一,Tehnički princip: Zajednički rad između više{0}}povezivanja i interpolacije u realnom-vremenu
Geometrijski nelinearne površine čine složene površine. Njihova zakrivljenost i torzija se stalno mijenjaju ovisno o tome gdje se nalaze u prostoru. Budući da je osovina alata fiksirana, tradicionalna tri-osna obrada otežava sprječavanje poteškoća sa smetnjama i presijecanjem. Mašinska obrada sa pet{4}}osi dodaje A/C (ili B) dvostruku os rotacije na X/Y/Z tri -os. Ovo vam omogućava da promijenite os alata u realnom vremenu s vektorom normale površine, koji se naziva "dinamička kontrola vektora osi alata". Prilikom obrade oštrica avionskog motora, na primjer, ugao zakretanja ose alata mora se držati unutar ± 60 stepeni cijelo vrijeme. Standardni TCP (centralna tačka alata) pristup kalibraciji će vam dati nepreciznost položaja od 0,02 mm. RTCP (rotirajuća središnja točka alata) algoritam, s druge strane, koristi transformaciju koordinata da popravi grešku kretanja alatne mašine i učini pozicioniranje preciznijim do 0,005 mm.
Pet-osinska obrada je zasnovana na-tehnologiji interpolacije u realnom vremenu. Tradicionalna vanmrežna linearna interpolacija treba da razbije površinu na mnogo malih linijskih segmenata. To čini datoteke NC programa prevelike, a brzine obrade presporo. NURBS (Non Uniform Rational B-Spline) algoritam interpolacije krive se koristi od strane modernih CNC sistema za direktnu procjenu površina parametara u CAD modelima i pravljenje kontinuiranih putanja alata. Siemens 840D CNC sistem, na primjer, koristi NURBS interpolaciju u realnom-vremenskom vremenu da smanji ciklus interpolacije sa 2 ms na 0,5 ms, što je ono što -treba brzoj mašinskoj obradi. Algoritam adaptivnog razmaka redova korišten je za obradu unutrašnje ploče B-stuba novog energetskog vozila. Ovaj algoritam je promijenio veličinu koraka na osnovu zakrivljenosti, što je smanjilo preostalu fluktuaciju visine sa 0,03 mm na 0,005 mm, poboljšalo Ra vrijednost hrapavosti površine sa 0,8 μm na 0,4 μm, smanjio koeficijent otpora za 0,02 i uštedio oko 50L goriva po vozilu godišnje.
2, glavna procedura je kontrola zatvorene{1}}petlje od planiranja puta do optimizacije parametara.
1. Planiranje putanje alata
Kada obrađujete složene površine, morate odabrati metode puta na osnovu oblika površine.
Pristup izometrijskog offseta najbolje funkcionira na osnovnom terenu. Osigurava da su sve putanje alata na istoj udaljenosti, iako može uzrokovati promjene visine zaostale na strmim mjestima.
Prilagodljiva obrada: promjena gustoće putanje alata ovisno o tome koliko je površina zakrivljena. Na primjer, kada se radi na lopaticama kompresora visokog{1}}pritiska za određeni tip avionskog motora, adaptivni algoritam automatski mijenja razmak linija od 0,5 mm do 0,2 mm u području gradijenta radijusa zakrivljenosti R12 mm do R3 mm. Ovo sprečava da sečenje ode predaleko i ne izazove probleme.
Obrada konture: Napravite rute duž linija konture površine koje su dobre za strme površine. Konturna tehnika je korišćena da bi se obrada ležaja lopatice vetroturbine ubrzala, sa 8 na 5 sati, a životni vek alata je produžen za 30%.
2. Odabir pravih alata i postavljanje pravih parametara
Na kvalitet obrade direktno utiču geometrijski parametri reznog alata:
Kuglasta glodalica: dobra za preciznu obradu površina slobodnog-oblika, ali seče sporo i može se nakupiti strugotina. Prilikom obrade određenog bloka cilindra motora od legure aluminija, koristi se glodalo za glodanje od tvrde legure. Brzina rezanja je postavljena na 1500m/min, brzina posmaka je postavljena na 0,1mm/zub, a vrijednost Ra hrapavosti površine je postavljena na 0,2 μm.
Glodalo sa ravnim krajevima je dobro za grubu obradu običnih površina jer brzo seče, ali može ostaviti neravnine na ivicama. Prilikom obrade određenog zupčanika mjenjača korišteni su keramički ravni glodali, a brzina rezanja je podignuta na 2000m/min. Time je brzina uklanjanja materijala bila 40% brža.
Konusna glodalica je odlična za rezanje površina dubokih šupljina jer možete promijeniti ugao konusa kako biste postigli najbolje uklanjanje strugotine. Glodalo sa konusom od 15 stepeni koristi se za obradu određene šupljine kalupa, a dubina rezanja se povećava sa 5 mm na 8 mm. Ovo čini mašinsku obradu 25% efikasnijom.
Da biste dobili najbolje postavke rezanja, morate pronaći balans između kvaliteta i efikasnosti:
Brzina rezanja: Kada radite sa legurama visoke{0}}temperature, prebrzo rezanje može brzo istrošiti alat. Prilikom glodanja turbinskog diska od legure Inconel 718, korišteni su rezni alati obloženi AlTiN-, a brzina rezanja je održavana na 60m/min. Time je alat trajao duže, od 15 minuta do 2 sata.
Brzina pomaka: Ako je brzina pomaka prebrza pri radu s aluminijskim legurama, to može lako uzrokovati nedostatak kamenca. Brzina pomaka za izradu nosača akumulatora novog energetskog vozila promijenjena je sa 1000 mm/min na 800 mm/min korištenjem parametara optimizacije metodologije površine odziva. Vrijednost Ra hrapavosti površine također je smanjena sa 0,8 μm na 0,4 μm.
Dubina rezanja: Prilikom obrade legure titanijuma, preduboko sečenje može lako izazvati otvrdnjavanje. Za izradu određene umjetne acetabularne čašice korišten je pristup slojevitog rezanja. Svaki sloj je izrezan na dubinu od 0,2 mm, a ukupna dubina rezanja je promijenjena sa 1 mm na 0,8 mm, što je površinu učinilo 10% tvrđom.
3, Odabir opreme: cijeli lanac, od tačnosti alatne mašine do sistema za detekciju
1. Vrlo krut pet-osni obradni centar
Za složeno površinsko sečenje, alatne mašine moraju biti u stanju da brzo reaguju i budu stabilne kada se zagreju. Na primjer, DMG MORI DMU 125 P pet-osna alatna mašina ima tijelo od mineralnog livenog ležaja što ga čini 50% boljim u apsorpciji udara. Brzina vretena može doseći 20000 okretaja u minuti, što je dovoljno brzo da zadovolji potrebe visoko{6}}precizne obrade oštrica motora aviona. Nakon što je određena firma koja se bavi proizvodnjom kalupa za automobile nabavila ovu opremu, vrijeme koje je bilo potrebno za obradu kalupne šupljine je sa 120 sati poraslo na 48 sati, a cijena alata je pala za 35%.
2. Sistem za merenje i kompenzaciju na mreži
Da biste bili sigurni da je obrada točna, važno je pratiti stvari u realnom vremenu i ispraviti sve greške. Renishaw REVO pet-osna mjerna sonda se koristi za pronalaženje problema sa profilom zubaca na mašini prilikom obrade datog zupčanika mjenjača. CNC tehnologija automatski nadoknađuje trošenje alata i termičku distorziju, što profil zuba čini preciznijim (od IT7 do IT6) i smanjuje buku prijenosa za 3dB.
3. Dobar sistem za hlađenje i podmazivanje
Prilikom rezanja komplikovanih površina, temperatura na kojoj se alat i radni predmet dodiruju mogu brzo prijeći preko 800 stepeni, stoga se mora koristiti mikropodmazivanje (MQL) ili nisko{1}}tehnologija hladnog zraka s niskom temperaturom. MQL sistem je korišten za obradu bloka cilindra motora od legure aluminija. Ovo je smanjilo količinu potrebne tekućine za rezanje sa 20L/h na 0,5L/h, udvostručilo vijek trajanja alata i smanjilo troškove obrade za 40%.
4, Industrijska primjena: Korištenje znanja iz mnogih oblasti u svemu, od svemirskih do novih energetskih vozila
1. Lopatice za avionske motore
Mašinska obrada sa pet-osnih spojnica se koristi na lopatici kompresora visokog{1}}pritiska određenog tipa motora aviona. Koristeći NURBS interpolaciju i adaptivno planiranje putanje, tačnost površine ide od ± 0,02 mm do ± 0,005 mm, potisak motora se povećava za 3%, a potrošnja goriva se smanjuje za 1,5%.
2. Ladica za baterije za vozila sa novim pogonom
Određeni nosač baterije je napravljen od legure aluminijuma 6061. -Brzo glodanje i tretman starenjem T6 povećavaju njegovu vlačnu čvrstoću sa 280MPa na 380MPa, što zadovoljava potrebe za sigurnošću i malom težinom.
3. Nosač za senzor inteligentne vožnje
Neki nosači laserskog radara izrađeni su od legure titanijuma. Moguće je sniziti vrijednost Ra hrapavosti površine sa 0,8 μm na 0,1 μm korištenjem pet-osinske obrade i elektrohemijskog poliranja. Ovo također smanjuje gubitak prijenosa signala za 5% i poboljšava preciznost pozicioniranja za 0,01 stepen.
