CNC 밀링에서 올바른 공구 경로 모드를 선택하는 방법은 무엇입니까?

현대 제조 및 가공 기술의 지속적인 발전으로 CNC 가공 장비와 이를 지원하는 CAM 시스템이 널리 사용되고 개발되었습니다. CAM 시스템에 의해 생성된 가공 공구 궤적(즉, 공구 경로 패턴)은 제어 장비의 가공 작업의 핵심입니다. 정확도, 표면 거칠기, 전체 가공 시간, 공작 기계의 수명 및 가공된 공작물의 기타 측면에 직접적인 영향을 미치고 궁극적으로 생산 효율성을 결정합니다.

이 기사는 절삭 방법의 다양한 특성과 선택에 영향을 미치는 몇 가지 요인을 분석하고 밀링 공정에서 기술 방법과 절삭 방법을 비교하고 적절한 공구 경로 모드를 선택하는 방법에 대한 참조를 제공합니다.

1. 도구 경로 모드

기본 개념 도구 경로 모드.

CNC 가공에서 공구 경로 패턴은 공구가 공작물의 절단을 완료할 때 경로 계획 방법을 나타냅니다. 동일한 부품을 가공할 때 여러 절단 방법이 부품의 크기와 정확도 요구 사항을 충족할 수 있지만 가공 효율은 다릅니다.

분류 도구 경로 모드

공구 경로 모드는 단방향 이송, 왕복 이송, 원형 절단 이송 및 복합 이송의 4가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 복합 사료는 처음 세 가지 유형의 혼합 사료입니다. 단방향 또는 왕복 공급은 가공 전략 측면에서 모두 라인 절단입니다. 따라서 다양한 가공 전략에 따라 절단 방법은 라인 절단, 원형 절단 및 기타 특수 방법으로 나눌 수 있습니다. 일반적으로 행 컷과 링 컷이 사용됩니다.

라인 절단은 공작 기계의 최대 이송 속도에 유리하며 절단면 품질도 원형 절단보다 좋습니다. 그러나 복잡한 평면 캐비티에 여러 개의 내부 윤곽을 형성하기 위해 여러 개의 보스가 있는 경우 추가 도구 리프팅 동작이 종종 생성됩니다. 즉, 도구 경로의 어딘가에 있거나 도구와 보스 간의 간섭을 피하기 위해 또는 나머지 처리되지 않은 영역은 가공 평면에서 특정 높이까지 도구를 들어올린 다음 다른 도구 경로의 시작 부분으로 이동한 다음 계속 절단해야 합니다.

행 절삭 공구 경로는 주로 특정 고정 방향에 평행한 일련의 직선 세그먼트로 구성되며 계산이 간단합니다. 단순 캐비티 정삭이나 큰 여백을 제거한 황삭 가공에 적합합니다.

링 절단에서 도구는 닫힌 곡선 세트로 구성된 유사한 경계 윤곽을 가진 경로를 따라 이동하므로 부품을 절단할 때 도구가 동일한 절단 상태를 유지하도록 할 수 있습니다. 루프 절단 과정은 현재 루프 궤적 그래프를 연속적으로 오프셋하여 다음 루프 궤적을 계산하는 것이므로 계산이 복잡하고 시간이 많이 걸립니다. 복잡한 캐비티 및 곡면 가공에 적합합니다.

2.영향을 미치는 요인 공구 경로 모드

작업물의 모양 및 기하학적 요소

공작물의 형상 및 기하학적 요소에는 가공 영역의 기하학적 형상, 섬의 크기 및 위치 등이 포함됩니다. 이는 공작물 자체의 고유한 특성으로 불변의 요인이지만 공구 이송 방식을 결정짓는 근본적인 요인이다.

라우팅

공정 경로는 가공 목적을 달성하기 위한 직접 공정이며 공구 경로 모드 선택을 위한 직접적인 기반입니다. 공정 경로는 가공 영역의 순서, 섬의 병합 및 분할, 황삭의 분할, 반정삭 및 정삭을 결정합니다. 도구 경로 모드의 다양한 선택을 결정하는 목표를 달성하기 위한 많은 프로세스 경로가 있습니다.

공작물 재료

공작물 재료도 공구 경로 모드를 결정하는 요소 중 하나입니다. 공작물의 재료는 직접 가공 대상이며 공구 이송에 직접적인 영향을 미치지 않지만 공구 재료, 크기, 가공 방법 등의 선택에 영향을 미치며 공구의 방식에 간접적으로 영향을 미칩니다. 공작물 블랭크의 모양과 크기는 공작물의 각 부분의 가공 여유 분포를 균일하게 만듭니다. 동시에 선택 가능한 블랭크가 있는 공작물의 경우 블랭크의 크기와 모양을 사용하면 클램핑 방법과 가공 영역의 재배포가 변경되어 가공 전략에 영향을 미치므로 공구 공급에 대한 접근 방식이 달라집니다. .

공작물 클램핑 및 고정 방법

공작물의 클램핑 및 고정 방법은 또한 프레셔 플레이트에 의해 생성된 새로운 "섬"의 영향, 절단량에 대한 조임력의 영향 및 절단 방법의 변경과 같은 절단 방법에 간접적으로 영향을 미칩니다. , 및 절단 방법에 대한 진동의 영향.

도구 선택

공구 선택에는 공구 재료, 공구 모양, 공구 길이, 공구 톱니 수 등이 포함됩니다. 이러한 매개변수는 공구와 공작물 사이의 접촉 면적과 빈도를 결정하므로 단위 시간당 절삭 재료의 부피를 결정하고, 공작 기계의 하중 및 내마모성 정도. 그리고 공구 수명은 절단 시간의 길이를 결정합니다. 이 중 공구 크기(즉, 직경)는 절삭 방법에 직접적인 영향을 미칩니다. 직경이 다른 도구를 선택하면 잔류 영역의 크기에 영향을 미치므로 가공 경로가 변경되고 절단 방법이 달라집니다.

가공 영역 선택

밀링 공정에서 복잡한 평면 캐비티에 여러 개의 내부 윤곽을 형성하기 위해 여러 개의 보스가 있는 경우 라인 절단을 위해 추가 도구 리프팅 동작이 종종 생성되고 원형 절단을 위해 가공 경로가 길어집니다. 이러한 종류의 추가 도구 리프팅 동작 또는 가공 경로의 연장은 절삭 가공의 효율성을 심각하게 감소시킵니다. 따라서 이러한 상황의 수를 최소화하는 방법은 우리가 우려하는 주요 문제입니다.

가공 필요에 따라 전체 절단 영역을 여러 하위 영역으로 나누고 각 하위 영역을 개별적으로 처리합니다. 도구 리프트는 하위 영역 사이에서 발생합니다. 동시에 이러한 처리 하위 영역은 절단 방법에 따라 병합 또는 분할되거나 무시됩니다. 서로 다른 처리 영역을 선택하면 도구 리프트 수를 줄일 뿐만 아니라 처리 경로를 상대적으로 길게 만들지 않습니다. 동시에 새로운 영역에 가장 합리적인 절단 방법을 채택할 수 있어 가공 효율이 향상됩니다.

3. 공구 경로 모드의 합리적인 선택

기본 선택 원칙

이송 방법을 선택할 때 고려해야 할 두 가지 사항이 있습니다. 하나는 처리 시간의 길이이고 다른 하나는 가공 여유가 균일한지 여부입니다. 일반적으로 원형 절단 방식은 가공물의 형상에 따른 절단 방식으로 가공 여유가 비교적 균일합니다. 그러나 줄 절단 방식의 가공 여유는 상대적으로 고르지 않습니다. 행 절단 공정 후에 더 균일한 여유를 남기려면 일반적으로 경계 주변의 원형 절단 공구 경로를 늘려야 합니다. 여백 불균일성에 대한 요구 사항을 무시하면 일반적으로 라인 절삭 공구의 경로 길이가 상대적으로 짧습니다. 여백의 불균일이 원형 절삭 공구 경로를 증가시키는 것으로 간주되면 가공 영역 경계가 길수록 경계 주변의 원형 절삭 공구 경로가 총 가공 시간에 더 분명한 영향을 미치고 수평 절삭 공구 경로는 일반적으로 원형 절삭 공구 경로보다 낫습니다. 긴. 줄 절단 도구의 도구 위치는 계산하기 쉽고 메모리를 덜 차지하지만 도구를 들어 올리는 시간이 더 많습니다. 원형 공구 경로를 사용하는 경우 링 경계를 여러 번 오프셋하고 자체 교차 루프를 지워야 합니다.

외모 특성에 따라 선택

공작물의 형상 특성에 따라 가공 방법이 결정됩니다. 다른 가공 대상에 따라 공작물은 평면 캐비티 유형과 자유 곡면 유형으로 간단히 나눌 수 있습니다. 평면형 캐비티는 일반적으로 줄 절단으로 처리됩니다. 상자, 베이스 및 기타 부품과 같은 이러한 유형의 공작물은 대부분 황삭 및 밀링으로 형성되기 때문에 가공 여유가 큽니다. 줄 절단 방법은 공작 기계의 진행을 최대화하는 데 유용합니다. 이송 속도, 가공 효율 향상, 절삭 표면 품질도 링 절삭 가공보다 우수합니다.

자유형 표면은 주로 표면이 대부분 주조되거나 규칙적인 모양으로 형성되고 여백이 균일하게 분포되지 않기 때문에 일반적으로 원주 절단 가공을 사용합니다. 동시에 표면의 정확성에 대한 요구 사항이 더 높습니다. 표면 처리 특성이 좋은 것보다 표면의 실제 형상에 더 잘 접근할 수 있습니다.

가공 전략에 따라 선택

부품의 가공은 황삭, 준정삭, 정삭의 3단계로 구분되는 경우가 많으며, 정삭 단계가 있는 경우도 있습니다. 처리의 정확성을 보장하기 위해 처리 단계의 합리적인 분할이 필요합니다. 기존의 가공 방법은 상대적으로 공작 기계의 단일 기능을 가지므로 공정 경로에서 각 단계의 경계를 명확하게 볼 수 있습니다. 그러나 CNC 밀링 가공 방법의 경계는 상대적으로 모호하고 혼합될 수 있습니다.

황삭 가공의 주요 목표는 단위 시간당 재료 제거율을 추구하고 반제품 가공을 위해 공작물의 기하학적 윤곽을 준비하는 것입니다. 따라서 레이어 절단에는 행 절단 방법 또는 복합 방법이 자주 사용됩니다. 반정삭의 주요 목표는 공작물의 윤곽을 매끄럽게 만들고 표면 마무리 여유를 균일하게 만드는 것입니다. 따라서 링 절단 방법이 자주 사용됩니다. 마무리 작업의 주요 목표는 요구 사항을 충족하는 기하학적 치수, 모양 정확도 및 표면 품질을 가진 공작물을 얻는 것입니다. 공작물의 기하학적 특성에 따라 내부 절단 방법을 채택하고 모서리와 조인트에 원형 절단 방법을 채택해야합니다.

프로그래밍 전략에 따라 선택

프로그래밍 중 절단 방법을 결정하는 주요 원칙은 다음과 같습니다. 부품의 가공 정확도와 표면 거칠기 요구 사항을 보장할 수 있어야 합니다. 처리 경로를 최대한 단축하고, 공구의 유휴 이동 시간을 단축하고, 수치 계산이 간단해야 하며, 프로그램 세그먼트 수가 적어야 합니다. 프로그래밍 작업량을 줄입니다. 일반적으로 평면형 캐비티의 경우 가공 영역을 줄 절단 방식으로 분할하여 공구 리프팅 횟수를 줄이고 자유 곡면 원형 절단 방식으로 형상을 근사합니다. 선택한 블랭크 모양의 크기는 프로그래밍 선택에 영향을 미칩니다. 블랭크의 형상을 증가시켜 클램핑이 용이하지 않은 형상가공을 클램핑이 용이한 라인커팅공법 및 캐비티가공으로 전환하거나 링커팅으로 가공된 자유곡면을 라인커팅으로 변경 가능 . 처리 효율성을 향상시키기 위해 큰 마진을 줄였습니다.