Die CNC-Bearbeitung von Hohlräumen und Kernen von Fan-Injection-Modellen

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Es ist die härteste und schwierigste Aufgabe der Bearbeitung von Kavität und Kern beim Kunststoffformenbau, der den CNC- und EDM-Prozess umfasst. Die CNC-Werkzeugwegprogrammierung ist die Schlüsselaufgabe des gesamten Fertigungsprozesses, die die Qualität der CNC und die Schwierigkeit des EDM bestimmt. In diesem Beitrag wurde die Anwendung der Cimatron-Software bei der Bearbeitung der Kavität und des Kerns von Gebläsespritzgusswerkzeugen diskutiert und ihre Bearbeitungsprozess, konzentrierte sich dann darauf, die Realisierung seiner Schrupp- und Feinbearbeitung zu erklären. Schließlich wurde durch die Simulation des Werkzeugwegs die Sinnhaftigkeit der Methode nachgewiesen.

Die Bearbeitung von Formkavitäten ist heute ein wichtiges Arbeitsgebiet CNC-Bearbeitung, insbesondere die Bearbeitung von Kavitätenformteilen ist eng verwandt mit CNC-Bearbeitung. Bei der Bearbeitung von hohlformbildenden Teilen müssen drei Prozesse durchlaufen werden: dreidimensionale Produktmodellierung, Produktsplitting und Elektrodensplitting basierend auf einem dreidimensionalen Produktmodell und Werkzeugwegvorbereitung basierend auf Formkernen und Elektroden, die von spalten. Nicht zu öffnende 3D-CAD/CAM-Software. Gegenwärtig kann die meisten CAD/CAM-Software die drei Funktionen Modellieren, Aufteilen und Zerlegen von Elektroden und Programmieren von Werkzeugwegen wie Pro/E, UG, MasterCAM, Cimatron usw. realisieren. Unter diesen ist Pro/E für die Modellierung beliebter und spalten. Für die Bearbeitung sind MasterCAM und Cimatron beliebter. Dieser Artikel nimmt ein Beispiel für die Kernbearbeitung von Formhohlräumen und stellt einige tatsächliche Bedingungen für die Verwendung von Cimatron zur Bearbeitung von Formformteilen vor, um Referenzen für die Formhohlraum- und Kernbearbeitung bereitzustellen.

2 Einführung in die Bearbeitung von Objekten

Wie in Abbildung 1 gezeigt, handelt es sich bei dem Kunststoffteil um einen elektrischen Lüfter aus ABS-Kunststoff mit einem Größenbereich von 250 × 250 × 50 mm. Die Modellierung wird hauptsächlich in Pro/E abgeschlossen, indem die Oberfläche zu einem Festkörper verdickt wird und dann Pro/Mold in Pro/E verwendet wird. Das Modul realisiert das Trennen und die dreidimensionale Wirkung von Kavität und Kern nach dem Trennen wird gezeigt in Abbildung 2.

Technische Voraussetzungen: 

• ①Material ABS; 
• ②Die Wandstärke des Kunststoffteils beträgt 2mm; 
• ③Das Kunststoffteil darf keine Poren, Risse und andere Mängel aufweisen; 
• ④Die Oberfläche des Kunststoffteils darf keine Grate (Grat) aufweisen; 
• ⑤Die Öffnungsgröße richtet sich nach dem 3D-Modell.

Für den Formhohlraum des Kunststoffteils ist es hauptsächlich notwendig, die gekrümmte Oberflächenform der Klinge zu bearbeiten und die Vertikalität und Genauigkeit der inneren Hohlraumseitenwand beizubehalten, um den engen Kontakt zwischen dem Hohlraum und dem Kern sicherzustellen , und beim Umformen des Kunststoffteils entsteht also kein Grat. Um den Einbau der Außenwand der Kavität und des Kerns zu erleichtern, wird außerdem die dickere Kavität in der Regel keilförmig bearbeitet, so dass die Seitenwand und die Bodenfläche nicht senkrecht stehen, sondern eine steile Neigung mit a gewisse Winkel zur Vertikalen, ca. 1° ~5°, müssen bei der Bearbeitung beachtet werden. Es folgt eine Prozessanalyse mit der Bearbeitung der Kavität.

Dieses formgebende Teil muss in zwei Seiten, Vorder- und Rückseite, verarbeitet werden. Die Vorderseite fräst hauptsächlich das Innere der Kavität und die obere Endfläche. Zur Positionierung muss die äußere Seitenwand präzisionsgefräst werden. Nach der Bearbeitung der Vorderseite wird das Werkstück gewendet, die Bodenfläche gefräst und anschließend die steile Flanke der äußeren Seitenwand bearbeitet.

Der Formhohlraum besteht im Allgemeinen aus vorgehärtetem Stahl mit einer Härte von 38 bis 45 HRC, der eine höhere Härte aufweist. Bei der Werkzeugauswahl sollten Sie ein Wolframstahlmesser oder ein Messer mit Spezialbeschichtung in Erwägung ziehen.

Im Kern befinden sich 6 2 mm breite Rippenbildungsnähte, die relativ tief sind und mit einem kleinen Messer zum Brechen des Messers bearbeitet werden können, das für die Erodierbearbeitung belassen werden kann.

3 Analyse der Bearbeitungstechnologie

Für die Bearbeitung des Formhohlraums muss ein geeigneter vorgehärteter Stahlrohling für das CNC-Fräsen ausgewählt werden und ein Spielraum von 0.1~0.2 mm muss für das Schleifen und das manuelle Schleifen mit einer Schleifmaschine reserviert werden. Für die engen und tiefen Stellen in der Kavität ist es notwendig, nach dem CNC-Fräsen Funkenerosion und manuelles Polieren auszuwählen. Das Gewinde des Gewindelochs kann nach dem numerisch gesteuerten Vorlochbohren manuell gebohrt werden. Angesichts der Tatsache, dass die Vorder- und Rückseiten der Kavität und die umgebenden Seiten zusammenpassende Oberflächen sind, werden die Kavität und der Kern sowohl in Vorder- als auch in Rückwärtsrichtung bearbeitet. Die Rückseite (dh der Boden) muss zuerst bearbeitet werden, um das Fräsen der unteren Stirnfläche und der umgebenden Seitenwände abzuschließen, hauptsächlich Die endgültige Form des Bodens der Kavität ist relativ flach und lässt sich nach der Bearbeitung leicht einspannen. Drehen Sie das Werkstück nach Abschluss der Rückseitenbearbeitung um, um den Formteil der Kavität zu fräsen elektromagnetische Adsorptionstabelle.

Die Vorbereitung dieses Bearbeitungswerkzeugwegs wird von der bekannteren Cimatron-Software durchgeführt. Bevor bestimmte Bearbeitungsverfahren in Cimatron durchgeführt werden, müssen die Kavitäten-Entitätsdateien in Pro/E in Dateien im iges-Format konvertiert und dann zur Koordinateneinstellung in Cimatron eingegeben werden. Es wird festgestellt, dass bei der Hohlraum- und Kernbearbeitung des Gebläseformhohlraums ein Koordinatensystem an den oberen und unteren Endflächen eingerichtet wird und die vertikalen Endflächen in der Z-Achsen-Richtung nach außen weisen. Die Programmierschnittstelle der Cimatron-Werkzeugbahn ist in Abbildung 3 [2 ] dargestellt.

Wenn der Formhohlraum durch CNC-Fräsen bearbeitet wird, umfasst dies normalerweise die Grobbearbeitung, das Vorschlichten und das Schlichten. Das Prinzip des Schruppens besteht darin, das überschüssige Metall so effizient wie möglich zu entfernen, daher wird gehofft, ein großes Werkzeug zu wählen, aber die Werkzeuggröße ist zu groß, was zu einer Erhöhung des unbearbeiteten Volumens führen kann; die Aufgabe des Vorschlichtens besteht hauptsächlich darin, die Reste vom Schruppen zu entfernen. Der Schritt; Veredelung garantiert vor allem die Größe und Oberflächenqualität der Teile. Unter Berücksichtigung der Effizienz und Qualität ist der CNC-Bearbeitungsprozess wie in Tabelle 1 dargestellt angeordnet [3].

4 Vorbereitung des Schrupp-Werkzeugwegs

Für die Kavität und den Kern der Lüfterform werden quadratische Rohlinge verwendet, und es muss viel Volumen entfernt werden, insbesondere der Kern ist fast die Hälfte. Die Bearbeitung ist sehr wichtig.

(1) 2.5-Achsen-Hohlraumfräsen.

Das 2.5-Achs-Kavitätenfräsen ist ein häufig verwendeter zweidimensionaler Fräsbefehl im Cimatron-Befehl, der innerhalb eines bestimmten Konturbereichs bearbeitet werden kann. Dieser Befehl wird für die Tischoberfläche senkrecht zur Z-Achse in der Kavität verwendet. Wie in Abbildung 4a gezeigt, handelt es sich um das Schruppfräsen der äußeren Umfangsplattform des Lüfterkerns. Der Fräskonturbereich ist der Bereich zwischen der rechteckigen Außenkontur und der Pflaumenblüten-Innenkontur. Der Höchstwert der Z-Achse beträgt 0 und der Mindestwert -55 mm von außen nach innen. Bei der Ringschneidbearbeitung beträgt der Rand 0.6 mm. Aktivieren Sie die Option zum Reinigen der Lücke zwischen den Reihen. Das Endergebnis ist, dass der gesamte Werkzeugweg kontinuierlich ist, fast keine leeren Werkzeuge und nur wenige Werkzeuganhebungen. Es ist ein effizienter Werkzeugweg.

(2) Kreisförmiges 3D-Schneiden mit Volumenfräsen.

Für den Formhohlraumteil zwischen der Kavität und dem Kern wird, da die gekrümmte Oberfläche relativ kompliziert ist, volumetrisches 3D-Rundschneiden verwendet. Volumenfräsen 3D-Ringschneiden wird hauptsächlich verwendet, um das ungleichmäßige Volumen am Boden zu entfernen. Entscheidend ist die Wahl von "Bearbeitungskontur" und "Teileoberfläche". 4b ist die 3D-Ringschneidwerkzeugbahn des Kernvolumenfräsens. Wählen Sie alle Flächen als "Teilfläche" aus, nehmen Sie den Rand als 0.6 mm und verwenden Sie dann das Skizzierwerkzeug, um einen Kreis mit einem Durchmesser von 251 mm als Kontur zu erstellen. Dies hat den Vorteil, dass es als Kontur verwendet werden kann. Es macht die Werkzeugbahn weniger drehen, weniger leere Werkzeuge und kann gleichzeitig auch einige unbearbeitete Bereiche zwischen den beiden Klingen entfernen. Wird das pflaumenförmige Profil gewählt, kann dieser Effekt nicht erreicht werden. Abbildung 5 zeigt die kreisförmige 3D-Schneidwerkzeugbahn für das volumetrische Kavitätenfräsen. Die Pflaumenkontur wird direkt für die Kontur ausgewählt und alle Oberflächen der Teileoberfläche werden ausgewählt. Da das Abtragsvolumen innerhalb der Pflaumenkontur liegt, ist auch die Werkzeugbahn sehr stimmig und es gibt weniger Leerwerkzeuge.

5 Vorbereitung der Schlichtwerkzeugbahn

Es gibt viele Methoden zur Endbearbeitung des Lüfterhohlraums und -kerns, hauptsächlich mit den folgenden 3 Methoden:

(1) Zirkulares Schneiden beim 2.5-Achsen-Hohlraumfräsen.

Das Schlichtfräsen der Ebene wird hauptsächlich durch den Einsatz des Punktes „3D-Ringfräsen“ unter 2.5-Achs-Kavitätenfräsen erreicht. Abbildung 6 zeigt die Feinfräswerkzeugbahn der Kernperipherieplattform. Beim Fräsen der Ebene wird auch die konvexe Kontur des Formteils gefertigt. Zum Feinfräsen wird unter Berücksichtigung des Schlitzbereichs ein Flachmesser mit einem Durchmesser von ϕ6 mm verwendet, der Rand beträgt 0.15 mm.

(2) Planfräsen von Teilen mit Stromlinienfräsen.

Es wird hauptsächlich zum Präzisionsfräsen von Oberflächen mit glatten Übergängen verwendet, und die erzeugte Werkzeugbahn geht auch gemäß der Richtung der Oberfläche glatt über, und der Fräsbereich liegt innerhalb der Oberfläche. Das heißt, Stromlinienfräsen wird verwendet, und die steile Neigung der umgebenden Seitenwand wird zum Fräsen ausgewählt, die Richtung ist die Umfangsrichtung und der Rand beträgt 0.15 mm.

(3) Beenden Sie das Fräsen mit dem Fräsen mit gekrümmter Oberfläche.

Planfräsen und Schlichtfräsen werden hauptsächlich zum Fräsen von komplex geformten Oberflächen verwendet, wobei der Konturbereich der Bearbeitung gewählt werden muss. Wählen Sie alle Flächen als "Teilflächen" aus und nehmen Sie den Rand als 0.15 mm an. Im Kern müssen Sie mit dem Skizzierwerkzeug zwei Kreise mit einem Durchmesser von 251mm und φ20mm als Bearbeitungskontur erzeugen, damit die Bearbeitungswerkzeugbahn glatter wird. In der Kavität müssen Sie nur die pflaumenförmige Kontur auswählen.

6 Ergebnisse der Entitätsüberprüfung

Die Seitenwand des Kerns ergibt einen schrägen Bearbeitungseffekt, und die Seitenwand des Hohlraums ist ein Bearbeitungseffekt mit gerader Wand. In der spezifischen Bearbeitung wird es nach den Bedürfnissen des Formenbaus ausgewählt.

7 Schlussbemerkungen

Die Bearbeitung des Formhohlraums des Ventilators ist bei der Bearbeitung des Formhohlraums von mittlerer Schwierigkeit, was alle Aspekte der Formhohlraumbearbeitung widerspiegeln kann und eine typische repräsentative Bedeutung hat. In diesem Beitrag wird aus der Analyse des CNC-Bearbeitungsprozesses der Fächerformhohlraumbearbeitung, der Realisierung der Schrupp- und Endbearbeitung und der Analyse seiner wichtigen und schwierigen Punkte das CNC-Fräsbearbeitungsverfahren des allgemeinen Formhohlraums gegeben. Die Form des Formhohlraums variiert stark. Bei der CNC-Bearbeitung sollte der Verarbeiter die Bearbeitungsabläufe sinnvoll nach den spezifischen Gegebenheiten des Bearbeitungsobjekts, kombiniert mit den Vorteilen der CAM-Software, gestalten, um hocheffiziente und qualitativ hochwertige Bearbeitungswerkzeugwege zusammenzustellen.

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