Numerisch gesteuerte Bearbeitung

Auswahl der Werkzeuge:
1. Grundsätze für die Auswahl von CNC-Werkzeugen Die Werkzeugstandzeit ist eng mit den Schnittparametern verbunden. Bei der Festlegung von Schnittparametern sollten Sie zunächst eine angemessene Standzeit wählen, und eine angemessene Standzeit sollte entsprechend dem Optimierungsziel bestimmt werden. Im Allgemeinen gibt es zwei Arten von Standzeiten: die Standzeit mit der höchsten Produktivität und die Standzeit mit den niedrigsten Kosten. Erstere richtet sich nach dem Ziel der geringsten Arbeitsstunden pro Stück, letztere nach dem Ziel der niedrigsten Prozesskosten. Bei der Auswahl der Standzeit können Sie folgende Punkte berücksichtigen: Wählen Sie nach der Komplexität des Werkzeugs, den Herstellungs- und Schärfkosten. Die Standzeit von komplexen und hochpräzisen Werkzeugen sollte höher gewählt werden als die von einschneidigen Werkzeugen. Bei maschinengespannten Wendeschneidplatten-Werkzeugen kann die Standzeit wegen der kurzen Werkzeugwechselzeit niedriger gewählt werden, um die Zerspanungsleistung voll auszunutzen und die Produktionseffizienz zu verbessern, im Allgemeinen 15-30 Minuten. Bei Werkzeugmaschinen mit mehreren Werkzeugen, kombinierten Werkzeugmaschinen und automatisierten Bearbeitungsmaschinen, bei denen die Werkzeugmontage, der Werkzeugwechsel und die Werkzeugeinstellung relativ komplex sind, sollte die Standzeit höher gewählt werden, insbesondere um die Zuverlässigkeit der Werkzeuge zu gewährleisten. Wenn die Produktivität eines bestimmten Prozesses in der Werkstatt die Produktivität der gesamten Werkstatt begrenzt, sollte die Werkzeugstandzeit des Prozesses niedriger gewählt werden. Wenn der Gesamtaufwand pro Zeiteinheit eines bestimmten Prozesses groß ist, sollte die Standzeit ebenfalls niedriger gewählt werden. Bei der Bearbeitung großer Teile sollte die Standzeit in Abhängigkeit von der Teilegenauigkeit und der Oberflächenrauheit festgelegt werden, um sicherzustellen, dass mindestens ein Werkzeugdurchlauf erfolgt und um einen Werkzeugwechsel während des Schneidens zu vermeiden. Im Vergleich zu herkömmlichen Bearbeitungsmethoden stellt die CNC-Bearbeitung höhere Anforderungen an die Werkzeuge. Sie erfordert nicht nur eine gute Qualität und hohe Präzision, sondern auch eine stabile Größe, eine hohe Lebensdauer und eine gute Bruch- und Ruderleistung. Gleichzeitig müssen die Werkzeuge einfach zu installieren und einzustellen sein, um die hohen Effizienzanforderungen von CNC-Werkzeugmaschinen zu erfüllen. Bei den für CNC-Werkzeugmaschinen ausgewählten Werkzeugen werden häufig für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung geeignete Werkstoffe (z. B. Hochgeschwindigkeitsstahl, ultrafeinkörniges Hartmetall) und Wendeschneidplatten verwendet.

2. Auswahl der Werkzeuge für das CNC-Drehen CNC-Drehwerkzeuge werden im Allgemeinen in drei Kategorien unterteilt: Formdrehwerkzeuge, Spitzdrehwerkzeuge und bogenförmige Drehwerkzeuge. Umformende Drehwerkzeuge werden auch als Modelldrehwerkzeuge bezeichnet. Die Konturform der bearbeiteten Teile wird vollständig durch die Form und Größe der Drehwerkzeugschneide bestimmt. Bei der CNC-Drehbearbeitung werden üblicherweise Umformdrehwerkzeuge mit kleinem Radius, Werkzeuge mit nicht rechtwinkligem Einstich und Gewindedrehwerkzeuge eingesetzt. Bei der CNC-Bearbeitung sollten formgebende Drehwerkzeuge so wenig wie möglich oder gar nicht verwendet werden. Spitzendrehwerkzeuge sind Drehwerkzeuge, die sich durch gerade Schneiden auszeichnen. Die Spitze dieser Art von Drehwerkzeugen besteht aus geraden Haupt- und Nebenschneiden, wie z. B. 900 Innen- und Außenkreisdrehwerkzeuge, linke und rechte Spitzendrehwerkzeuge, Einstechdrehwerkzeuge und verschiedene Außenkreis- und Innenlochdrehwerkzeuge mit sehr kleinen Spitzenfasen. Die Methode zur Auswahl der geometrischen Parameter (hauptsächlich geometrische Winkel) des Spitzendrehwerkzeugs ist im Grunde die gleiche wie die des gewöhnlichen Drehens, aber sie sollte umfassend in Kombination mit den Merkmalen der CNC-Bearbeitung (wie z.B. Bearbeitungswege, Bearbeitungsstörungen usw.) berücksichtigt werden, und die Stärke der Werkzeugspitze selbst sollte in Betracht gezogen werden. Das zweite Werkzeug ist das Bogendrehwerkzeug. Der Bogen-Drehmeißel ist ein Drehmeißel, der sich durch eine Bogenschneide mit einem sehr kleinen Rundheits- oder linearen Profilfehler auszeichnet. Jeder Punkt der Bogenschneide des Drehmeißels ist die Spitze des Bogendrehmeißels. Die Werkzeugposition befindet sich also nicht auf dem Bogen, sondern in der Mitte des Bogens. Das Bogendrehwerkzeug kann zum Drehen von Innen- und Außenflächen verwendet werden und eignet sich besonders zum Drehen verschiedener glatter Anschlussflächen (konkav). Bei der Wahl des Bogenradius des Drehwerkzeugs sollte der Bogenradius der Schneide des Zweipunkt-Drehwerkzeugs kleiner oder gleich dem minimalen Krümmungsradius auf der konkaven Kontur des Werkstücks sein, um die Bearbeitung von Untiefen zu vermeiden. Der Radius sollte nicht zu klein sein, da sonst nicht nur die Herstellung schwierig ist, sondern auch der Drehmeißel aufgrund der schwachen Spitzenfestigkeit oder der schlechten Wärmeableitung des Werkzeugkörpers beschädigt wird.

3. Auswahl von Werkzeugen für das CNC-Fräsen In der CNC-Bearbeitung werden zum Fräsen von Innen- und Außenkonturen ebener Teile und zum Fräsen von Ebenen in der Regel Schaftfräser mit flachem Boden eingesetzt. Die Erfahrungswerte für die relevanten Parameter dieses Werkzeugs lauten wie folgt: Erstens sollte der Fräserradius RD kleiner sein als der minimale Krümmungsradius Rmin der Innenkonturfläche des Werkstücks, wobei im Allgemeinen RD=(0,8-0,9)Rmin gilt. Zweitens muss die Bearbeitungshöhe H des Werkstücks < (1/4-1/6)RD sein, um eine ausreichende Steifigkeit des Werkzeugs zu gewährleisten. Drittens, wenn ein Schaftfräser mit flachem Boden verwendet wird, um den Boden der inneren Nut zu fräsen, weil die beiden Durchgänge des Nutbodens sich überlappen müssen und der Radius der Werkzeugunterkante Re=R-r ist, d.h. der Durchmesser ist d=2Re=2(R-r), der Werkzeugradius ist Re=0,95 (Rr) bei der Programmierung. Für die Bearbeitung einiger dreidimensionaler Flächen und Konturen mit variablem Winkel werden üblicherweise Kugelfräser, Ringfräser, Walzenfräser, Kegelfräser und Scheibenfräser eingesetzt. Die meisten CNC-Werkzeugmaschinen verwenden serienmäßig hergestellte und standardisierte Werkzeuge. Für die Werkzeughalter und Werkzeugköpfe von wendeplattengespannten Außenzylinderdrehwerkzeugen, Spitzendrehwerkzeugen usw. gibt es nationale Normen und Serienmodelle. Für Bearbeitungszentren und Werkzeugmaschinen mit automatischen Werkzeugwechselvorrichtungen gibt es serialisierte und standardisierte Vorschriften für Werkzeughalter. So lautet beispielsweise der Standardcode für das Kegelschaft-Werkzeugsystem TSG-JT und der Standardcode für das Zylinderschaft-Werkzeugsystem DSG-JZ. Außerdem müssen bei den ausgewählten Werkzeugen die Werkzeugmaße vor dem Einsatz genau vermessen werden, um genaue Daten zu erhalten, und der Bediener gibt diese Daten in das Datensystem ein, und der Bearbeitungsprozess wird durch einen Programmaufruf abgeschlossen, wodurch qualifizierte Werkstücke bearbeitet werden.