特殊形状のボディのXNUMX軸CNC加工

航空宇宙、兵器、船舶、自動車、その他の機械製造業の急速な発展に伴い、製品部品の構造はますます複雑で洗練されてきました。 通常の3軸CNCマシニングセンターでは、マシニングのニーズを満たすことができなくなりました。 5軸CNCマシニングセンターの出現は、製品生産の要件に適応し、失敗に終わっています。
機械製造技術の開発と普及の方向性。 アンダーカット面の特殊形状部品（図1参照）を目指し、ダブルターンテーブルを備えたXNUMX軸リンケージCNCマシニングセンターは、XNUMX回のクランプですべての手順の加工を完了でき、湾曲した部品が完了できない問題を解決しますXNUMX軸CNC工作機械による。 機械加工。

1部品の機械加工分析

図1から、特殊形状のボディ部分は、主にU字型の倒立カップボディ、ベース、トランジション面で構成されており、 機械加工材料 45鋼です。 構造はシンプルに見えますが、アンダーカット面のため、XNUMX軸CNC工作機械では加工できません。 XNUMX軸リンケージCNCマシニングセンタは、XNUMXつの直線軸X、Y、Zに基づいてXNUMXつの回転軸を追加します。これにより、工具の軸方向を制御して、加工面の法線方向に対応して変化させることができます。複雑な加工が可能曲面やXNUMX軸では完全に加工できない曲面。 そのため、特殊形状の部品はXNUMX軸リンケージCNCマシニングセンターで加工する必要があります。

2部品のパラメトリックモデリング

図2CAXA Manufacturing Engineer3ソフトウェアを使用した特殊な形状のボディパーツの幾何学的モデリングの2011Dモデル[2]

• （1）stakeoutコマンドを使用して、U字型の逆カップを生成します。
  
• （2）ベースは、材料を伸ばして追加することによって形成されます。
  
• （3）transitionコマンドを使用して、完全なエイリアンボディモデルを生成します（図2を参照）。

3部品の荒加工を計画する加工戦略。

加工効率を上げるためには、まず固定軸機能と層状切削を使用し、平底エンドミルを使用してブランクを粗くし、大面積の加工代を最短時間で除去します。

半完成。 XNUMX軸リンケージ機能を活用し、加工面の幾何学的特性に合わせた工具軌道を採用し、異なる面で半仕上げ加工を行い、荒加工後の大きなマージンを取り除いて、各加工面が適切な状態を維持するようにします。均一な仕上げマージン。 仕上げ。 部品加工の精度、表面品質、効率を確保するために、最終的にXNUMX軸リンケージ機能を使用して、ボールエンドミルカッターでさまざまな表面を仕上げます。

4ツールパスの生成

工具軌道の生成は、曲面のCNC加工を実現するための重要なリンクです。 合理的な工具軌道は、表面加工の品質と効率を向上させるだけでなく、CNC工作機械の加工能力を十分に発揮させることができます[3-6]。

仕上げ工程では、U字型倒立カップ本体反転面とベース上面を8ボールエンドミルカッターと8軸サイドフライスで加工し、U字型倒立カップ本体カップを使用します。表面はXNUMXボールエンドミルカッターで処理されます。 の輪郭 シャフト 細かく追加

この特殊形状のボディ加工では、荒削りは3軸平面面積荒削りを採用し、ブランクは8平底エンドミルで層状に加工されます。 平面領域の荒加工は、大きなマージンを効率的に除去し、半仕上げ加工の条件を作成できます。 。 ツールパスを図3に示します。半仕上げプロセスでは、U字型のカップボディのアンダーカット面とベースの上面で、8軸を使用して軌道を生成する3ボールエンドミルカッターを使用します。 XNUMX軸サイドミリングの場合はXNUMX軸になります。 XNUMX軸サイドミリングはより良い結果を得ることができます。 表面は切削効率を改善し、工具のゼロスピード切削を回避できます。 機械加工プロセス。 加工パラメータを設定することにより、工具軸と加工面の間の角度を制御できます。 工具軸制御パラメータの設定を図4に示します。U字型倒立カップの内側カップ表面の半仕上げには、8軸パラメトリックライン仕上げの3ボールエンドミルカッターを使用します。 遷移面もXNUMX軸サイドミリングで加工されています。 部品の細かい追加
ツールパスを図6に示します。

5部品のシミュレーション加工

部品の工具位置ファイルを生成した後、多軸後加工設定により標準NCプログラムに変換し、生成したNCプログラムをベリカット7.0NCシミュレーション加工ソフトウェアにインポートしてシミュレーション加工を行います。パーツの。 シミュレーション加工中に構築される工作機械は、実際の工作機械の構造と一致している必要があり、部品の取り付け位置も実際の工作機械の位置と一致している必要があります。 シミュレーション加工により、工具経路の合理性を検証し、実際の加工工程での干渉・衝突現象を確認し、加工後の設定や生成されたCNC加工プログラムの正確性を検証することで、ツールパスと部品の実際の機械加工を減らします。 エラー率により、部品の加工効率と精度が向上しました。

6工作機械での部品の実際の加工

部品のシミュレーション加工に合格すると、最適化されたCNC加工プログラムを実際の工作機械にインポートして、部品を実際に加工することができます。 部品の実際の加工に使用されるデュアルターンテーブル0軸リンケージCNCマシニングセンター。C軸は360°から10°の範囲で連続的に回転でき、A軸は-100°の範囲で前後にスイングできます。 8°まで。 ブランクはターンテーブルに取り付けられたXNUMXつの爪で直接クランプされ、すべての部品がXNUMX回のクランプで処理されます。 テスト後、寸法精度と表面品質はすべて認定されます。 処理されたオブジェクトを図XNUMXに示します。

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