Ventajas del procesamiento de la máquina herramienta horizontal Titanium Alloy Hinge_hinge Knowledge_tallsen

Actualmente, los materiales de aleación de titanio se utilizan ampliamente en la fabricación de bisagras debido a sus propiedades únicas. Sin embargo, su baja conductividad térmica plantea un desafío durante el proceso de corte. La eliminación inadecuada de chips puede conducir a un mayor desgaste de la herramienta, una vida útil de herramientas acortada y una mala calidad de la superficie. Este artículo tiene como objetivo proporcionar una discusión detallada sobre el método de procesamiento eficiente utilizando una máquina herramienta horizontal para una parte de máquina específica.

Análisis de fabricación de piezas:

La parte en consideración tiene una estructura compleja con perfiles en múltiples direcciones, lo que requiere colaboración entre múltiples estaciones de trabajo para su finalización. Está hecho de fugación de troquel usando material Ta15m, con dimensiones externas de 470 x 250 x 170 y con un peso de 63 kg. Las dimensiones de la pieza son 160 x 230 x 450, que pesa 7.323 kg, y la tasa de eliminación de metales es del 88.4%. La estructura de la parte presenta un diseño con bisagras con perfiles en seis direcciones, lo que la hace muy irregular. La falta de un área de sujeción abierta y la pobre estabilidad requiere el procesamiento de la parte en múltiples estaciones. El desafío clave en el plan de proceso es garantizar el grosor de la pared de las piezas. El surco más profundo de la parte es de 160 mm, con un pequeño ancho de solo 34 mm y un radio de esquina de R10. El ensamblaje de estas esquinas presenta una relación superpuesta, que requiere un mantenimiento dimensional estricto. El mecanizado CNC requiere herramientas con una relación de alta resistencia, lo que plantea otra dificultad de procesamiento debido a la mala rigidez de la herramienta.

Determinación del plan de procesamiento:

3.1 Mecanizado por máquina herramienta vertical CNC:

Dado que la pieza tiene perfiles en todas las direcciones, son necesarias abrazaderas especiales para procesar en diferentes ángulos. La pieza se procesa primero utilizando una máquina herramienta vertical de cinco coordenadas, seguida de girar a una máquina herramienta horizontal para el procesamiento final. Los diferentes ángulos se logran utilizando superficies de posicionamiento de accesorios, asegurando el cumplimiento del mecanizado de CNC. La Parte A sirve como punto de referencia para el procesamiento posterior y requiere un conjunto de accesorios especiales. Sin embargo, las limitaciones impuestas por el ángulo vertical de cinco coordenados inhiben el procesamiento de la parte B, lo que requiere dos operaciones de sujeción con dos conjuntos de accesorios. Para la Parte C, se requieren tres conjuntos de accesorios para tres operaciones de sujeción. Las piezas D y E deben transferirse a una máquina herramienta horizontal, donde se utilizan accesorios especiales para dos operaciones de sujeción. Múltiples accesorios aumentan las posibilidades de errores de mecanizado, como errores de posicionamiento de accesorios, errores de fabricación de accesorios y errores de sujeción de piezas. Se acumulan estos errores, lo que hace que sea difícil garantizar el tamaño de la pieza y aumentar los costos de fabricación. Además, las preparaciones de accesorios múltiples prolongan los tiempos de procesamiento y los ciclos de producción. Teniendo en cuenta las limitaciones del ángulo de swing de la máquina herramienta de cinco coordenadas, esta parte no es adecuada para el mecanizado CNC vertical.

3.2 Mecanizado por herramientas horizontales de CNC:

(1) Selección de máquinas herramientas CNC:

Las dimensiones externas de la forja, 470 x 250 x 170, lo hacen adecuado para mecanizar en pequeñas herramientas horizontales de mesa de trabajo. Según el equipo disponible, se elige un centro de mecanizado horizontal de alta rigidez de CNC cinco coordenadas. Esta máquina herramienta ofrece una excelente rigidez con dos mesa de trabajo intercambiables, lo que permite la preparación durante el procesamiento y la mejora de la eficiencia laboral. El ángulo de la máquina herramienta puede balancearse dentro de 90/-90 grados, mientras que el ángulo B puede balancearse a través de 360 ​​grados. El equipo de enfriamiento eficiente ayuda a la eliminación de chips rápidos y oportunos, la vida útil de la herramienta de prolongación.

(2) Establecimiento del flujo de procesamiento:

La Parte A, incluida su forma plana y perforación de orificio de referencia, se procesa utilizando la máquina herramienta vertical de cinco coordenadas, eliminando la necesidad de accesorios. La máquina herramienta horizontal procesa las piezas D y E, dejando una subsidio de proceso de 5 mm en la superficie inferior para la rigidez de procesamiento posterior. Para la Parte B, el surco interno y la forma de la orega se procesan completamente en su lugar. La Parte C implica molienda áspera y fina de orejetas y muescas grandes y pequeñas. Finalmente, ambos extremos requieren fresado suplementario para eliminar las asignaciones de proceso. La superficie A sirve como superficie de posicionamiento para todas las piezas de procesamiento, lo que requiere que solo un conjunto de accesorios gire a través de la mesa de trabajo para completar cada parte. Este enfoque de CNC elimina el procesamiento complementario convencional, lo que permite el procesamiento digital de alta precisión.

Compilación del programa de procesamiento:

(1) Mejorar la rigidez del sistema de proceso:

Durante la programación, se otorga una cuidadosa consideración a las posiciones de sujeción de piezas y la disposición de las placas de presión para mejorar la rigidez del sistema de proceso.

(2) Compilación del programa para los extremos de la parte:

El final de la parte tiene una profundidad de 90 mm con una esquina R8. Para garantizar la rigidez del sistema de proceso, se emplea un enfoque de capas de 5 mm durante la programación. El programa reduce la velocidad en un 50% para las esquinas, utilizando las mismas especificaciones para el procesamiento rugoso y fino. El paso final implica la molienda complementaria de esquinas utilizando un φCortador de fresado 16R4.

(3) Compilación de programas para surcos profundos:

La programación de surco profundo implica tres series de herramientas. La sección superior se procesa utilizando un φ30d4 cortador de fresado con una profundidad de 50 mm. La sección central emplea un φHerramienta de corte 30R4 con una profundidad de 100 mm, y la sección inferior usa una φHerramienta de corte 30R4 con una profundidad de 160 mm. El lado se procesa utilizando un φCortador de fresado 30R4 en su lugar, con molienda complementaria de ángulos utilizando un φCortador de fresado 20R4. Al programar superficies de LUG, la herramienta más corta se utiliza cambiando la dirección del eje de la herramienta.

(4) Compilación de programas para orejetas y muescas:

Para procesar pequeñas orejetas y ranuras, se emplea un enfoque de capas utilizando un φCortador de fresado 10R2 para fresado áspero. Se deja un margen de 1 mm en cada lado, seguido de molienda rugosa y fina separada para terminar. Mecanizado de un solo lado para acumular ayudas para garantizar el grosor de la orina y el ancho de muesca. La pista central del programa se compila en función del valor medio de la zona de tolerancia de la pieza. Teniendo en cuenta una tolerancia de -0.2 para la muesca, el programa incluye un unilateral —Preparación de compensación de 0.05 mm. Este enfoque mejora significativamente las tasas de calificación de la pieza.

(5) Parámetros de corte utilizados en el procesamiento:

La mayor dificultad de la parte se encuentra en la profundidad de su ritmo, estructura irregular y pequeñas esquinas. Las herramientas de corte se dividen en varias series para abordar estos desafíos. Se utiliza una herramienta corta para procesar la mitad superior, seguida de una larga herramienta para el procesamiento de surco profundo. Importado φLos cortadores 30R4 se seleccionan para desbastar y terminar la forma interna de la pieza, con longitudes de herramientas divididas en series múltiples para obtener resultados óptimos.

(6) Inspección de los procedimientos de procesamiento:

VERICUT6.2 El software de simulación ofrece funciones potentes para verificar la precisión de los programas NC. Permite la evaluación de las asignaciones de corte, la identificación de colisiones de herramientas, la evaluación de la interferencia de la máquina herramienta y el examen de los residuos de mecanizado. Al utilizar VERICUT6.2, se puede verificar la efectividad del programa de procesamiento.

A través de un análisis comparativo de los planes de procesamiento y los resultados reales de procesamiento, es evidente que las máquinas herramientas horizontales ofrecen la ventaja de completar múltiples piezas en una sola operación de sujeción. Esto elimina la necesidad de una sujeción múltiple, reduciendo el tiempo auxiliar y eliminando los errores asociados con la sujeción múltiple. En consecuencia, se mejoran tanto el ciclo de procesamiento como la calidad de la pieza. Esta experiencia adquirida al procesar piezas tan complejas utilizando máquinas herramientas horizontales es invaluable para una futura fabricación de productos similares.