt đầu có tiếng kêu nhanh, đặc trưng bởi những tiếng kêu lớn, lớp hoàn thiện bề mặt của tường và hiện tượng vỡ cạnh thảm khốc.

Một lỗi phổ biến do người vận hành máy mắc phải khi cố gắng ngăn chặn tiếng kêu là giảm đáng kể tốc độ tiến dao trên mỗi răng trong khi vẫn duy trì tốc độ trục chính cao. Khi bước tiến trên mỗi răng giảm xuống dưới bán kính mài của lưỡi cắt (thường là 0,005 mm đến 0,012 mm trên các dụng cụ bằng nhôm được đánh bóng), dao cắt sẽ ngừng cắt sạch. Thay vào đó, cạnh đánh bóng và cày xới lớp nền. Hành động cày này làm tăng lực hướng tâm, đưa tổ hợp linh hoạt trực tiếp vào trạng thái cộng hưởng tái tạo.

Hình học dao cắt bất đối xứng: Chọn dao phay đầu tầm xa cho hốc sâu

Để gia công các túi sâu một cách đáng tin cậy, các cửa hàng phải thay thế dao phay ngón đối xứng tiêu chuẩn bằng công cụ-dành riêng cho ứng dụng nhưtúi sâu máy nghiền tầm xamáy cắt:

· Góc xoắn thay đổi:Dụng cụ có me được cấu hình ở các góc xen kẽ (ví dụ: 38 độ trên me một và 41 độ trên me hai) liên tục thay đổi góc cắt phoi dọc trục. Điều này phá vỡ mối quan hệ pha không đổi của lực cắt, làm gián đoạn quá trình tái tạo sóng bề mặt.

· Lập chỉ mục sáo thay đổi:Khoảng cách chu vi không bằng nhau giữa các me (chẳng hạn như khoảng cách 88 độ - 92 độ - 89 độ - 91 độ thay vì khoảng cách 90 độ tiêu chuẩn) khiến dụng cụ không thể thiết lập tần số va chạm thống nhất lên thành khoang.

· Hình học lõi thon:Dao phay ngón-có tầm với dài chuyên dụng kết hợp với lõi côn-phía sau giúp tăng độ cứng mặt cắt ngang-về phía cán, mang lại độ cứng động cao hơn tới 35% so với các dụng cụ có cổ có mặt cắt-chéo-không đổi.

Mối nguy hiểm của Collet Creep:-Kéo công cụ hướng trục cực kỳ đáng lo ngại và thảm khốc-Ra ngoài dưới sự rung động hài hòa

Một trong những kiểu hư hỏng nghiêm trọng nhất trong nguyên công hốc sâu liên quan đến việc kéo dụng cụ ra khỏi hệ thống kẹp.

Khi thực hiện các đường gia công thô mạnh mẽ trong các hốc nhôm bằng cách sử dụng dao cắt xoắn ốc-cao (45 độ đến 55 độ), hình học sẽ tạo ra lực cắt hướng trục hướng xuống cao kéo dụng cụ về phía đáy túi một cách vật lý. Trong các khoang sâu, lực kéo xuống đều đặn này kết hợp với các dao động rung lắc ngang có tần số cao- nghiêm trọng.

Đầu cặp ống kẹp ER tiêu chuẩn hoàn toàn phụ thuộc vào ma sát cơ học được phân bố trên hình nón ống bọc{0}} chia đôi. Dưới sự rung động ngang kéo dài, hiện tượng băn khoăn-vi mô xảy ra ở giao diện ống kẹp-đến-chuôi công cụ{5}}. Chuyển động tương đối vi mô làm giảm áp suất tiếp xúc kẹp. Sau vài phút phay liên tục, dao phay cuối từ từ bò ra khỏi ống kẹp dọc theo trục Z- từ 0,08 mm đến 0,35 mm.

Do quá trình mở rộng dao xảy ra dần dần bên trong khoang mù nên bộ điều khiển máy không thể phát hiện sự dịch chuyển cho đến khi dao tiếp xúc với sàn khoang trong quá trình vận chuyển nhanh hoặc hoàn thiện mặt dưới quá nhỏ, làm phôi gia công bị bong tróc. Để loại bỏ rủi ro này, các cửa hàng phải chuyển sang hệ thống kẹp cứng:

Kiểm soát nhiệt và sơ tán chip khoang mù: Loại bỏ việc cắt lại chip

Tác động của việc cắt lại chip: Lực đột biến, sứt mẻ-vi mô và rách bề mặt

Trong các hoạt động khoang sâu, việc thực hiện thành công phụ thuộc hoàn toàn vào việc làm sạchsơ tán chip túi sâu. Trong phay vai hoặc phay mặt tiêu chuẩn, động năng sẽ đẩy phoi ra khỏi đường chạy dao. Trong một túi mù sâu, các bức tường bên biến khoang thành một thùng chứa kín, nơi trọng lực và ranh giới hỗn loạn-tạo ra các lớp bẫy sức cản không khí ở sàn túi.

Khi các mảnh vụn không thể thoát ra ngay lập tức, các mặt sáo quay sẽ kéo các đoạn kim loại bị cắt rời đó trở lại vùng cắt. Việc cắt lại chip này gây ra sự xuống cấp hệ thống nhanh chóng:

· Lực cắt hướng tâm tăng đột biến từ 200% đến 400% khi me nêm phoi hiện có vào vật liệu gốc rắn.

· Các mảnh vụn tiên tiến ở cấp độ vi-làm tăng tốc độ mài mòn của mặt bên và phá hủy các mặt cào được đánh bóng.

· Các mảnh vụn được nén và phân mảnh tạo thành các vết trên thành bên đã hoàn thiện, làm cho độ nhám bề mặt vượt quá giới hạn chấp nhận được.

· Sự tăng vọt của lực cản cơ học tạo ra nhiệt cục bộ, khiến các mảnh nhôm hàn trực tiếp vào rãnh dụng cụ, dẫn đến sự cố vỡ dụng cụ nghiêm trọng trong vòng chưa đầy một giây.

Độ dẻo và đóng gói phôi: Các phương pháp thực hành tốt nhất cho phay túi sâu

Đang thực hiệnphay nhôm túi sâuđòi hỏi các phương pháp tiếp cận chuyên biệt do độ dẻo và hệ số giãn nở nhiệt cao của các hợp kim như Al6061-T6 và Al7075-T651. Khi cắt các chi tiết sâu vào phôi kết cấu, tuân theo các điều kiện đã được chứng minhkỹ thuật gia công nhôm CNCđảm bảo-sợi phoi dài không làm tắc ống sáo.

Không giống như gang hoặc thép công cụ cứng tạo ra các phoi nhỏ, phân đoạn, hợp kim nhôm tạo ra các dải ruy băng dẻo, liên tục trong điều kiện-tải phoi không được tối ưu hóa. Bên trong một khoang sâu, các dải băng liên tục này quấn quanh thân công cụ ở chế độ hỏng hóc được gọi là lồng chim. Khi một-tổ chim hình thành:

1. Nó chặn sự xâm nhập của chất lỏng cắt hoặc khí nén vào vùng cắt đang hoạt động.

2. Nó cọ xát vào thành túi, để lại những vết khoét hình tròn sâu.

3. Khối lượng phoi quay làm tăng sự mất cân bằng quay ở đầu dụng cụ, gây ra tiếng kêu lớn.

Để ngăn chặn điều này, dụng cụ phải sử dụng các lưỡi cắt sắc như dao cạo được mài với góc cào dương cao (15 độ đến 22 độ), các rãnh được đánh bóng có độ nhám bề mặt dưới Ra 0,1 và các rãnh cắt chip-dọc theo lưỡi cắt ngoại vi. Những hình học này bẻ vỡ một cách máy móc các mảnh nhôm dẻo thành những chiếc kim cuộn tròn để làm sạch khoang mà không cần đóng gói.

Cuộc đối đầu về phân phối chất làm mát:-Áp suất ngập cao so với xuyên qua-Làm sạch luồng khí trục chính

Việc chọn phương pháp phân phối chất lỏng thích hợp là rất quan trọng để sơ tán đáng tin cậy:

· Chất làm mát lũ bên ngoài tiêu chuẩn:Thường phản tác dụng ở những hốc sâu. Tốc độ quay-cao của dụng cụ tạo ra một rào cản không khí ly tâm làm chệch hướng dòng chất làm mát áp suất-thấp ra khỏi đầu cắt. Hơn nữa, chất làm mát bên ngoài có thể rửa phoi xuống các góc dưới cùng, tạo thành bùn kim loại có tính mài mòn.

· Thông qua áp suất cao-trục chính{1}}(6 đến 10 Bar):Phương pháp đáng tin cậy nhất để gia công thô nhôm khô hoặc gần khô. Luồng không khí hướng trục liên tục tạo áp lực lên sàn khoang, thổi phoi thẳng lên và ra ngoài qua đỉnh hở của túi.

· Thông qua-Số lượng bôi trơn tối thiểu của công cụ (MQL):Cung cấp các giọt-vi dầu thực vật dạng khí dung trực tiếp đến giao diện chip-công cụ ở cuối vết cắt. Điều này giúp loại bỏ hiện tượng sốc nhiệt, ngăn chặn sự bám dính của phoi và duy trì các kênh thoát hiểm thông suốt mà không làm đọng chất lỏng trong sàn túi.

Bẫy xoáy sàn khoang và biến dạng giãn nở nhiệt trong chu trình gia công thô dài

Trong môi trường sản xuất, có hai biến số nhỏ thường dẫn đến các bộ phận bị loại bỏ:

Bẫy xoáy thủy lực:Khi thợ máy áp dụng chất làm mát ngập áp suất cao-(30 đến 70 Bar) thẳng xuống khoang mù sâu, chất lỏng tác động lên sàn túi và tạo thành dòng xoáy thủy lực vận tốc-cao. Dòng xoáy này tạo ra một vùng chết áp suất thấp-ngay phía sau dụng cụ cắt, giữ lại các phoi mịn và xoay chúng theo một vòng khép kín. Phôi bị mắc kẹt liên tục đập vào đáy khoang, tạo ra lớp hoàn thiện dạng rỗ, được phun cát. Dazao Machinery loại bỏ vấn đề này bằng cách sử dụng luồng không khí xung qua-trục chính hoặc vòi phun chất làm mát áp suất cao-có góc cạnh giúp thiết lập đường thoát chất lỏng một chiều lên một bên của thành khoang.

Sự đảo ngược tăng trưởng nhiệt trong quá trình gia công thô:Chu trình gia công thô túi sâu thường chạy liên tục trong 30 đến 90 phút cho mỗi chi tiết. Ma sát tạo ra do quá trình loại bỏ vật liệu có tốc độ-cao sẽ truyền trực tiếp vào phôi thô. Trong một tấm nhôm dày, nhiệt độ khoang bên trong có thể tăng lên 65 độ đến 80 độ, khiến phần đáy của bộ phận giãn nở lên trên và ra ngoài.

Nếu người vận hành thực hiện-thăm dò trong quá trình trên phần nóng thì các kích thước có thể xuất hiện danh nghĩa. Sau khi bộ phận mở ra, nguội đến nhiệt độ kiểm tra tiêu chuẩn 20 độ và ổn định, sự co nhiệt sẽ kéo sàn túi lên trên và co các thành bên dưới vào trong. Khoang kết quả hiển thị dung sai âm vượt quá-của-thông số kỹ thuật.

Giao thức túi sâu của Dazao thực thi quá trình giữ ổn định nhiệt bắt buộc-để-hoàn thiện. Sau khi loại bỏ kim loại số lượng lớn, các bộ phận sẽ trải qua chu trình rửa và ngâm chất làm mát trong 45 phút, đưa chất nền về trạng thái cân bằng nhiệt trước khi thực hiện các bước hoàn thiện cuối cùng.

Đường chạy dao phay túi sâu nâng cao: Gia công thô động đến gia công tinh chính xác cao-

Tại sao việc làm sạch túi thông thường lại gây ra lỗi công cụ nghiêm trọng ở các góc

Các đường chạy dao CAM truyền thống, chẳng hạn như raster định hướng và tạo đường viền bù tuyến tính, không thành công trong các túi sâu. Trong đường chạy dao offset tiêu chuẩn, dao cắt đi theo đường viền của hốc vào trong. Khi dụng cụ gặp một góc bên trong, chiều rộng hướng tâm của vết cắt sẽ tăng vọt ngay lập tức. Lập trình đường chạy dao cho độ sâu cực cao đòi hỏi phải chuyển từ các đường chạy cũ sang các đường chạy dao chuyên dụnghướng dẫn kỹ thuật cho thiết kế túi CNCđược tối ưu hóa cho việc sơ tán chip.

Trên một bức tường thẳng, dao phay ngón có thể chạy ở mức ngâm hướng tâm dự kiến ​​là 10% (cung tiếp xúc 36{6}}độ). Ở một góc sắc nét 90-độ, góc tương tác của công cụ sẽ tăng ngay lập tức lên 180 độ. Đối với dụng cụ có tầm với ngắn, điều này gây ra các đột biến tải trục chính nhất thời; đối với máy nghiền ngón tay dài có phần nhô ra vượt quá 5xD, sự đột biến tải này gây ra độ lệch, tiếng kêu hoặc gãy dụng cụ ngay lập tức.

Phay Trochoidal động: Duy trì góc tiếp xúc hướng tâm không đổi dưới 10%

Triển khai hiệu suất-caođường chạy dao phay túi sâuchiến lược hoàn toàn dựa vào chuyển động tương tác năng động,{0}}liên tục. Việc áp dụng các đường chạy dao trochoidal động dựa trên các phương pháp hiện đạithực hành gia công nhôm tốc độ cao-để giữ cho tải trục chính không đổi trên các biên dạng phức tạp.

· Góc tương tác dao không đổi (TEA):Các thuật toán CAM nâng cao tính toán các chuyển động dao xoắn ốc và hình tam giác liên tục nhằm giới hạn sự ăn khớp hướng tâm ở một giá trị cố định (thường là 6% đến 10% đường kính dao cắt). Khi công cụ đi vào các góc, đường dẫn sẽ tự động thu hẹp bán kính vòng lặp của nó, ngăn lực tăng đột biến.

· Độ sâu trục tối đa, chiều rộng xuyên tâm tối thiểu:Thay vì thực hiện nhiều đường cắt dọc trục nông với độ bám hướng tâm lớn, phay động sẽ đảo ngược chiến lược. Thợ máy sử dụng chiều sâu cắt dọc trục lớn (lên đến 2xD đến 3xD) kết hợp với chiều rộng tiếp xúc hướng tâm nhỏ (ae từ 5% đến 8%).

· Bồi thường cho việc làm mỏng chip:Bởi vì độ bám dính xuyên tâm vẫn ở mức dưới 10% nên vết cắt tạo ra phoi mỏng. Để duy trì độ dày chip dự định và tránh hiện tượng cháy cạnh, người lập trình phải tăng tốc độ tiến dao đã lập trình. Điều này duy trì khả năng cắt phoi hiệu quả trong khi vẫn giữ lực đẩy hướng tâm đủ thấp để ngăn chặn độ lệch của công xôn.

Nghỉ lũy tiến-Gia công thô: Dazao Multi-Trình tự tiếp cận công cụ theo cấp độ

Cố gắng gia công thô một khoang sâu bằng cách sử dụng một-một máy cắt tầm xa sẽ lãng phí thời gian sản xuất và làm tăng nguy cơ hỏng hóc. Làm chủ hiện đạikỹ thuật phay túi sâuyêu cầu áp dụng trình tự tiếp cận công cụ nhiều{0}}giai đoạn cứng nhắc đối với các khoang sâu hơn 50 mm:

1. Giai đoạn 1: Hogging số lượng lớn sơ cấp:Chạy dao cắt hạt dao có đường kính-lớn, phạm vi tiếp cận ngắn-có thể lập chỉ mục hoặc dao phay cacbit nguyên khối (ví dụ: đường kính 20 mm hoặc 25 mm) được giữ ở độ giãn tối thiểu (dưới 2,5xD). Công cụ này sẽ loại bỏ mạnh mẽ 60% đến 70% âm lượng bên trong từ đỉnh túi xuống giới hạn nhiễu cơ học của nó.

2. Giai đoạn 2: Nghỉ ngơi trung gian theo bước-Gia công thô:Giới thiệu một công cụ tiếp cận-trung gian (ví dụ: đường kính 16 mm ở phần nhô ra 4xD) để hạ phần phôi còn lại xuống, sau đó là một công cụ có cổ-xuống thô hơn để gia công lõi dưới. Công cụ này chỉ xử lý các bước còn lại ở Giai đoạn 1, bảo vệ dao khỏi-lực xẻ rãnh hoàn toàn.

3. Giai đoạn 3: Nghỉ ngơi ở góc sâu-Dọn dẹp:Triển khai một-máy cắt tầm xa chuyên dụng phù hợp với bán kính bo góc cuối cùng. Công cụ này làm sạch vật liệu còn lại ở góc bằng cách sử dụng các đường chuyển hình trochoidal-tốc độ cao, để lại một lượng hoàn thiện đồng đều dọc theo tất cả các bức tường và sàn nhà.

Phân bổ cổ phiếu bên lề: Khoảng cách chính xác giữa sự cọ xát của dụng cụ và độ lệch của dụng cụ

Việc hoàn thiện thành bên hốc sâu đòi hỏi phải có lượng dư bán kính chính xác. Việc để lại quá nhiều hàng khiến các dụng cụ hoàn thiện-có tầm với dài bị lệch ra khỏi tường; để lại quá ít sẽ khiến các cạnh bị cọ xát và-làm cứng bề mặt.

Cấu trúc máy: Giới hạn dọc 3 trục so với. 5-Gia công khoang sâu nghiêng trục

Giới hạn độ cứng của gia công 3 trục: Dụng cụ nhô ra quá mức và tốc độ nạp giảm

Trên trung tâm gia công dọc 3-trục tiêu chuẩn (VMC), trục dụng cụ cắt vẫn song song hoàn toàn với trục Z thẳng đứng. Để chạm tới sàn của hốc sâu 120 mm, toàn bộ chiều dài của dao cắt và phần cổ mở rộng của nó phải đo ít nhất 120 mm cộng với khoảng hở.

Hạn chế cơ học này buộc phải sử dụng các phần mở rộng công cụ cực đoan, làm giảm đáng kể độ cứng khi vận hành. Tốc độ tiến dao phải được thu nhỏ lại lên tới 70%, thời gian chu kỳ công cụ được nhân lên và nguy cơ xảy ra tiếng ồn thảm khốc vẫn ở mức cao trong suốt quá trình vận hành.

Ưu điểm của đường chạy dao nghiêng 5 trục: Loại bỏ độ lệch của dao và loại bỏ kim loại gấp ba lần

Việc chuyển các bộ phận khoang sâu sang trung tâm gia công 5 trục về cơ bản sẽ làm thay đổi tính chất vật lý của quy trình. Đánh giá các số liệu hiệu suất cơ học trongSo sánh gia công CNC 3 trục và 5 trụcchứng minh tại sao việc nghiêng trục xoay làm giảm thời gian chu kỳ xuống một nửa.

Sử dụng gia công theo vị trí 3+2 hoặc chuyển động đồng thời đầy đủ 5 trục, máy nghiêng phôi hoặc đầu trục chính từ 15 đến 30 độ so với trục dao:

· Giảm phần nhô ra của dụng cụ:Nghiêng cho phép cụm cán dao làm sạch mép trên của hốc. Người thợ máy có thể chạy một dao phay ngón cứng và ngắn (nhô ra dưới 3xD) để cắt các chi tiết mà lẽ ra sẽ yêu cầu dụng cụ 8xD trên máy 3 trục.

· Điểm-Phay tiếp điểm:Nghiêng ngăn điểm chết trung tâm tốc độ bằng không-bề mặt{1}}của dao cắt mũi bi tiếp xúc với sàn phôi, chuyển vùng tiếp xúc sang lưỡi cắt ngoại vi có hiệu suất cao-.

· Giảm thời gian chu kỳ:Do dụng cụ ngắn duy trì độ cứng động cao nên tốc độ cắt và tải phoi có thể chạy với tốc độ gấp 3 đến 4 lần thông số của dụng cụ có phạm vi tiếp cận dài, giúp giảm tổng thời gian chu kỳ khoang từ 45% đến 60%.

Động lực cố định bộ phận: Giảm chấn mỏng-Cộng hưởng túi tường với hàm và bộ đệm tùy chỉnh

Khi các khoang sâu được kết hợp với các thành cấu trúc mỏng bên ngoài hoặc bên trong (ví dụ, độ dày thành dưới 2,0 mm), lực cắt sẽ truyền kích thích vào chính phôi. Thành mỏng hoạt động giống như một tấm không bị giới hạn, rung độc lập và tạo ra các vết rung ngay cả khi sử dụng dụng cụ cứng, ngắn. Để ngăn rung động điều hòa do uốn cong các sườn khoang không được hỗ trợ, hãy xem lạiKhuyến nghị thiết kế độ dày tường CNCđể cân bằng trọng lượng và độ cứng.

Dazao Machinery áp dụng kỹ thuật giảm chấn cộng hưởng chuyên dụng cho phay khoang sâu có thành mỏng:

· Phó giảm chấn đàn hồi:Các thiết bị gia công sử dụng các ngàm được lót bằng polyurethane tùy chỉnh-để hỗ trợ hình dạng bên ngoài của bộ phận, làm giảm tần số âm thanh trong quá trình tạo hốc bên trong.

· Chất độn kết cấu tạm thời:Đối với tỷ lệ khung hình cực cao, các khoang được lấp đầy bằng polyme cấu trúc-hòa tan trong nước hoặc hợp kim bismuth có điểm-nóng chảy{2}}thấp. Những chất độn này đông đặc lại phía sau những bức tường mỏng trong quá trình gia công thô, biến các màng linh hoạt thành các khối rắn cứng. Sau khi gia công kết thúc, chất độn sẽ tan chảy sạch trong bể nước nóng ở 80 độ mà không để lại dư lượng hóa chất hoặc làm thay đổi tính chất kim loại.

Chiến lược tìm nguồn cung ứng và hướng dẫn của DFM: Cân bằng độ sâu khoang, dung sai và chi phí gia công

Thiết kế-cho-Các giao thức khả năng sản xuất: Bán kính góc, Bản phác thảo trên tường và Thiết kế mô-đun phân chia

Để kiểm soát chi phí sản xuất, các kỹ sư thiết kế nên kết hợp ba quy tắc thiết kế cốt lõi-cho-khả năng sản xuất vào các mô hình CAD đời đầu. Thành lập công tyquy tắc thiết kế gia công nhôm CNCtrong quá trình lập mô hình CAD ban đầu sẽ ngăn chặn các điều kiện không thể tiếp cận công cụ. Hơn nữa, nhóm thiết kế nên thực hiện các thiết kế khoang bên trong thông qua một cơ cấu có cấu trúc.Danh sách kiểm tra CNC DFM cho các bộ phận sản xuấttrước khi phát hành bản in 2D cuối cùng.

1. Kích thước bán kính góc:Không bao giờ thiết kế bán kính góc bên trong bằng bán kính dao tiêu chuẩn (ví dụ: góc R5,0 mm được gia công bằng dao phay đầu 10 mm). Luôn chỉ định bán kính góc lớn hơn ít nhất 15% đến 20% so với bán kính dao dự định (ví dụ: chỉ định R6,0 mm hoặc R6,5 mm cho dụng cụ 10 mm). Điều này cho phép các đường chạy dao CAM di chuyển trơn tru qua góc mà không dừng lại đột ngột hoặc tăng độ tương tác của dao.

2. Góc nghiêng trên thành bên sâu:Việc thêm góc nháp thậm chí từ 0,5-đến 1,5{4}}độ vào các thành bên của khoang sâu sẽ mang lại khoảng hở tự nhiên cho cán dao và thân cán dao. Tính năng đơn giản này cho phép sử dụng dao phay ngón hình nón, có độ cứng cao mang lại độ cứng uốn gấp bốn lần so với dụng cụ cán thẳng.

3. Rãnh giảm bên trong và vát sàn:Khi các bức tường tiếp xúc với sàn túi, việc kết hợp một đường cắt hoặc bán kính 0,5 mm sẽ ngăn không cho đầu cực của dao tiếp xúc đồng thời vào đáy và tường bên, làm giảm lực cắt góc.

Đường cong chi phí tìm nguồn cung ứng: Hệ số nhân chi phí theo cấp số nhân của tỷ lệ khía cạnh sâu

Nhóm mua sắm phải nhận ra rằng chi phí sản xuất khoang sâu có tỷ lệ phi tuyến tính theo chiều sâu. Hiểu cách độ sâu cực đại thúc đẩy thời gian chu kỳ theo cấp số nhân là trọng tâm để đánh giá độ chính xácphân tích chi phí gia công nhôm CNCcho các vỏ bọc phức tạp.

Giữa 1xD và 3xD, tốc độ loại bỏ vật liệu vẫn ở mức cao và các công cụ tiêu chuẩn chạy ở tốc độ nạp cao nhất, thiết lập chi phí đơn vị cơ bản. Việc vượt qua ngưỡng 4xD đòi hỏi phải có công cụ-có phạm vi tiếp cận dài chuyên dụng, bước tiến thấp hơn và chu trình gia công nhiều-gia công, giúp tăng gấp đôi chi phí vận hành cơ bản. Khi độ sâu khoang vượt quá 8xD, quá trình sản xuất cần có thời gian gia công trên máy 5-trục, cụm công cụ tùy chỉnh và các bước ổn định bắt buộc trong quy trình, làm tăng chi phí bộ phận cuối cùng lên gấp ba đến sáu lần phay cơ sở tiêu chuẩn.

Đảm bảo chất lượng tại Dazao:-Kiểm tra trong quy trình, giữ nhiệt và xác thực Zeiss CMM

Để đảm bảo tuân thủ kích thước đối với các dạng hình học túi sâu phức tạp, Dazao Machinery thực thi quy trình xác minh chất lượng bốn-giai đoạn:

· Đánh giá ứng suất mô hình CAD/CAM:Kiểm tra va chạm động học tự động và mô phỏng độ lệch của dụng cụ xác định các vấn đề về khoảng trống trước khi thiết lập sản xuất.

· Công cụ kiểm tra Laser cài sẵn:Bộ cài đặt trước dụng cụ quang học ngoại tuyến xác minh độ lệch trên tất cả các me dao, giữ độ lệch của cụm lắp ráp dưới 0,003 mm.

· Thăm dò có độ chính xác cao-Máy{1}}:Các tính năng phôi trải qua các chu kỳ kiểm tra trung gian trước khi thực hiện các bước hoàn thiện, theo dõi lượng tồn kho dư thừa và phát hiện độ lệch nhiệt.

· Đăng-Xác thực CMM gia công:Kiểm tra lần cuối trên máy đo tọa độ Zeiss hoạt động trong các phòng thí nghiệm có chất lượng-được kiểm soát khí hậu (20 độ ± 0,5 độ ) mang lại kết quả được chứng nhậnKiểm tra chất lượng CMM và xác minh hình học, thu thập toàn bộ dữ liệu đám mây điểm-3D về độ vuông góc của tường, vị trí thực và sự tuân thủ biên dạng.