Hoe de doorbuiging van gereedschap bij CNC-bewerking te verminderen?

Doorbuiging van gereedschap is een van de meest voorkomende uitdagingen bij CNC-bewerking. Het veroorzaakt machinegebabbel, vernietigt de oppervlakteafwerking van bewerkte onderdelen en vernietigt de maatnauwkeurigheid. Over het algemeen is het gereedschap stevig in de boorkop geplaatst, maar tijdens het gebruik is de reactiekracht van het materiaal vaak groter dan de bedieningskracht van het gereedschap, waardoor het gereedschap in een onverwachte richting kan worden geduwd of afgebogen.

Om onderdelen met precisie, precisie en hoogwaardige oppervlakteafwerking te produceren, is het belangrijk om de vervorming van het gereedschap te minimaliseren. Wanneer de snijkracht de stijfheid van het gereedschap overschrijdt, treedt gereedschapsafbuiging op, waardoor het gereedschap buigt. Tijdens bedrijf mag het gereedschap niet buigen, maar dit moet worden bewezen in de laatste test. Onderdelen gemaakt met afbuiggereedschap kunnen vervormen, toleranties overschrijden, onderhevig zijn aan veranderingen of een "gebarsten" oppervlakteafwerking vertonen.

Daarom, als gereedschapsafbuiging optreedt, kan dit enkele fouten in het CNC-bewerkingsproces veroorzaken. Daarom is het noodzakelijk om volledig te begrijpen wat scheeftrekking van het gereedschap is, wat de oorzaken zijn en strategieën om het te verminderen. Dit artikel bespreekt al deze factoren om scheeftrekken van het gereedschap te minimaliseren.

Wat is gereedschapsdoorbuiging?

De gereedschapsvervorming is slechts de naam. Dit is de afwijking van het gereedschap van de beoogde uitlijning. Het snijgereedschap voor CNC-bewerking is stevig in de boorkop bevestigd. Dit betekent dat het ene uiteinde van het gereedschap in de spankop blijft, terwijl het andere werkende uiteinde van het gereedschap vrij of vrijdragend is. Omdat bij CNC-bewerkingen het gereedschap altijd kracht op het werkstuk uitoefent, biedt het werkstukmateriaal dus ook weerstand. CNC-gereedschappen worden beïnvloed door verschillende bedieningskrachten en weerstand. Daarom, als de stijfheid van het gereedschap de externe kracht niet kan weerstaan, zal het gereedschap afwijken van de ingestelde uitlijning.

Doorbuiging van het gereedschap zal zeker de volgende fouten bij CNC-bewerking veroorzaken.

Catastrofaal falen van gereedschappen of artefacten

Uitputting van de levenscyclus van gereedschap

Maatfout

Ruw oppervlak of mogelijke oppervlaktebeschadiging

Strategieën om doorbuiging van gereedschap te voorkomen of te verminderen

Hoewel scheeftrekking van het gereedschap niet 100% kan worden vermeden, kan het toch worden verminderd door enkele strategieën en strategieën te gebruiken. CNC-machinisten kunnen de volgende beproefde strategieën gebruiken om doorbuiging van het gereedschap tijdens het werk te verminderen.

Minimaliseer de verlengingslengte:

De afstand tussen het koppelingspunt van het CNC-gereedschap en de werkpunt van het gereedschap wordt de verlengingslengte genoemd. Omdat het gereedschap wordt geïnstalleerd als een vrijdragende balk, is het altijd onderhevig aan buigspanning en externe verticale en horizontale krachten. Volgens de spanningstheorie van vrijdragende liggers, hoe korter de overhanglengte, hoe kleiner de invloed van buigspanning. Gebaseerd op het concept zelf, helpt het minimaliseren van de uitsteeklengte van het gereedschap om de doorbuiging van het gereedschap te verminderen. Deze factoren moeten worden afgewogen tegen de details van de onderdeelgeometrie en verwerkingsvereisten.

Verbeter de kernkracht van de tool:

De kernsterkte van het gereedschap hangt af van de lengte en het bereik van de fluit. Het verschil tussen groeflengte en verlenging bepaalt de stijfheid van de kern. Daarom hebben voor CNC-bewerkingen met uniforme radiale gereedschappen met lange groeven goede prestaties. Als de kerndiameter dikker wordt gehouden, zullen er meer materiaalwanden worden aangebracht om de schuifspanning op te vangen, waardoor de kernsterkte en stijfheid uiteindelijk zullen toenemen.

De stijfheid van het gereedschap verbeteren:

In de categorie gereedschapsstijfheid zijn er meerdere effecten, waaronder de toestand van het gereedschap, het gereedschapsmateriaal en de gereedschapsgrootte en vorm-aantal bladen, kerndiameter en gereedschapshouderdiameter. Als het gereedschap versleten en bot is, wordt de snij-efficiëntie verminderd en is er meer kracht nodig om hetzelfde snijden en dezelfde afwerking te krijgen als een scherp gereedschap. Daarom treedt er meer gereedschapsafbuiging op. Hoogwaardige gereedschappen gemaakt van sterkere materialen kunnen de doorbuiging van het gereedschap verminderen. Tot slot zijn gereedschappen met grotere diameters, en meer specifiek grotere kerndiameters, harder. Daarom moet het grootste gereedschap worden gebruikt dat door de onderdeelgeometrie is toegestaan.

Het is niet altijd mogelijk om grotere of kortere gereedschappen te gebruiken. Voor bepaalde bewerkingen kunnen gereedschappen met lange afstanden of lange groeven nodig zijn. In deze gevallen moet het gereedschap overeenkomen met de bewerking. Voor diepe bewerkingen waarbij het kleinste snijoppervlak nodig is, zijn langeafstandsgereedschappen met grotere diameters en hardere handgrepen meer geschikt. Aan de andere kant vereist de werking van naadloze wanden gereedschappen met lange sleuven.

Samenvattend kan het optimaliseren van de gereedschapsselectie en het instellen van de geometrie om de niet-ondersteunde lengte te minimaliseren en de gereedschapsstijfheid te maximaliseren, de doorbuiging van het gereedschap verminderen, waardoor de kwaliteit van het onderdeel verbetert en de gereedschapskosten worden verlaagd.

Dit zijn strategieën om de doorbuiging van het gereedschap tijdens CNC-bewerking te verminderen. Echter, hoogwaardige CNC-machines, hoogwaardige gereedschappen en ervaren operators kunnen uiteindelijk helpen om doorbuiging van het gereedschap te verminderen.