Aplicación del centro de mecanizado de articulación de 5 ejes en la producción de moldes de madera
La producción anual de los moldes en V de un cliente es de más de 100,000 toneladas, y los moldes de fundición son todos moldes de madera. Cada año se desarrollan alrededor de 60 tipos de productos nuevos. Los productos son principalmente equilibrados y pesados, y los moldes de fundición son de gran tamaño. Nuestra empresa presentó el centro de mecanizado de varillaje de cinco ejes Master546 producido por Paolino Bacci de Italia. En el proceso de fabricación del molde, el diseño del molde de fundición se realizó mediante software como Solidworks y Cimatron E, y el software Cimatron E se usó para la programación. El procesamiento de moldes con centros de mecanizado ahorra muchos costos de mano de obra, reduce la intensidad de la mano de obra y hace que la fabricación de moldes sea más precisa y eficiente.
1. Parámetros principales del centro de mecanizado de enlace de cinco ejes del cliente
El centro de mecanizado tiene una estructura de pórtico con un tamaño de mesa de 1600 × 1600 mm, una carrera X × Y × Z de 3000 × 2600 × 950 mm, un ángulo de inclinación del eje A de ± 135 ° y un ángulo de rotación del eje C de ± 200 °. Tiene un cargador de torreta de disco que puede contener 16 herramientas, todas las cuales se cambian automáticamente, y la máquina principal adopta el sistema de control servo FANUC.
2. Proceso tradicional de fabricación de moldes de madera
El método tradicional de fabricación de moldes de madera se basa en los dibujos del proceso de fundición de las piezas, determinando la clasificación del modelo, la estructura del módulo, dibujando a mano el dibujo replanteado y haciendo la fabricación y el montaje del bloque. Entre ellos, el lofting es la especificación de las dimensiones de los dibujos bidimensionales de las piezas, es decir, el estándar de producción de módulos. Al mismo tiempo, también es un proceso clave en el diseño y fabricación del modelo, que requiere un alto nivel técnico para el fabricante del molde. Para algunas partes complicadas, en el proceso de fabricación de moldes, debido a las dimensiones imperfectas de los dibujos bidimensionales y la comprensión incompleta de los dibujos por parte de los fabricantes de moldes, los moldes producidos están inevitablemente sujetos a dimensiones inexactas. La mayoría de estos problemas solo se pueden verificar gradualmente en el proceso de fabricación del modelo, y algunos solo se pueden descubrir después de fabricar las piezas fundidas. Esto no solo aumenta la carga de trabajo del desarrollo del molde, retrasa el desarrollo de nuevos productos, sino que también tiene problemas como la baja precisión del molde.
3. Proceso de aplicación del centro de mecanizado de cinco ejes
3.1 Diseño tridimensional del molde de fundición
En esta etapa, el diseño de productos de servicio pesado equilibrado en V generalmente se lleva a cabo utilizando el software CAD 3D. Durante el proceso de diseño del molde de fundición, ingrese el mapa 3D del producto del cliente en el software Solidworks. De acuerdo con los dibujos del proceso de fundición del producto, se establecen parámetros tales como la contracción del molde y el borrador del borrador, y se dibuja el dibujo tridimensional de los moldes superior e inferior, como se muestra en la figura 1.
3.2 Procesamiento y postprocesamiento
Nuestra compañía utiliza el software de programación Cimatron E8.5, Cimatron E8.5 es un producto de la compañía Israel Cimatron. La tecnología de mecanizado CNC de Cimatron E siempre ha sido un líder mundial y es ampliamente considerado como uno de los software de programación CNC más destacados. Cimatron E8.5 admite programación de 2.5 a 5 ejes.
El programa de procesamiento generalmente se divide en los siguientes pasos:
1) De acuerdo con las características de los moldes de fundición, desarrollo preliminar de la tecnología de procesamiento;
2》 Programa de acuerdo con las diferentes superficies del molde, selecciona el programa de mecanizado apropiado. Seleccione la herramienta adecuada, la velocidad del husillo, la velocidad de avance, la trayectoria de la herramienta y otros parámetros de mecanizado para generar la trayectoria de la herramienta. Como se muestra en la Figura 2;
3) Postprocesamiento para generar el programa NC
El programa de posprocesamiento es un software de compilación entre el archivo fuente de la ruta de herramienta generado por el software de programación de control numérico de propósito general y el programa NC en el formato ISO que puede ser reconocido por el centro especial de mecanizado de control numérico. La Figura 3 muestra el postprocesador desarrollado por Cimatron para nuestro modelo Master546.
3.3 Verificación de simulación del programa de mecanizado de cinco ejes
Italia Paolino Bacci desarrolló un software inteligente de simulación de máquina sólida 3D Pitagora. La simulación dinámica precisa y realista del proceso de movimiento del centro de mecanizado CNC de 5 ejes se puede leer directamente en el código ISO generado por el postprocesamiento Cimatron E. Puede realizar la rotación dinámica del zoom, el mecanizado sobre la verificación de carrera, la verificación de colisión de interferencia, el ajuste rápido de la pista del cabezal de la herramienta y el cálculo del tiempo de mecanizado, como se muestra en la Figura 4. Pitagora garantiza la precisión y seguridad de los programas programados por Cimatron E y es muy práctico.
3.4 Producción en cinco ejes de moldes
De acuerdo con los dibujos del proceso de fundición, se puede producir una pieza en bruto de molde con el margen apropiado sin tener en cuenta las dimensiones detalladas, lo que reduce la carga de trabajo del fabricante de moldes.
3.5 Procesamiento del modelo
Como se muestra en la Figura 5. El modelo en blanco se fija en la mesa del centro de mecanizado mediante una herramienta especial de prensado, y la relación entre el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo y el sistema de coordenadas de mecanizado se realiza mediante la configuración;
El programa NC se ingresa al centro de mecanizado, y la conversión del codificador se realiza para realizar el enlace de los respectivos ejes de corte del centro de mecanizado, completando así el procesamiento del modelo. Para el molde no es fácil tomar el molde, es necesario hacer el bloque en vivo, el bloque en vivo se puede procesar directamente en el modelo.
4. Conclusión
Mediante la aplicación del centro de mecanizado de enlace de cinco ejes, se ahorra el costo de mano de obra y se acorta el ciclo de desarrollo del método V. Además, es posible producir superficies curvas de alta precisión para producir modelos de alta precisión y producir piezas fundidas de grado de alta precisión. Con el aumento del costo de mano de obra y la mejora de la precisión del molde de madera, la aplicación del centro de mecanizado de unión de cinco ejes para hacer el molde de madera V se convertirá en la tendencia de desarrollo de la industria del molde de fundición.
1. Parámetros principales del centro de mecanizado de enlace de cinco ejes del cliente
El centro de mecanizado tiene una estructura de pórtico con un tamaño de mesa de 1600 × 1600 mm, una carrera X × Y × Z de 3000 × 2600 × 950 mm, un ángulo de inclinación del eje A de ± 135 ° y un ángulo de rotación del eje C de ± 200 °. Tiene un cargador de torreta de disco que puede contener 16 herramientas, todas las cuales se cambian automáticamente, y la máquina principal adopta el sistema de control servo FANUC.
2. Proceso tradicional de fabricación de moldes de madera
El método tradicional de fabricación de moldes de madera se basa en los dibujos del proceso de fundición de las piezas, determinando la clasificación del modelo, la estructura del módulo, dibujando a mano el dibujo replanteado y haciendo la fabricación y el montaje del bloque. Entre ellos, el lofting es la especificación de las dimensiones de los dibujos bidimensionales de las piezas, es decir, el estándar de producción de módulos. Al mismo tiempo, también es un proceso clave en el diseño y fabricación del modelo, que requiere un alto nivel técnico para el fabricante del molde. Para algunas partes complicadas, en el proceso de fabricación de moldes, debido a las dimensiones imperfectas de los dibujos bidimensionales y la comprensión incompleta de los dibujos por parte de los fabricantes de moldes, los moldes producidos están inevitablemente sujetos a dimensiones inexactas. La mayoría de estos problemas solo se pueden verificar gradualmente en el proceso de fabricación del modelo, y algunos solo se pueden descubrir después de fabricar las piezas fundidas. Esto no solo aumenta la carga de trabajo del desarrollo del molde, retrasa el desarrollo de nuevos productos, sino que también tiene problemas como la baja precisión del molde.
3. Proceso de aplicación del centro de mecanizado de cinco ejes
3.1 Diseño tridimensional del molde de fundición
En esta etapa, el diseño de productos de servicio pesado equilibrado en V generalmente se lleva a cabo utilizando el software CAD 3D. Durante el proceso de diseño del molde de fundición, ingrese el mapa 3D del producto del cliente en el software Solidworks. De acuerdo con los dibujos del proceso de fundición del producto, se establecen parámetros tales como la contracción del molde y el borrador del borrador, y se dibuja el dibujo tridimensional de los moldes superior e inferior, como se muestra en la figura 1.
3.2 Procesamiento y postprocesamiento
Nuestra compañía utiliza el software de programación Cimatron E8.5, Cimatron E8.5 es un producto de la compañía Israel Cimatron. La tecnología de mecanizado CNC de Cimatron E siempre ha sido un líder mundial y es ampliamente considerado como uno de los software de programación CNC más destacados. Cimatron E8.5 admite programación de 2.5 a 5 ejes.
El programa de procesamiento generalmente se divide en los siguientes pasos:
1) De acuerdo con las características de los moldes de fundición, desarrollo preliminar de la tecnología de procesamiento;
2》 Programa de acuerdo con las diferentes superficies del molde, selecciona el programa de mecanizado apropiado. Seleccione la herramienta adecuada, la velocidad del husillo, la velocidad de avance, la trayectoria de la herramienta y otros parámetros de mecanizado para generar la trayectoria de la herramienta. Como se muestra en la Figura 2;
3) Postprocesamiento para generar el programa NC
El programa de posprocesamiento es un software de compilación entre el archivo fuente de la ruta de herramienta generado por el software de programación de control numérico de propósito general y el programa NC en el formato ISO que puede ser reconocido por el centro especial de mecanizado de control numérico. La Figura 3 muestra el postprocesador desarrollado por Cimatron para nuestro modelo Master546.
3.3 Verificación de simulación del programa de mecanizado de cinco ejes
Italia Paolino Bacci desarrolló un software inteligente de simulación de máquina sólida 3D Pitagora. La simulación dinámica precisa y realista del proceso de movimiento del centro de mecanizado CNC de 5 ejes se puede leer directamente en el código ISO generado por el postprocesamiento Cimatron E. Puede realizar la rotación dinámica del zoom, el mecanizado sobre la verificación de carrera, la verificación de colisión de interferencia, el ajuste rápido de la pista del cabezal de la herramienta y el cálculo del tiempo de mecanizado, como se muestra en la Figura 4. Pitagora garantiza la precisión y seguridad de los programas programados por Cimatron E y es muy práctico.
3.4 Producción en cinco ejes de moldes
De acuerdo con los dibujos del proceso de fundición, se puede producir una pieza en bruto de molde con el margen apropiado sin tener en cuenta las dimensiones detalladas, lo que reduce la carga de trabajo del fabricante de moldes.
3.5 Procesamiento del modelo
Como se muestra en la Figura 5. El modelo en blanco se fija en la mesa del centro de mecanizado mediante una herramienta especial de prensado, y la relación entre el sistema de coordenadas de la pieza de trabajo y el sistema de coordenadas de mecanizado se realiza mediante la configuración;
El programa NC se ingresa al centro de mecanizado, y la conversión del codificador se realiza para realizar el enlace de los respectivos ejes de corte del centro de mecanizado, completando así el procesamiento del modelo. Para el molde no es fácil tomar el molde, es necesario hacer el bloque en vivo, el bloque en vivo se puede procesar directamente en el modelo.
4. Conclusión
Mediante la aplicación del centro de mecanizado de enlace de cinco ejes, se ahorra el costo de mano de obra y se acorta el ciclo de desarrollo del método V. Además, es posible producir superficies curvas de alta precisión para producir modelos de alta precisión y producir piezas fundidas de grado de alta precisión. Con el aumento del costo de mano de obra y la mejora de la precisión del molde de madera, la aplicación del centro de mecanizado de unión de cinco ejes para hacer el molde de madera V se convertirá en la tendencia de desarrollo de la industria del molde de fundición.
