Formenbauer verwenden viele Komponenten für effiziente Hochgeschwindigkeitsbearbeitung Prozesse (HSM). Es ist bekannt, dass HSMs einen starken Einfluss auf CNC-Maschinen, Schneidwerkzeuge, Steuerungen, Werkzeughalter und Spindeln haben. Dieser Einfluss auf den Werkzeugweg und die technische Programmierung wird jedoch oft übersehen. Heute entwickelt sich die CAD/CAM-Technologie ständig weiter, um den spezifischen Anforderungen neuer, an die HSM-Umgebung angepasster Werkzeugweg Strategien gerecht zu werden. HSM ist ein Verfahren, bei dem höhere Spindelvorschübe und -geschwindigkeiten verwendet werden, um das Material schneller abzutragen, ohne die Teilequalität zu beeinträchtigen. Das Hauptziel besteht darin, die Form in eine Netto Form zu bringen, um die geometrische Genauigkeit und die Oberflächengüte zu verbessern, so dass das Polieren entfallen oder zumindest reduziert werden kann.
Wie es funktioniert?
Um die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung zu ermöglichen, werden folgende Anforderungen an das CAM-System gestellt:
- es sollte die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Programms maximieren,
- sie muss die Verschwendung minimieren,
- muss eine konstante Last aufrechterhalten.
Es ist anzumerken, dass viele CAM-Programme dieses Problem lösen, indem sie davon ausgehen, dass verschiedene spezialisierte Werkzeugwegstrategien verwendet werden können, um das Teil so spezialisiert wie möglich zu gestalten.
Was sind die verschiedenen Arten von Werkzeugwegstrategien?
Es gibt verschiedene Arten von Werkzeugwegstrategien, die zur Optimierung von CNC-Bearbeitungsleistungen eingesetzt werden können. Hier sind einige Beispiele:
Beständigkeit
Ein Werkzeugweg, bei dem das Werkzeug der Form der Tasche auf parallelen, durch feste Schritte getrennten Bahnen folgt. Zu den Vorteilen gehört, dass ein solcher Pfad ein sehr einheitliches und regelmäßiges Erscheinungsbild bietet, am einfachsten und standardmäßig ist und in CAD nicht einmal benannt werden muss.
Bearbeitung mit festem „Z”
Diese Strategie ist besonders nützlich für die Schlichtbearbeitung, bei der der Werkzeugweg mit einem konstanten Z-Wert um die bearbeitete Kontur herumgeführt wird. Sie wird in der Regel bei steilen Wänden eingesetzt, während in anderen Fällen eine andere Strategie angewandt wird. Weniger steile Bereiche können vermieden werden, indem der Weg auf einen Benetzungswinkel von 30 bis 90 Grad beschränkt wird. Der Vorteil ist zweifellos, dass das Stück die gleiche Qualität und Höhe hat.
Bleistiftfräsen
Eine Schlichttechnik, die hauptsächlich für Ecken und konkave Bereiche verwendet wird, die von den zuvor in den Programmen verwendeten Werkzeugwegstrategien nicht erreicht werden. Beim Bleistiftfräsen hat der Werkzeugweg denselben Durchmesser wie das zu fräsende Teil. In Ermangelung von Bleistiftfräsen oder Restmaterialbearbeitung sind die Bediener gezwungen, Ecken zu identifizieren, die bearbeitet werden müssen. Wenn Sie über eine effiziente Restmaterialbearbeitung verfügen, brauchen Sie kein Bleistiftfräsen. Der Vorteil liegt in der hohen Qualität der Oberfläche, dem Komfort und der Produktivität.
Eintauchschruppen
Eine Schrupptechnik, bei der nur die Z-Achse die Zerspanungstechnik durchläuft, wie das wiederholte Einführen eines Bohrers in das Werkstück. Diese Technik macht sich die Tatsache zunutze, dass die meisten Maschinen in der Z-Achse starr sind und auf diese Weise höhere Vorschübe und/oder größere Fräser eingesetzt werden können. Das Tauchfräsen funktioniert am besten, wenn der Werkzeugweg für das Schrägfräsen ausgelegt ist. Der Vorteil ist die Produktivität, die beim Schruppen verbessert werden kann. Durch die Implementierung einer dynamischen Werkzeugwegstrategie können wir nicht nur die Werkzeugstandzeit, die Oberflächengüte und die Spindellebensdauer erhöhen, sondern auch die Gesamtwirtschaftlichkeit und die Zykluszeit verbessern. Sie können jede der oben genannten Strategien je nach Ihren Anforderungen umsetzen.
Optimierung der CNC-Maschine
„Optimiere das CNC-Programm” ist der Befehl, den Sie nach der Fertigstellung eines Bearbeitungsprogramms im Kopf hören. Das kann ein mühsamer Prozess sein, und wenn es Ihnen wie mir geht, arbeiten Sie blind. Oft ist es ein bisschen zu viel, und es wird viel Zeit mit Änderungen verschwendet, die keine wesentlichen Verbesserungen bringen. Wie wir alle wissen, ist Zeit Geld, also werde ich versuchen, Ihnen Zeit zu verschaffen, damit Sie Ihr Programm wieder aufbauen können. Nachfolgend finden Sie eine Liste mit schnellen, einfachen und effektiven Änderungen an Ihrem DATRON Programm. Hier finden Sie einige Möglichkeiten, Ihre CNC-Maschine zu optimieren:
Lassen Sie das Kühlmittel an
Das mag nicht viel erscheinen, aber die Gewinne können tatsächlich steigen. Wenn Sie in Ihrem Programm Kühlmittel verwenden, sollten Sie in den Positions-/Vorschubeinstellungen von Schnitt <0> auf Verfahrweg <1> umschalten. Sie werden es vielleicht nicht bemerken, aber in der Software ist ein sehr kurzer Stopp programmiert, um Ihnen Zeit zu geben, mit dem Sprühen von Kühlmittel zu beginnen. Durch diese Befehlsänderung wird das Kühlmittel zwischen den Positionierungsbewegungen versprüht, wodurch der erste Stopp vermieden wird. Nun mag jede Dauer nur eine Zehntelsekunde betragen, aber wenn Sie 200 Rückzüge in Ihrem Programm haben, sparen Sie nur 20 Sekunden des Programms, was nichts ist. Optimieren Sie CNC-Programme durch Sprühen von Kühlmittel während der Positionierbewegungen.
Ändern Sie die Schneidemethode
Wenn Sie entlang einer Kontur schneiden wollen, sollten Sie Ihre Methode ändern. Wenn Sie derzeit Einstiche machen, sollten Sie Rampen verwenden. Eine Rampe hält das Werkzeug immer in der gewünschten Materialmenge (außer ganz am Anfang und Ende) und zieht sich nicht zurück. Angenommen, das Teil hat 200 Rückzüge, dann wird die Kontur auf 20 verschiedenen Teilen geschnitten (10 Rückzüge pro Teil). Mit der Rampe reduzieren Sie diese Zahl von 200 auf 20, und wenn jede Abhebung eine halbe Sekunde dauert, sparen Sie nur 90 Sekunden.
Glatte Funktion in CNC
Wenn Sie eine komplexe Modellierung oder 3D-Konturierung vornehmen, haben Sie vielleicht schon bemerkt, dass die Maschine langsamer wird, um allen Konturen genau zu folgen. Man muss sich nur an die Anweisungen halten, aber wenn man ein wenig nachsichtig mit den Konturen ist, kann das Glätten einen großen Unterschied ausmachen. Optimieren Sie Ihre CNC-Programme mit Glättungsfunktionen wie PerfectCut, um zackige Geometrien zu glätten. Bei der Glättung werden gezackte Geometrien geglättet und Kurven auf die Kontur angewendet, um eine weichere, kontinuierliche Bewegung zu erzielen. Dies ist nicht nur gut für die Oberflächenbearbeitung, sondern spart auch viel Zeit, da die Maschine bei Bögen im Vergleich zu Vektoren nicht verlangsamt werden muss. Die Verwendung ist so einfach wie das Schreiben des Codes in ein Makro, das Bearbeiten der Voreinstellung (was in den meisten Fällen gut funktioniert) und das Drücken der Schaltfläche „Start”.
Dynamik hinzufügen in CNC
Dynamische Voreinstellungen sind einer der einfachsten Wege, um während einer Schleife zu scheitern, so dass eine Anpassung in Kombination mit einer Glättung zu besseren Ergebnissen führen kann. Der hohe Dynamikbereich in Kombination mit einem Glättungsfilter bedeutet, dass für schnelle Drehungen nur eine sehr geringe Verzögerung erforderlich ist, was die Zykluszeit weiter reduziert.
Parameter verkleinern in CNC
Dies ist normalerweise offensichtlich, aber es dauert etwa 10 Sekunden, um die Rückrufhöhe von 0,5″ auf 0,050″ (oder weniger) zu ändern. Die Minimierung der Lockenhöhe spart nicht viel Zeit für einen einzelnen Wickel, aber denken Sie an das Gesamtbild. Selbst wenn Sie nur 5 Sekunden pro Teil einsparen, können Sie bei einer Produktion von 20.000 Teilen pro Jahr mehr als einen Tag an Maschinenarbeit einsparen. Jede Sekunde zählt.
Halten Sie Ihre Werkzeuge in Ordnung
Es mag offensichtlich erscheinen, aber versuchen Sie, Ihre Arbeitsabläufe so zu organisieren, dass ein Werkzeug, das Sie einmal fertiggestellt haben, nie wieder im Programm verwendet wird. Manchmal ist dies unvermeidlich, aber jeder Werkzeugwechsel dauert etwa 15 Sekunden. Erwägen Sie den Einsatz von verknüpften Werkzeugen, um den Werkzeugwechsel zu reduzieren. Am wichtigsten ist, dass Sie bei verschachtelten Teilen die Werkzeuge nacheinander verwenden und nicht Teil für Teil. Wenn Sie 24 Teile mit 4 Werkzeugen pro Teil schneiden müssen, benötigen Sie 24 Minuten, um die Werkzeuge mehrmals zu wechseln, oder 1 Minute, um alle Werkzeuge auf einmal zu wechseln.