Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Základy frézování CNC: Dráhy nástrojů a kanály 'n Rychlosti

Co je to Router?

Před projednáním nebo použitím CNC routeru je užitečné vědět, jak používat ruční směrovač. Váš typický směrovač má motor (případně motor s proměnlivou rychlostí), výškové nastavení (pevné nebo ponorné) a kleštinu, která je zúženou pružinou, která při stlačení vytváří tření potřebné pro udržení řezného nástroje na místě.

Když použijete router, který není kompatibilní s počítačem, vidíte, slyšíte a cítíte, jak může nástroj řezat pomocí okamžité hmatové zpětné vazby. Pokud máte přístup k jednomu, přehrajte si s ním před pokusem o vytvoření dráhy nástroje v počítači. Proveďte rychlý náčrtek na 12 ”x12” kusu překližky a použijte inch-palcový bit, aby se rozřezal. Pokud pracujete s pevnou základnou (ne ponorným směrovačem), nezapomeňte vyvrtat otvor o průměru 3/8 palců, abyste mohli bezpečně spustit směrovač v materiálu. Nastavte bit tak, aby neřezal více než 1/8 palce hluboko za průchod, a ujistěte se, že překližku zajistíte u stolu. Mějte na paměti, že použití specifikovaného bitu / hloubky směrovače může být potenciálně nebezpečné. Použijte bit menší než 3/8 palce a použijte krok menší než je poloměr bitu.

Začněte řez ve středu vašeho tvaru a práce ve spirálovitém vzoru, to bude poskytovat podporu pro váš směrovač, pokud je váš tvar větší než jeho základna. Při práci směrem k načrtnutým čarám zkuste pohyb ve směru hodinových ručiček a proti směru hodinových ručiček a všimněte si, že jeden směr poskytuje mnohem větší kontrolu a přesnost.

Co jsou dráhy nástroje?

Dráha nástroje je uživatelsky definovaná kódovaná trasa, kterou následuje obráběcí nástroj pro obrábění součásti. Na obrazovce jsou znázorněny čarami a křivkami, které představují dráhu středu středu řezného nástroje. Dráhy nástrojů v kapse leptají povrch materiálu, zatímco dráha profilu profilu se přesahuje.

Kapesní

Proces popsaný v příkladu na kapesním počítači se nazývá „kapesní“ dráha nástroje. Ve svém prvním průchodu odstraníte vše uvnitř svých řádků do konstantní hloubky 1/8 palce pod povrchem. Pokud chcete odstranit více než 1/8 palce jednoduše pauzu po prvním průchodu, snižte bit a odstraňte druhý průchod o 1/8 palce níže a tak dále.

Pocket Toolpaths v RhinoCAM

Červené čáry jsou pojezdové dráhy „pero nahoru“, kde směrovač zvedá frézu a pohybuje se nad povrchem materiálu, aby se dostal na další bod řezu. Modrá stinná oblast označuje, kde bude materiál odstraněn.

Pocket Toolpaths v RhinoCAM

Profil

Pokud byste chtěli vystřihnout tvar namísto odstranění materiálu uvnitř čar, pak by se dráha nástroje, která se má použít, nazývala profil (nebo kontura).

Dráhy profilu nástroje v RhinoCAM

Dráhy profilů řezané.

Většina CAM softwaru poskytuje v dialogu dráhy nástroje to, co se zdá být šíleným počtem ovládacích prvků a možností. Nenechte se ohromit a věnujte svůj čas pomalému pohybu po jednotlivých kartách za sebou, abyste pochopili všechny možnosti. Nejdůležitějšími koncepty, které je třeba vzít z výše uvedeného experimentu s ručními směrovači, jsou: rychlost vřetena, rychlost posuvu, postupné snižování a postupné zvyšování. Tyto podrobnosti se budeme zabývat podrobněji níže.

Stoupání vs. konvenční řezný pohyb

Standardní směrovač se otáčí ve směru hodinových ručiček. Pokud by to mělo následovat po levé straně tratě, bylo by to šplhání po stoupání, pokud by mělo následovat pravou stranu čáry, byl by to běžný řezný pohyb.

Climb vs Konvenční řezy

Hlavní rozdíl mezi stoupáním a konvenčním řezáním je způsob, jakým se fréza zakousne do materiálu. Konvenční řez odkloní bit směrem ke střihu a šikmý výstupek posouvá bit. Stříhání je často preferováno, když se používá CNC router, protože způsobuje menší trhání obilí nebo „čajový výhonek“. Střih však může být nebezpečný na směrovači řízeném nekomputerním počítačem, protože kus může být těžko ovládatelný ručně a může „odejít“ . “

Ve výše uvedeném příkladu s ručním ovladačem by také spirálovitý vzor ve směru hodinových ručiček zevnitř ven byl také běžným řezem a poskytne větší kontrolu, protože při použití ručních nástrojů máme omezenou sílu. Ve skutečnosti, mnoho dřevoobráběcí knihy odkazují na tuto metodu jako jediný bezpečný směr k použití routeru bit.

CNC frézka však bude typicky poskytovat lepší řez při použití stoupání, zejména z masivního dřeva, protože eliminuje možnost trhání podél řezacího vektoru. Začínejte s tím, nebojte se příliš mnoho. Obecně byste měli zvolit možnost, která zahrnuje jak „smíšené“, tak software vybere, co má použít.

Nástroje

K dispozici jsou 4 hlavní typy flétnových vzorů pro frézovací bity, plus mnoho typů speciálních bitů.

  • Straight Flute - skvělá všestrannost, decentní odstranění třísek
  • Nahoru Spirála - skvělé odstranění třísek, může odtrhnout horní část tenké dýhy, jako je například povrchová překližka
  • Spirála dolů - špatné odstraňování třísek, žádné odtržení, pomalejší posuv
  • Komprese - kombinace spirály nahoru a dolů, skvěle všude kolem, skvělá pro překližky nebo laminované desky.

Každý z těchto vzorů flétny má své pády. Pokud peníze nejsou problém a vy většinou řezání dokončovací stupeň překližky, jsem opravdu rád Freud 77-202 nebo 77-204. Rovné flétny jsou také fantastické, levné a podceňované.

3D hraniční hranice

Doporučuji studentům, aby trávili čas s 2D řezy před použitím plných 3D dráh nástrojů. Pro to existuje celá řada důvodů, ale co je nejdůležitější, aby čas na pochopení 2D obrábění umožnil mnohem lepší pochopení 3D parametrů. Rád bych později zahrnoval 3D hlouběji, ale prozatím chci diskutovat o hranicích omezení.

Namísto použití geometrie drátového modelu nebo křivek a čar jako primárního zdroje vstupu používá 3D dráha nástroje povrchy nazývané „povrchy pohonu“. Pro dosažení požadovaného výsledku je často nutné použít hranici omezení. Toto je křivka, která definuje meze pohybu v x a y na povrchu pohonu. Klíčem k použití hranic omezení je, že musí být nad vaší geometrií.

Typicky pohybuji model níže do konstrukční roviny před zahájením a vložením kontejnmentu na CPlane.

Kanály a rychlosti

Většina vřeten (termín pro směrovač připojený k vašemu směrovači cnc) půjde z přibližně 7 000 ot / min na 18 000 ot / min. Tato rychlost se nazývá „otáčky vřetena“ a je přímo úměrná rychlosti posuvu nebo rychlosti povrchu, kterou je většina strojů schopna dosáhnout až do 200 m / s. Dvě další proměnné, krok-dolů a odstupňování, by měly být udržovány tak, aby plocha průřezu, která je v kontaktu s materiálem, nebyla větší než poloměr, který je větší než průměr bitu. Toto je základní pravidlo, ale je to dobrý výchozí bod pro výpočty posuvu a rychlosti.

Shrnout:

  • Otáčky vřetena - otáčky řezného nástroje v otáčkách za minutu
  • Rychlost posuvu - Rychlost povrchu ve středu rotačního nástroje
  • Krok dolů - vzdálenost ve směru z na průchod, který je řezaný nástroj ponořen do materiálu
  • Krok přes - maximální vzdálenost ve směru x / y, kterou řezný nástroj zabere s neřezaným materiálem

Výpočet zdrojů a rychlosti

Níže je vzorec pro výpočet posuvu:

ChipLoad x CutterDiameter x NumberOfFlutes x SpindleSpeed ​​= FeedRate

Tam, kde je zatížení třískami, je množství materiálu řezaného na zub (krmivo na zub). Rychlost posuvu je povrchová rychlost řezného nástroje v palcích za minutu, rychlost vřetena je rychlost otáčení řezného nástroje v otáčkách za minutu, počet drážek a průměr frézy určuje váš nástroj. V tomto případě jsou utes palce a 2 flétny. V závislosti na velikosti vašeho kousku je zatížení pro překližky mezi 0,005 palce 0,01 palce na zub. U malých bitů pod 1/8 palce začněte s hodnotou 0,005 a zvyšte se od něj. U bitů 1/4 palce a větší nebudete pravděpodobně přerušovat nic začínající na 0,01.

Velice důležitým faktorem při obrábění je velikost třísky nebo posuv na zub, větší třísky jsou schopny odvádět více tepla. Menší čipy jsou snadnější na vašem stroji a nářadí, ale mohou způsobit příliš mnoho tepla. Chcete, aby čipy, které spadly na zem, místo aby se stal prachem, který zůstane ve vzduchu.

Když se snažíte zdokonalovat své kanály a rychlosti s novým bitem, hádejte, jak nejlépe můžete použít formáty a rychlost vzorec a dotknout se kousku, jakmile přestane točit po několika řezech (pamatujte: bezpečnost jako první). být teplý, možná trochu horký na dotek, ale neměl by vás spálit. Pokud je příliš horká, zvyšte rychlost posuvu nebo snižte otáčky vřetena. Po dokončení řezu se podívejte na kvalitu hrany. Je-li zvlněná, je to nástroj, který se chvěje, a měli byste snížit rychlost posuvu nebo zvýšit rychlost vřetena.

Používejte i vaše uši, nástroj by měl při řezání znít dobře… věřte svému střevu.

Nějaké příklady

Pokud připojíme naše známé proměnné, dostaneme:

0,01 x 0,25 x 2 x 18000 = FeedRate = 90ipm

Měli bychom mít na paměti, že nechceme tlačit bit rychleji než zhruba 200 metrů, kdybychom chtěli použít 1/2 palcový 4-bitový bit, mohli bychom řešit spíše rychlost vřetena než rychlost posuvu.

  • 0,01 x 0,5 x 4 x SpindleSpeed ​​= 200ipm
  • SpindleSpeed ​​= 10 000 ot / min

Je užitečné vytvořit graf, abyste mohli rychle vyhledat čísla, která hledáte. Jste vítáni použít můj grafy a kanály.

Tipy pro obrábění a triky

Krok-dolů a bitový průměr

Všechna tato čísla jsou založena na sestupném poloměru a krokovém průměru průměru bitu. Je-li nastaveno zatíţení třísky na 0,01, je moţné postupovat dolů a přes průměr bitu, ale to je absolutní maximum a mělo by to být jen krátké momenty v řezu. Je možné poškodit vřeteno tím, že jej zatlačíte příliš silně, nezapomeňte vždy zahřát vřeteno nejméně 10 minut, než začnete řezat. Tam jsou některé drahé ložiska, které budou zničeny, pokud vynecháte tento krok.

Cibulové skiny na řezech profilu

Při profilování dýhované překližky bych rád použil kompresní bit s technikou zvanou cibulí. Existuje mnoho různých způsobů, jak naprogramovat jakoukoli práci, ale tato metoda je pro drobné díly a dobrý hotový okraj bez trhliny na vakuovém stole se spoilboardem. Myšlenka je nejprve sestupovat o úroveň výš, a tak všechny části rozřezat na první krok, pak na druhý krok a tak dále, takže na konci každého řezu zůstane tenká vrstva dýhy. Pak v posledním průchodu odřízněte tenkou „cibulovou kůži“ dýhy, která je ponechána. Vzhledem k tomu, že zbývající částka je tak tenká, že poskytuje malou odolnost vůči bitu a snižuje šanci, že se vaše část pohne.

Pokud bych byl řezání 3/4 v překližce, že by ve skutečnosti měřit někde kolem 0,72 palce, já bych krok dolů dvakrát, 0,34 na průchod ponechání 0,04 palce plus 0,02 průlom pro poslední dráhu nástroje odstranit. Vzhledem k tomu, že klesám téměř o 3/8 palce při řezání plné šířky 1/4 palce bitu v každém průchodu, musel bych snížit posuv.

S 1/4 palce bit bych měl být krok dolů 1/8 palce (poloměr) při provádění kontury řezu pomocí chipload 0,01 palce. Ale chci použít kompresní bit, abych se vyhnul jakémukoliv roztržení v horní části listu, a ten bit nemá spirálu dolů, dokud nebude asi 5/16 palce nahoru. Takže musím odstoupit o 3/8 palce. Vzhledem k tomu, že zvětšuji průřezovou plochu bitu spojeného s materiálem, měl bych snížit zatížení čipu o stejnou hodnotu, aby nové zatížení čipu bylo 0,00333 a vrátil se nový posuv 30ipm. Po chvilce experimentování jsem zjistil, že pro mé potřeby je optimální zatížení čipu 0,005 palce při 18000 ot / min, což má za následek rychlost posuvu 45ipm.

Experimentujte bezpečně

Nenechte se odnášet s čísly, používejte zdravý rozum a věřte svému střevu. Každý bit je poněkud odlišný a je zde široká škála hustot v masivním dřevu a různých listech. Také vždy používejte ochranné brýle. Zdá se to jako příliš opatrné opatření mnohokrát, ale zvážit pravděpodobný scénář malý 1/8 palce karbid bit rozbití. Není pravděpodobné, že by vás do nemocnice dostal dřevěný prach, ale je třeba počítat s malým kouskem oceli v oku.

Stáhněte si ukázkové 3D soubory Rhina

Pokud máte zájem, můžete si zdarma stáhnout zkušební verzi Rhina na 90 dní. RhinoCAM si můžete také stáhnout z MecSoft. To vám nedovolí ukládat soubory, ale můžete experimentovat a učit se zdarma.

Podíl

Zanechat Komentář