Как уменьшить отклонение инструмента при обработке с ЧПУ

Отклонение инструмента является одной из распространенных проблем при обработке с ЧПУ. Это вызовет вибрацию станка, разрушит чистоту поверхности обрабатываемых деталей и нарушит точность размеров. Как правило, инструмент надежно закреплен в патроне, но во время работы сила реакции материала часто превышает рабочую силу инструмента, что может толкнуть или отклонить инструмент в неожиданном направлении.

Чтобы производить детали с точностью, аккуратностью и высококачественной поверхностью, важно свести к минимуму деформацию инструмента. Когда сила резания превышает жесткость инструмента, происходит отклонение инструмента, что приводит к изгибу инструмента. Во время работы инструмент может не чувствовать изгиба, но это должно быть подтверждено на финальном испытании. Детали, изготовленные с помощью отклоняющих инструментов, могут деформироваться, превышать допуски, подвергаться изменениям или иметь «трещины» на поверхности.

Следовательно, если происходит отклонение инструмента, это может вызвать некоторые ошибки в процессе обработки с ЧПУ. Вот почему необходимо полностью понимать, что такое перекос инструмента, каковы его причины и стратегии его уменьшения. В этой статье обсуждаются все эти факторы для минимизации перекоса инструмента.

Что такое отклонение инструмента?

Деформация инструмента - это только название. Это отклонение инструмента от его предполагаемого выравнивания. Режущий инструмент с ЧПУ плотно фиксируется в патроне. Это означает, что один конец инструмента остается внутри патрона, а другой рабочий конец инструмента свободен или консольно закреплен. Поскольку в операциях обработки с ЧПУ инструмент всегда оказывает усилие на заготовку, материал заготовки также оказывает сопротивление. На инструменты с ЧПУ воздействуют различные рабочие силы наряду с сопротивлением. Следовательно, если жесткость инструмента не может противостоять внешней силе, инструмент отклонится от своего заданного выравнивания.

Отклонение инструмента определенно вызовет следующие ошибки при обработке с ЧПУ.

Катастрофический сбой инструментов или артефактов

Исчерпание жизненного цикла инструмента

Ошибка размера

Шероховатая поверхность или потенциальное повреждение поверхности

Стратегии предотвращения или уменьшения отклонения инструмента

Хотя перекоса инструмента нельзя избежать на 100%, его все же можно уменьшить, используя некоторые стратегии и стратегии. Операторы станков с ЧПУ могут использовать следующие проверенные стратегии для уменьшения отклонения инструмента во время работы.

Минимизируйте длину расширения:

Расстояние между точкой сцепления инструмента с ЧПУ и рабочим наконечником инструмента называется длиной выдвижения. Поскольку инструмент устанавливается в виде консольной балки, он всегда подвергается изгибающим нагрузкам и внешним вертикальным и горизонтальным силам. Согласно теории напряжений консольных балок, чем короче длина вылета, тем меньше влияние напряжения изгиба. Исходя из самой концепции, минимизация длины вылета инструмента помогает уменьшить отклонение инструмента. Эти факторы должны быть сбалансированы с деталями геометрии детали и требованиями к обработке.

Повышение основных возможностей инструмента:

Прочность сердцевины инструмента зависит от длины и диапазона его канавки. Разница между длиной канавки и расширением определяет жесткость сердечника. Следовательно, для операций обработки с ЧПУ с равномерным радиусом инструменты с длинными канавками имеют хорошие характеристики. Если диаметр сердцевины будет больше, будет обеспечено больше стенок материала, чтобы поглощать напряжение сдвига, поэтому прочность и жесткость сердцевины в конечном итоге увеличатся.

Увеличить жесткость инструмента:

В категории жесткости инструмента существует множество факторов, в том числе состояние инструмента, материал инструмента, размер инструмента и форма-количество лезвий, диаметр сердцевины и диаметр держателя инструмента. Если инструмент изношен и затуплен, эффективность резания будет снижена, и потребуется большее усилие для достижения такого же резания и отделки, как у острого инструмента. Следовательно, происходит большее отклонение инструмента. Высококачественные инструменты, изготовленные из более прочных материалов, могут уменьшить отклонение инструмента. Наконец, инструменты с большим диаметром и, в частности, с большим диаметром стержня, тверже. Поэтому следует использовать самый большой инструмент, разрешенный геометрией детали.

Не всегда возможно использовать более крупные или более короткие инструменты. Для некоторых операций могут потребоваться инструменты с большими расстояниями или длинными канавками. В этих случаях инструмент должен соответствовать операции. Для глубокой обработки, требующей наименьшей режущей поверхности, больше подходят инструменты для больших расстояний с большими диаметрами и более твердыми рукоятками. С другой стороны, для работы с бесшовными стенами требуются инструменты с длинными пазами.

Таким образом, оптимизация выбора инструмента и геометрии настройки для сведения к минимуму неподдерживаемой длины и максимальной жесткости инструмента может уменьшить отклонение инструмента, тем самым улучшив качество деталей и снизив затраты на инструмент.

Это стратегии для уменьшения отклонения инструмента во время обработки с ЧПУ. Однако высококачественные станки с ЧПУ, высококачественные инструменты и опытные операторы могут в конечном итоге помочь уменьшить отклонение инструмента.