Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Autorzy: Marcin Nowacki, Michał Praczkowski, Marcin Pietruszewski. Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn M2-L13 1.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Autorzy: Marcin Nowacki, Michał Praczkowski, Marcin Pietruszewski. Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn M2-L13 1."— Zapis prezentacji:

1 Autorzy: Marcin Nowacki, Michał Praczkowski, Marcin Pietruszewski. Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn M2-L13 1

2 Zakładając stałość wszystkich parametrów geometrycznych (m.in. grubość i szerokość warstwy skrawanej itd.) i technologicznych (m.in. prędkość skrawania, posuw itd.) procesów skrawania, można zauważyć, że czas obróbki nie będzie uzależniony od kształtu toru narzędzia. Wpływ na czas obróbki będą miały tylko następujące czynniki: udział czasów ruchu jałowego, pokrywania się pasów skrawanego materiału, różnic w kinematyce ruchów narzędzia (tzn. dodatkowe ruchy takie jak wygładzanie itp.). 2

3 W związku z powyższymi tezami, odpowiedni wybór strategii obróbkowej przedmiotu obrabianego może znacznie skrócić czas jego obróbki. Kluczem jest wybór optymalnego toru narzędzia. Dziedzina ta została mocno zagospodarowana przez systemy CAM, czyli Computer- aided Manufacturing, które już od lat 60 ubiegłego wieku (UNISURF- Pierre Beziers, Renault) znacząco ułatwiły i umożliwiły rozwój obróbki coraz bardziej finezyjnych kształtów. Na dzień dzisiejszy do najbardziej rozpowszechnionych programów CAM nalezą: CATIA, firmy Dassault Systemes, PowerMILL, firmy Delcam, NX, firmy Siemens PLM Software. 3

4 4 ZIG ZAG CLEARING Strategia zaprojektowania w celu optymizowania ilości ruchów prostoliniowych ostrza. Wykorzystywana jest do operacji trójwymiarowego profilowania. Narzędzie wykonuje swoisty zygzak z możliwością dodatkowego ruchu wzdłuż osi Z. Zaleta: Dosyć optymalne prędkości skrawania w porównaniu do bardziej podstawowych strategii, szczególnie strategii obrabiających płaszczyznę o jednostronnym ruchu narzędzia. Rys. 1. Strategia obróbkowa typu Zygzak

5 5 CONSTANT OVERLAP SPIRAL Nazwa ta jest angielskim odpowiednikiem tzw. stałej zakładki. Ta strategia zakłada obróbkę kieszeni po spirali. Jest to jedna z podstawowych strategii obróbkowych. Wada: Ta strategia może prowadzić do nakładania się na siebie ścieżek narzędzia. Może to mieć wpływ na jakość obrobionego przedmiotu. Rys. 2. Strategia obróbkowa typu COS.

6 6 PARALLEL SPIRAL Strategia ta polega na prowadzeniu toru narzędzia równolegle do konturu przedmiotu, spiralnie. Narzędzie zaczyna obróbkę od środka kieszeni następnie spiralnie oddala się od niego, idąc równolegle do krawędzi kieszeni. Zalety: Najbardziej podstawowa strategia obróbkowa dostępna w systemach CAM. Pozwala na osiągnięcie w miarę dobrych i jednorodnych wyników. Rys. 3. Strategia obróbkowa typu Parallel Spiral

7 7 HIGH SPEED Technika szybkiej obróbki kieszeni zawierająca opcję obróbki po trochoidzie (Trochoida, krzywa płaska nakreślona przez punkt leżący na promieniu okręgu toczącego się po stronie wewnętrznej (hipotrochoida, hipocykloida) lub zewnętrznej (epitrochoida, epicykloida) drugiego okręgu.). Ta technika obróbki umożliwia optymalną pracę narzędzia w pełnym materiale. Można określić maksymalny procentowo kontakt narzędzia z materiałem w pojedynczych cięciach. Zalety: Wykonywanie pętli eliminujących gwałtowne zmiany kierunku narzędzia przy obróbce kieszeni. Rys. 4. Strategia obróbkowa typu High Speed

8 8 MORPH SPIRAL Strategia obróbki typu Morph polega na śledzeniu wpierw elementu wewnętrznego i w miarę kierowania się narzędzia na zewnątrz kieszeni śledzenie krawędzi owej kieszeni. Wynikiem takiego działania jest pojedyncze przejście, które eliminuje nagłe ruchy repozycjonujące narzędzie. Rys. 5. Strategia obróbkowa typu Morph Spiral.

9 9 ONE WAY Ta strategia należy do grupy podstawowych strategii obróbki. Polega ona na prowadzeniu obróbki wyłącznie w jednym kierunku. Narzędzie podąża od np. lewej krawędzi kieszeni do prawej, po czym wracane jest z powrotem do lewej krawędzi kieszeni. Taka obróbka zwiększa procent ruchów jałowych i wydłuża czas obróbki. Rys. 6. Strategia obróbkowa typu One Way.

10 10 ONE WAY Ta strategia należy do grupy podstawowych strategii obróbki. Polega ona na prowadzeniu obróbki wyłącznie w jednym kierunku. Narzędzie podąża od np. lewej krawędzi kieszeni do prawej, po czym wracane jest z powrotem do lewej krawędzi kieszeni. Taka obróbka zwiększa procent ruchów jałowych i wydłuża czas obróbki. Rys. 6. Strategia obróbkowa typu One Way.

11 11 Film 1. Przykład obróbki zgrubnej przy wykorzystaniu strategii High Speed.

12 12 Tab. 1. Czasy obróbki kieszeni prostokątnej przy stałych parametrach obróbki przy pomocy różnych strategii obróbkowych.

13 13 Rys. 7. Wykres czasów obróbki według poszczególnych strategii obróbkowych.

14 14 Tab. 2. Czasy obróbki kieszeni o złożonym zarysie przy stałych parametrach obróbki przy pomocy różnych strategii obróbkowych.

15 15 Rys. 8. Wykres czasów obróbki według poszczególnych strategii obróbkowych.

16 16 Z wyników, przeprowadzonych przez autora pracy dyplomowej, badań jasno wynika podział na dwie grupy: obróbkę szybszą i obróbkę wolniejszą. Różnice między strategiami sięgają nawet kilku minut, co na przykład w produkcji seryjnej przełożyłoby się na wydłużenie obróbki nawet o kilkadziesiąt minut w efekcie wydłużając czas produkcji i podnosząc jej koszty. Pierwsze cztery kolumny od lewej dotyczą strategii podstawowych (Zygzak, Parallel Spiral z lub bez Clean Corners, Constant Overlap Spiral). Druga grupa to strategie o bardziej skomplikowanych torach ruchu takie jak Morph Spiral czy High Speed. Jednak czas obróbki nie może być jedynym parametrem wpływającym na wybór strategii. Naprzeciw stoją także takie zmienne jak jakość obrabianej powierzchni, geometria obrabianej powierzchni oraz przede wszystkim możliwości narzędzia.

17 17 Według specjalistów firmy Sandvik Coromant istnieje pewna luka między wiedzą o narzędziach skrawających jakie posiadają ich producenci, a programami typu CAM, prześcigającymi się coraz nowszymi strategiami obróbki. Przykład, który uwypukla jeden z mankamentów bezkrytycznego używania sugerowanych przez program toru narzędzia widoczny jest na rysunku poniżej. Rys. 9. Zużycie narzędzie po: 15 przejściach z odpowiednią techniką wejścia w PO (po lewej) oraz po 2 przejściach z nieodpowiednią techniką wejścia w materiał (po prawej).

18 18 Firma Sandvik Coromant opracowała kilka punktów dla osób stosujące systemy CAM, aby wydłużyć żywotność narzędzia: 1.Roll the Tool In 2.Ramp Down 3. Spiral Out 4. Slice Corners 5. Turn Left then Right 6. Drive by the Edge

19 19 Roll the Tool In Frezy z węglików spiekanych (przynajmniej te oferowane przez firmę Sandvik Coromant) najlepiej sprawują się kiedy grubość wióra podczas obróbki maleje. Dzięki takiej metodzie siła skrawania jest uwalniana stopniowo a nie gwałtownie. Rys.10. Idea Roll the Tool In.

20 20 Ramp Down Polega na rezygnacji z frezowania kieszeni poziom po poziomie w osi Z, a raczej łagodnym przejściu z warstwy do warstwy. Kończąc frezowanie kieszeni na jednym poziomie narzędzie miałoby swobodnie zjeżdżać niżej i kontynuować obróbkę. Im takie zejście dłuższe tym lepiej. Możliwe jest również zastosowania ścieżki narzędzia, które stale zagłębiałoby się w materiał (oś Z). Rys.11. Zrzut ekranu pokazującego metodę Ramp Down.

21 21 Spiral Out By zredukować zużycie narzędzia przy zmianie kierunków zwłaszcza podczas obróbki naroży, należy ograniczyć większość procesu frezowania kieszeni do cyrkularnego toru, najlepiej od środka kieszeni. Właśnie taka strategia nazywana jest Spiral Morphing. Rys.12. Metoda Spiral Out.

22 22 Slice Corners Spiral Morphing pozostawi po sobie najprawdopodobniej naddatki szczególnie w narożach przedmiotu obrabianego. Takie naddatki najprawdopodobniej byłyby wybierane przez mniejsze narzędzie drastycznie zmniejszając jego żywotność. Corner Slicing umożliwia obróbkę naroży serią ścieżek narzędzia zapewniających promieniste zagłębianie się narzędzia w naddatki. Rys.13. Metoda Slice Corners.

23 23 Turn Left Then Right Podobnie jak narzędzia do frezowania, noże tokarskie mogą znacznie ucierpieć z powodu naprężeń powstających przy gwałtownym spadku obciążenia działającego na narzędzie. By zminimalizować ten efekt firma Sandvik Coromant proponuje toczenie trochoidalne. Polega ono na skrawaniu wpierw w lewo po czym narzędzie wgłębia się jeszcze bardziej i skrawa w przeciwnym kierunku. Dzięki temu obciążenie działające na narzędzie pozostaje prawie niezmienne wydłużając życie narzędzia. Rys.14.Toczenie trochoidalne.

24 24 Drive by the Edge Ostatni punkt dotyczy w szczególności obrabiania turbin silników odrzutowych. Stopy przeznaczone na te silniki mają nadzwyczajne właściwości, a ich obróbka jest bardzo dokładna, ostrożna i przede wszystkim powolna. Zamiast używania narzędzi o niewielkich średnicach możliwe jest zastosowanie większych frezów o okrągłych płytkach skrawających prowadzonych w odpowiedni sposób po obrysie turbiny, skrawając odpowiednią krawędzią narzędzia. Ta metoda zdecydowanie przyspiesza obróbkę. Rys.15.Metoda Drive by the Edge

25 25 Strategia obróbkowa ma wpływ na czas trwania obróbki oraz jakość uzyskanego przedmiotu. Odpowiedni jej dobór i późniejsza modyfikacja może przedłużyć żywotność narzędzia, jednocześnie zapewniając większą dokładność. Szybki rozwój oprogramowania CAM sprzyja rozwijaniu nowych strategii obróbkowych, reklamowanych jako rewolucyjne, szybsze i dokładniejsze. Zdarza się jednak, że za takimi hasłami stoją rozwiązania niedopracowane i nieuwzględniające obciążeń jakie działają na narzędzie podczas usuwania naddatku materiału przy obróbce. Obsługa systemów CAM będzie wymagała nadzoru ze strony technologów, którzy powinni weryfikować rzeczywistość z tym co przedstawia taki system.

26 26 path/http://www.myyellowcoat.com/smart-ideas/cnc-programming-tool- path/ obrobkowe-hsm-we-wspolczesnych-systemach-cam/http://www.designnews.pl/menu-gorne/artykul/article/strategie- obrobkowe-hsm-we-wspolczesnych-systemach-cam/


Pobierz ppt "Autorzy: Marcin Nowacki, Michał Praczkowski, Marcin Pietruszewski. Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn M2-L13 1."

Podobne prezentacje


Reklamy Google