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提高5轴加工效率的六种方法
编辑:admin????发布日期:2021/01/06???? 关注次数: ???? 二维码分享

  所有制造商都面临着提高运营效率的压力。这意味着您将从生产设备和人员方面的投资中获得更多收益。自动化已越来越成为这一等式的一部分,但对于许多商店而言,最重要的是要从已经拥有的设备中获得更多收益。

  五轴加工中心是车间可观收益的领域。这不仅是为了更快地加工更高质量标准的复杂零件。这还涉及在单个设置中完成更多工作。能够获得零件的多个侧面以及3D复杂的工件特征,可以在减少总循环时间的同时获得巨大的收益,同时提供更好的尺寸精度,表面光洁度和刀具寿命。

  对于许多商店而言,五轴加工的局限性不仅在于设备,还在于其有效生成零件程序的能力,这些程序可以充分利用当今的加工中心和切削刀具。但是随着CAMApp的进步,如果商店愿意利用最新的编程技术,那么这些模仿将迅速下降。

  1.导引曲线刀具路径遵循表面形貌的更流畅的流动面

  引导曲线是一种精加工操作,可让您直接在加工区域上创建5轴刀具路径,并完全控制刀具路径的流动。不再需要在CAD中创建投影面,然后尝试找出将刀具路径投影到加工区域的方向。您可以使用精确的刀具轴控制,是否要保持垂直于曲面,在多个刀具轴之间插补,锁定轴等等。当路径从一个位置移动到另一位置时,它还会自动提供刀具路径平滑处理。

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  2.滚刀可更有效地塑造弯曲和倾斜的表面

  与球鼻立铣刀(右)相比,桶形铣刀(左)可更有效地加工倾斜且略微弯曲的壁面,且台阶数要大得多。桶形切削刀具可用于多种加工操作,但它们真正擅长的是在5轴加工中对平面和微弯曲的壁进行粗加工和精加工。由于枪管工具的形状,您可以得到相同且通常更好的表面光洁度,而台阶要大得多。通过将这些工具用于高级切削策略,与使用球头立铣刀进行加工相比,您可以将某些特征的加工时间减少多达70%。

  引导曲线是一种精加工操作,可让您直接在加工区域上创建5轴刀具路径,并完全控制刀具路径的流动。不再需要在CAD中创建投影面,然后尝试找出将刀具路径投影到加工区域的方向。您可以使用精确的刀具轴控制,是否要保持垂直于曲面,在多个刀具轴之间插补,锁定轴等等。当路径从一个位置移动到另一位置时,它还会自动提供刀具路径平滑处理。

  3.自动3至5轴倾斜可避免刀架碰撞

  当刀架或主轴与相邻表面碰撞时,自动3轴至5轴倾斜可调整刀具矢量。5轴加工的一大优势是能够使刀具倾斜远离腔壁或型腔壁,从而避免刀架或主轴发生碰撞。这样就可以使用更短的刀具,从而可以进行更具侵略性的机械加工,同时减少振动并改善表面质量。对于在深壁附近具有深腔和优良特征的零件,这是一种理想的策略。借助CAM中的3到5轴倾斜功能,您可以在更熟悉的3轴模式下编程刀具路径,然后App会针对刀架与相邻曲面碰撞的情况自动调整刀具矢量。

  JK Machining是一家位于密歇根州的顶级101级模具制造商,它正在利用这种5轴切割方法。JK使用更短的刀具和更高的切削速度,将加工时间缩短了四倍之多。此外,减少的颤动有助于他们加工高质量的表面光洁度。转到此处了解有关JK机械加工的更多信息。

  4.多轴自适应粗加工缩短了循环时间

  无论是处理型腔还是棱柱形,去除材料最快的方法都是采用高速,自适应的粗加工周期。首先,通过5轴加工,您可以更接近零件的半精加工形状,从而可以显着减少精加工循环时间。添加自适应铣削,总循环时间的减少会非常明显。

  多轴自适应粗加工具有较小的步距,但切削深度更大,可实现更快的进给和更高的金属去除率。

  通过自适应铣削,您可以将径向切削深度(步距)减小到小于刀具直径的25%,但可以显着增加轴向切削深度。因为现在切屑厚度比每个齿的中心线进给小得多,所以可以大大提高进给速度。这样可以实现轻便,快速的切削动作,从而实现更积极的切削和更快的金属去除率,从而可以减少多达60%的加工时间。它还会在切削区域产生更少的热量和振动,进而支撑安全,可预测的刀具磨损。

  使该过程起作用的关键是在整个粗加工程序中保持恒定切削力的能力。例如,将工具驶入角落会突然增加材料接合,并导致工具上的切削力达到峰值。切削力的这种和其他快速变化会产生震动,从而导致碎裂,不良的表面光洁度并大大缩短刀具寿命。通过自适应铣削,刀具路径会自动更改,以保持恒定的切屑负载,从而实现更快,更顺畅的切削。该技术在粗加工工具钢中的型芯和型腔以及在HRSA材料(例如因科镍合金和钛)中产生凹穴方面特别有益。它结合了这些难加工材料的高金属去除率和更长,更可预测的刀具寿命。

  5.涡轮机械铣削机的叶轮和叶轮缩短一半的时间

  涡轮机械铣削简化了多叶片旋转零件(例如叶轮,叶轮,叶片和有罩涡轮机)的编程。查看完整大小。

  涡轮机械铣削的新进展包括:

  多条纹切割水平支撑,可精确分割和混合涡轮机械叶片上的表面部分。条纹切割水平功能允许将刀片的刀具路径分为顶部,中间和底部,这些部分可以独立控制,然后在单独的切割操作之间无缝融合。

  自定义库存偏移可让您调整刀片上留下的材料量,以精确控制半成品或最终加工操作中的库存清除。 航空航天发动机制造商使用具有严格公差要求的这项高级功能,可以进行高精度加工,从而补偿薄刀片在切割操作过程中的柔性变形。

  自定义库存抵销允许对遗留的物料数量进行精确控制。

  6.车铣可以更好地利用多任务加工机

  车铣是一种用于加工具有特征障碍的圆形或圆锥形表面的出色技术。并非所有5轴加工都在5轴铣削中心上进行。特别是对于较大的圆形外壳,轴和其他难以加工的零件,在车铣削中心实行5轴加工通常是在单一设置中加工复杂工件的最有效方法。

  车铣是一种从圆形或圆锥形表面快速加工出许多具有特征障碍物(例如凸台和拼缝法兰)的出色技术。这些操作可以使用可转位,整体,陶瓷,硬质合金,圆形,高进给和刮水器工具完成。当使用刮水器插入工具时,这使车铣成为具有出色的表面公差和光洁度的粗加工和精加工的理想解决方案。

  在此视频中,您可以看到在多任务机床上进行粗车铣的示例。这是陶瓷可转位立铣刀。刀具和技术的结合使难加工的镍合金的粗加工变得非常快。视频和图像由山特维克可乐满提供。

  进行车铣时,刀具相对于零件表面的定位至关重要。在大多数应用中,重要的是要在切刀的前缘上切割材料。这将防止零件表面的后切,从而改善可延长刀具寿命的切削条件。

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