DMG de 5 ejes de fresado y torneado, mecanizado combinado, carcasa ultra delgada
Palabras clave: fresado y torneado mecanizado compuesto, mecanizado carcasa ultra-delgado, fresado y torneado herramientas de mecanizado de material compuesto, fresado y vehículo accesorio de mecanizado compuesto diseño
Selección de equipos de molienda y torneado de procesamiento compuesto.
El equipo de procesamiento de envoltura ultrafina se selecciona del centro de maquinado de torneado y fresado de cinco coordenadas Demag (como se muestra en la Figura 2). La máquina utiliza una cabeza de husillo eléctrico con un ángulo de 45 ° y es impulsada por un motor lineal.
El sistema de servoaccionamiento tiene alta precisión, buena confiabilidad y respuesta rápida. Hay suficiente rigidez estática y dinámica para garantizar que el sistema tenga una buena calidad dinámica y estabilidad térmica. El dispositivo debe tener alta precisión, alta confiabilidad y una interfaz Ethernet para conectarse a la red con computadoras y otros dispositivos. Realiza la transmisión del programa de mecanizado CNC, diversos parámetros de proceso e información del estado de la máquina, y puede adaptarse al procesamiento de materiales difíciles de mecanizar, como aleaciones de alta temperatura y aleaciones de titanio. Puede completar el fresado, torneado, taladrado, expansión, escariado, taladrado, etc. en una configuración, y puede utilizarse para posicionar con precisión orificios en piezas aeroespaciales y semiacabado y acabado de superficies externas. La máquina está poderosamente fresada y equipada con el software de fresado SHOPMILL. El banco de trabajo puede realizar un equilibrio dinámico y analizar el punto de acción de equilibrio para ayudar a la función de giro. Con la función de detección en línea, puede realizar simulaciones en línea de automóviles y fresado. Los principales parámetros técnicos de la máquina son los siguientes:
Carrera del eje: ≥1250mm;
Recorrido del eje Y: ≥1000mm;
Recorrido del eje Z: ≥1000mm;
Tamaño de la mesa de trabajo: ≥1250mm;
Diámetro máximo de giro: ≥1400mm;
Carga del banco de trabajo: ≥2000kg.
Rango de rotación del eje C (mesa de trabajo): ≥ ± 360 °, precisión de posicionamiento: ≤ 7 ′ ′, repetición de precisión de posicionamiento: ≤ 4 ′ ′.
Velocidad máxima de fresado de la mesa de trabajo: ≥20r / min,
Velocidad de giro máxima: ≥500r / min,
Par de giro máximo (S1): ≥ 5400 N • m,
Potencia máxima para torneado (S1): ≥35kW.
2. Diseño de luminarias para proceso de fresado.
La tecnología de mecanizado combinado de fresado y torneado necesita realizar el procesamiento de la mayoría de las dimensiones en una sujeción, y el accesorio de herramientas es crucial para jugar. De lo contrario, tiene que ser sujetado muchas veces, lo que inevitablemente reducirá la eficiencia de procesamiento. La tecnología de fresado y torneado de la tecnología de maquinado compuesto es que la superficie interna generalmente se gira girando, la superficie externa incluye torneado y taladrado y fresado, y la cara final o el orificio radial se procesa mediante taladrado, taladrado y escariado. Por lo tanto, el mecanizado combinado de fresado y torneado necesita diseñar un accesorio que se pueda colocar y sujetar por dentro y por fuera, y se pueda desmontar rápidamente. El accesorio de mecanizado combinado de fresado y torneado de carcasa ultrafina adopta una estructura de placa de presión interna y externa (como se muestra en la Figura 3). A través de la placa de contrapresión, los perfiles internos y externos se pueden procesar mediante una sola vez de sujeción, torneado y fresado.
3. Selección de herramientas para el mecanizado de compuestos de fresado y torneado.
El centro de mecanizado de fresado y torneado DMG de cinco ejes está equipado con 40 cargadores de herramientas ATC. El tamaño del orificio cónico del husillo es HSK-A100. Con el fin de aprovechar al máximo la función de cambio automático de herramientas del centro de mecanizado, la herramienta de sujeción con estructura modular Iska se utiliza en el mecanizado de la carcasa exterior (como se muestra en la Figura 4). Combinada con la función de rotación del cabezal de husillo del centro de fresado y torneado DMG de cinco coordenadas, se cambia la posición de azimut de la herramienta de torneado. Una herramienta se usa para mecanizar diferentes posiciones en las superficies internas y externas, ahorrando el número de herramientas y reduciendo los costos de las herramientas.
4. Programación de Fresado de Torneado de Procesamiento Compuesto
De acuerdo con las características de la programación CNC del centro de mecanizado de fresado y torneado, se divide en dos modos: fresado y mecanizado. El modo de fresado es DM_MILL y el modo de mecanizado es DM_TURN. En la preparación del programa de fresado de varillaje de cinco ejes, es necesario activar la función de seguimiento de la punta de la herramienta de mecanizado de 5 ejes, la función de avance del mecanizado del CNC G64 y la función de coordinación de sincronización del eje de mecanizado FGROUP. En la preparación del programa de mecanizado CNC, se requiere la función de equilibrio del centro de mecanizado de cinco ejes Demag. La posición del contrapeso indicada en la pantalla de la máquina, los bloques de contrapeso del mismo peso se asignan de acuerdo con el peso solicitado por el sistema para garantizar el equilibrio del sistema de giro.
En el proceso de compilación del programa de fresado, el subsistema de Siemens desarrolla el procesamiento posterior del procesamiento del compuesto de fresado y torneado. Aplicación de las instrucciones de idioma de Siemens 840D y características específicas de la máquina. Por ejemplo, TRAORI (1), CYCLE800, CYCLE81-CYCLE86, coordenadas polares. La máquina herramienta, fresado, taladrado, taladrado, roscado y otros métodos están integrados en una máquina. La tecnología de procesamiento combinado de fresado y torneado realiza el procesamiento combinado de múltiples procesos de torneado, fresado, taladrado y taladrado. En el proceso de torneado y fresado, es necesario eliminar las partes desiguales de la tolerancia bajo la condición de que la rigidez general sea suficiente, de modo que las tolerancias de fresado y torneado sean consistentes. De acuerdo con la estructura y la rigidez de la pieza, elija fresado para asegurar el espesor de la pared o el mecanizado para asegurar el espesor de la pared; Después de mecanizar todas las dimensiones, se miden las condiciones técnicas del dato y se repara el dato. Después de completar todos los procesos de torneado y fresado, se realizan taladrado, taladrado y roscado.
Para esta parte, la ruta de organización del proceso NC es la siguiente:
Perfil de fresado en bruto (dejando un margen de 0,3 mm) - Torneado de las superficies internas y externas (dejando un margen de 0,3 mm) - Torneado fino de las superficies internas y externas (con un margen de 0,1 mm en el nivel de referencia) - Fresado de acabado - Datos de torneado de precisión - Perforación y taladrado de orificios radiales y roscas de fresado - Perforación y taladrado de las caras de los extremos.
5. Medición on-line del proceso de fresado y mezcla.
El centro de mecanizado de fresado y torneado DMG de cinco ejes está equipado con sondas Renishaw y receptores de infrarrojos con medición en línea. En el procesamiento compuesto ultra delgado de la carcasa del automóvil, se aplica la función de medición en línea. Al utilizar la sonda Renishaw para completar la alineación automática de las piezas, el sistema de coordenadas de mecanizado se configura automáticamente y se realiza la medición integrada de la medición en línea y el fresado (como se muestra en la Fig. 5). El procedimiento de alineación automática para la medición en línea de la carcasa es el siguiente:
CICLO800
TRAFOOF
DM_MILL
T999
M6 ...; ______ Medición de punto único Posición cero del eje Z, establecer marco de coordenadas G54 _______
_TUL = 1_TLL = -1
_PRNUM = 1_NMSP = 1_VMS = 0
_TSA = 20_FA = 15_KNUM = 1
_MVAR = 100_MA = 3
_SETVAL = 0
Ciclo978
G54; ____ Medición de punto único Posición cero del eje Z, establecer marco de coordenadas G54 _________ G0X0Y0Z-2; ____ medida de punto único X, posición cero del eje Y, ajuste el marco de coordenadas G54 _________ _TUL = 1_TLL = -1
_PRNUM = 1_NMSP = 1_VMS = 0
_TSA = 20_FA = 15_KNUM = 1
_MVAR = 101_MA = 3
_SETVAL = 433_STA1 = 0
_INCA = 90_CPA = 0_CPO = 0
_KNUM = 1
Ciclo979
G54; ____ medida de punto único X, posición cero del eje Y, ajuste el marco de coordenadas G54 _________M28
G0Z500
M02
6. Simulación y verificación del programa de molienda y compuestos rodantes.
VERICUT es un potente software de simulación de mecanizado que analiza los programas de CNC a través de la simulación. Se puede encontrar si existen fenómenos de corte en exceso, residuales y otros en el procesamiento, para evitar interferencias y colisiones, y para verificar la corrección y racionalidad del programa de mecanizado NC. Especialmente en el proceso de desarrollo de nuevas piezas, puede verificar la exactitud del programa a través de la simulación de mecanizado. Esto puede ahorrar costosos costos de piezas de prueba, ahorrar tiempo de procesamiento innecesario y desempeñar un papel muy importante en el desarrollo de nuevas piezas. Para verificar la precisión del programa de fresado, el software VERICUT7.0 creó el entorno de simulación del centro de mecanizado de cinco ejes de fresado DMU125FD. Se completó la verificación del procesamiento de simulación virtual del programa de maquinado compuesto de carros ultrafinos, lo que garantiza la corrección del programa. La estructura de la máquina herramienta de simulación se muestra en la Fig. 6.
Análisis de resultados
Problemas existentes en los métodos y rutas de rutina:
(1) El proceso de torneado, fresado, taladrado y taladrado está demasiado disperso, el tiempo de espera para el tiempo de preparación de la producción y la rotación entre los procesos es largo, y requiere más equipo de procesamiento, lo que afecta la eficiencia del procesamiento y el calendario de entrega;
(2) Los valores reales de algunas dimensiones están cerca de los valores límite teóricos. Si no se controla, las dimensiones parciales pueden estar fuera de tolerancia;
(3) El programa NC y los parámetros de procesamiento deben ser optimizados y refinados;
(4) El consumo de la herramienta es demasiado grande.
A través del procesamiento de piezas de prueba y piezas reales en el sitio, de acuerdo con la aplicación del concepto de ingeniería lean. Los beneficios de la nueva tecnología y los métodos se analizan por la cantidad de procesos, el ciclo de procesamiento, el estado de la calidad y el costo de procesamiento. El análisis de los datos y la comparación se muestran en la Tabla 1.
A través del análisis comparativo de datos experimentales. Se verifica que la tecnología de procesamiento compuesto de fresado y torneado es beneficiosa para mejorar la eficiencia de procesamiento de la carcasa del motor del avión, salvar el accesorio y reducir el costo de procesamiento. Evite el error de corrección de la sujeción secundaria causada por la deformación de la carcasa de paredes delgadas y garantice la calidad de procesamiento de la máquina de paredes delgadas.
En conclusión
A través de la aplicación de la tecnología de mecanizado combinado de fresado y torneado en el procesamiento de carcasas de paredes delgadas aeroespaciales, se reconoce aún más la importancia de las funciones del equipo del centro de mecanizado complejo de fresado y torneado. Se dominó la medición en línea de la alineación automática, el fresado y la combinación de procesos de cambio automático de herramientas, el fresado y el procesamiento de simulación virtual compuesta de vehículos y otras tecnologías de procesamiento. Se forma la ruta de proceso típica del procesamiento integrado de la máquina de fresado de carcasa anular de pared delgada. La tecnología de mecanizado combinado de fresado y torneado se utiliza para mejorar el proceso y utilizar plenamente las funciones de la máquina herramienta. La ruta del proceso se ha acortado y se han adoptado técnicas de procesamiento como la medición en línea, el torneado y el fresado, y la simulación virtual. Asegura la confiabilidad del proceso de procesamiento, puede mejorar considerablemente la eficiencia de procesamiento, reducir el costo de procesamiento y garantizar la calidad del procesamiento.
Selección de equipos de molienda y torneado de procesamiento compuesto.
El equipo de procesamiento de envoltura ultrafina se selecciona del centro de maquinado de torneado y fresado de cinco coordenadas Demag (como se muestra en la Figura 2). La máquina utiliza una cabeza de husillo eléctrico con un ángulo de 45 ° y es impulsada por un motor lineal.
El sistema de servoaccionamiento tiene alta precisión, buena confiabilidad y respuesta rápida. Hay suficiente rigidez estática y dinámica para garantizar que el sistema tenga una buena calidad dinámica y estabilidad térmica. El dispositivo debe tener alta precisión, alta confiabilidad y una interfaz Ethernet para conectarse a la red con computadoras y otros dispositivos. Realiza la transmisión del programa de mecanizado CNC, diversos parámetros de proceso e información del estado de la máquina, y puede adaptarse al procesamiento de materiales difíciles de mecanizar, como aleaciones de alta temperatura y aleaciones de titanio. Puede completar el fresado, torneado, taladrado, expansión, escariado, taladrado, etc. en una configuración, y puede utilizarse para posicionar con precisión orificios en piezas aeroespaciales y semiacabado y acabado de superficies externas. La máquina está poderosamente fresada y equipada con el software de fresado SHOPMILL. El banco de trabajo puede realizar un equilibrio dinámico y analizar el punto de acción de equilibrio para ayudar a la función de giro. Con la función de detección en línea, puede realizar simulaciones en línea de automóviles y fresado. Los principales parámetros técnicos de la máquina son los siguientes:
Carrera del eje: ≥1250mm;
Recorrido del eje Y: ≥1000mm;
Recorrido del eje Z: ≥1000mm;
Tamaño de la mesa de trabajo: ≥1250mm;
Diámetro máximo de giro: ≥1400mm;
Carga del banco de trabajo: ≥2000kg.
Rango de rotación del eje C (mesa de trabajo): ≥ ± 360 °, precisión de posicionamiento: ≤ 7 ′ ′, repetición de precisión de posicionamiento: ≤ 4 ′ ′.
Velocidad máxima de fresado de la mesa de trabajo: ≥20r / min,
Velocidad de giro máxima: ≥500r / min,
Par de giro máximo (S1): ≥ 5400 N • m,
Potencia máxima para torneado (S1): ≥35kW.
La tecnología de mecanizado combinado de fresado y torneado necesita realizar el procesamiento de la mayoría de las dimensiones en una sujeción, y el accesorio de herramientas es crucial para jugar. De lo contrario, tiene que ser sujetado muchas veces, lo que inevitablemente reducirá la eficiencia de procesamiento. La tecnología de fresado y torneado de la tecnología de maquinado compuesto es que la superficie interna generalmente se gira girando, la superficie externa incluye torneado y taladrado y fresado, y la cara final o el orificio radial se procesa mediante taladrado, taladrado y escariado. Por lo tanto, el mecanizado combinado de fresado y torneado necesita diseñar un accesorio que se pueda colocar y sujetar por dentro y por fuera, y se pueda desmontar rápidamente. El accesorio de mecanizado combinado de fresado y torneado de carcasa ultrafina adopta una estructura de placa de presión interna y externa (como se muestra en la Figura 3). A través de la placa de contrapresión, los perfiles internos y externos se pueden procesar mediante una sola vez de sujeción, torneado y fresado.
3. Selección de herramientas para el mecanizado de compuestos de fresado y torneado.
El centro de mecanizado de fresado y torneado DMG de cinco ejes está equipado con 40 cargadores de herramientas ATC. El tamaño del orificio cónico del husillo es HSK-A100. Con el fin de aprovechar al máximo la función de cambio automático de herramientas del centro de mecanizado, la herramienta de sujeción con estructura modular Iska se utiliza en el mecanizado de la carcasa exterior (como se muestra en la Figura 4). Combinada con la función de rotación del cabezal de husillo del centro de fresado y torneado DMG de cinco coordenadas, se cambia la posición de azimut de la herramienta de torneado. Una herramienta se usa para mecanizar diferentes posiciones en las superficies internas y externas, ahorrando el número de herramientas y reduciendo los costos de las herramientas.
4. Programación de Fresado de Torneado de Procesamiento Compuesto
De acuerdo con las características de la programación CNC del centro de mecanizado de fresado y torneado, se divide en dos modos: fresado y mecanizado. El modo de fresado es DM_MILL y el modo de mecanizado es DM_TURN. En la preparación del programa de fresado de varillaje de cinco ejes, es necesario activar la función de seguimiento de la punta de la herramienta de mecanizado de 5 ejes, la función de avance del mecanizado del CNC G64 y la función de coordinación de sincronización del eje de mecanizado FGROUP. En la preparación del programa de mecanizado CNC, se requiere la función de equilibrio del centro de mecanizado de cinco ejes Demag. La posición del contrapeso indicada en la pantalla de la máquina, los bloques de contrapeso del mismo peso se asignan de acuerdo con el peso solicitado por el sistema para garantizar el equilibrio del sistema de giro.
En el proceso de compilación del programa de fresado, el subsistema de Siemens desarrolla el procesamiento posterior del procesamiento del compuesto de fresado y torneado. Aplicación de las instrucciones de idioma de Siemens 840D y características específicas de la máquina. Por ejemplo, TRAORI (1), CYCLE800, CYCLE81-CYCLE86, coordenadas polares. La máquina herramienta, fresado, taladrado, taladrado, roscado y otros métodos están integrados en una máquina. La tecnología de procesamiento combinado de fresado y torneado realiza el procesamiento combinado de múltiples procesos de torneado, fresado, taladrado y taladrado. En el proceso de torneado y fresado, es necesario eliminar las partes desiguales de la tolerancia bajo la condición de que la rigidez general sea suficiente, de modo que las tolerancias de fresado y torneado sean consistentes. De acuerdo con la estructura y la rigidez de la pieza, elija fresado para asegurar el espesor de la pared o el mecanizado para asegurar el espesor de la pared; Después de mecanizar todas las dimensiones, se miden las condiciones técnicas del dato y se repara el dato. Después de completar todos los procesos de torneado y fresado, se realizan taladrado, taladrado y roscado.
Para esta parte, la ruta de organización del proceso NC es la siguiente:
Perfil de fresado en bruto (dejando un margen de 0,3 mm) - Torneado de las superficies internas y externas (dejando un margen de 0,3 mm) - Torneado fino de las superficies internas y externas (con un margen de 0,1 mm en el nivel de referencia) - Fresado de acabado - Datos de torneado de precisión - Perforación y taladrado de orificios radiales y roscas de fresado - Perforación y taladrado de las caras de los extremos.
5. Medición on-line del proceso de fresado y mezcla.
El centro de mecanizado de fresado y torneado DMG de cinco ejes está equipado con sondas Renishaw y receptores de infrarrojos con medición en línea. En el procesamiento compuesto ultra delgado de la carcasa del automóvil, se aplica la función de medición en línea. Al utilizar la sonda Renishaw para completar la alineación automática de las piezas, el sistema de coordenadas de mecanizado se configura automáticamente y se realiza la medición integrada de la medición en línea y el fresado (como se muestra en la Fig. 5). El procedimiento de alineación automática para la medición en línea de la carcasa es el siguiente:
CICLO800
TRAFOOF
DM_MILL
T999
M6 ...; ______ Medición de punto único Posición cero del eje Z, establecer marco de coordenadas G54 _______
_TUL = 1_TLL = -1
_PRNUM = 1_NMSP = 1_VMS = 0
_TSA = 20_FA = 15_KNUM = 1
_MVAR = 100_MA = 3
_SETVAL = 0
Ciclo978
G54; ____ Medición de punto único Posición cero del eje Z, establecer marco de coordenadas G54 _________ G0X0Y0Z-2; ____ medida de punto único X, posición cero del eje Y, ajuste el marco de coordenadas G54 _________ _TUL = 1_TLL = -1
_PRNUM = 1_NMSP = 1_VMS = 0
_TSA = 20_FA = 15_KNUM = 1
_MVAR = 101_MA = 3
_SETVAL = 433_STA1 = 0
_INCA = 90_CPA = 0_CPO = 0
_KNUM = 1
Ciclo979
G54; ____ medida de punto único X, posición cero del eje Y, ajuste el marco de coordenadas G54 _________M28
G0Z500
M02
6. Simulación y verificación del programa de molienda y compuestos rodantes.
VERICUT es un potente software de simulación de mecanizado que analiza los programas de CNC a través de la simulación. Se puede encontrar si existen fenómenos de corte en exceso, residuales y otros en el procesamiento, para evitar interferencias y colisiones, y para verificar la corrección y racionalidad del programa de mecanizado NC. Especialmente en el proceso de desarrollo de nuevas piezas, puede verificar la exactitud del programa a través de la simulación de mecanizado. Esto puede ahorrar costosos costos de piezas de prueba, ahorrar tiempo de procesamiento innecesario y desempeñar un papel muy importante en el desarrollo de nuevas piezas. Para verificar la precisión del programa de fresado, el software VERICUT7.0 creó el entorno de simulación del centro de mecanizado de cinco ejes de fresado DMU125FD. Se completó la verificación del procesamiento de simulación virtual del programa de maquinado compuesto de carros ultrafinos, lo que garantiza la corrección del programa. La estructura de la máquina herramienta de simulación se muestra en la Fig. 6.
Análisis de resultados
Problemas existentes en los métodos y rutas de rutina:
(1) El proceso de torneado, fresado, taladrado y taladrado está demasiado disperso, el tiempo de espera para el tiempo de preparación de la producción y la rotación entre los procesos es largo, y requiere más equipo de procesamiento, lo que afecta la eficiencia del procesamiento y el calendario de entrega;
(2) Los valores reales de algunas dimensiones están cerca de los valores límite teóricos. Si no se controla, las dimensiones parciales pueden estar fuera de tolerancia;
(3) El programa NC y los parámetros de procesamiento deben ser optimizados y refinados;
(4) El consumo de la herramienta es demasiado grande.
A través del procesamiento de piezas de prueba y piezas reales en el sitio, de acuerdo con la aplicación del concepto de ingeniería lean. Los beneficios de la nueva tecnología y los métodos se analizan por la cantidad de procesos, el ciclo de procesamiento, el estado de la calidad y el costo de procesamiento. El análisis de los datos y la comparación se muestran en la Tabla 1.
A través del análisis comparativo de datos experimentales. Se verifica que la tecnología de procesamiento compuesto de fresado y torneado es beneficiosa para mejorar la eficiencia de procesamiento de la carcasa del motor del avión, salvar el accesorio y reducir el costo de procesamiento. Evite el error de corrección de la sujeción secundaria causada por la deformación de la carcasa de paredes delgadas y garantice la calidad de procesamiento de la máquina de paredes delgadas.
En conclusión
A través de la aplicación de la tecnología de mecanizado combinado de fresado y torneado en el procesamiento de carcasas de paredes delgadas aeroespaciales, se reconoce aún más la importancia de las funciones del equipo del centro de mecanizado complejo de fresado y torneado. Se dominó la medición en línea de la alineación automática, el fresado y la combinación de procesos de cambio automático de herramientas, el fresado y el procesamiento de simulación virtual compuesta de vehículos y otras tecnologías de procesamiento. Se forma la ruta de proceso típica del procesamiento integrado de la máquina de fresado de carcasa anular de pared delgada. La tecnología de mecanizado combinado de fresado y torneado se utiliza para mejorar el proceso y utilizar plenamente las funciones de la máquina herramienta. La ruta del proceso se ha acortado y se han adoptado técnicas de procesamiento como la medición en línea, el torneado y el fresado, y la simulación virtual. Asegura la confiabilidad del proceso de procesamiento, puede mejorar considerablemente la eficiencia de procesamiento, reducir el costo de procesamiento y garantizar la calidad del procesamiento.
