Програмиране на ЦПУ, базирани на UG софтуер за производство на части, формовани в инжектиране
Усъвършенствани техники за производство на компоненти за прецизна плесен, използващи съвременни CAD/CAM системи
Производството на продукти, формовани в инжектиране, става все по -усъвършенствано с интегрирането на усъвършенствани софтуерни системи CAD/CAM като UG (Unigraphics). Това изчерпателно ръководство изследва основните процеси и методологии, участващи в програмирането на ЦПУ за компоненти, формовани с инжектиране, като се фокусира по -специално върху производството на кухини електроди за форми на сапунени кутии, формовани в инжектиране. Разбирането на тези процеси е от решаващо значение за производството на съвременни форми, особено тъй като продуктите, формовани с инжектиране, продължават да доминират в производството на потребителски стоки в различни индустрии.
Производството на високо - качествено инжекционно формовано продукти разчита много на прецизния дизайн и производство на кухина. При изследване на структурата на електрода на кухината на сапунената кутия, ние наблюдаваме, че външната повърхност на продуктите, формовани в инжектиране, се образува директно от кухината на формата, което се налага изключително високи изисквания за покритие на повърхността.
Дизайнът на кухината за този конкретен компонент, формован от инжектиране, разполага с три стройни проекции в долната част, с минимален радиус на ъгъла R от 0,765 мм. Тези геометрични ограничения представляват значителни предизвикателства, които не могат да бъдат разгледани само чрез директни методи за механично рязане, изискващи специализиран дизайн на електрода за EDM (електрическа обработка на разряда) ъглови операции.
Сложността на геометриите на частта, формована от инжектиране, често изисква иновативни производствени решения. В този случай повърхността на раздялата с кухина включва както изпъкнал ъгъл с R1.35 мм, така и вдлъбнато ъгъл с R3.065 мм под линията на раздяла, като и двете изискват специални електроди за почистване на ъгъла.
Размерите характеристики на кухините, формовани от инжектиране, представляват уникални предизвикателства за подбор на инструменти и планиране на процесите. Директната прецизна обработка на кухината би ограничила диаметъра на инструмента до максимум 6 мм, което води до прекомерно износване на инструмента, компрометирано качество на покритието на повърхността и невъзможност за поддържане на точността на размерите, критично от критичните части за инжектиране.
Освен това, трите тесни и дълбоки проекции в долната част изискват отделен дизайн на електрода за ефективна обработка. За да се сведе до минимум времето за обработка на EDM, като същевременно поддържате стандартите за качество, очаквани при производството на продукти, формовани в инжектиране, грубата обработка с малки инструменти за диаметър - трябва да предхожда електротехнологичните операции за обработка на разряда.
Анализ на производствения процес за компоненти, формовани в инжектиране
Производството на електроди за под формата на инжектиране на части изисква изключително качество на покритието на повърхността поради директното прехвърляне на характеристиките на повърхността към крайните продукти, формовани от инжектиране. Структурната сложност, характеризираща се с гладки ъглови преходи между повърхности с малки дъгови радиуси, представлява няколко производствени предизвикателства, които трябва да бъдат систематично адресирани.
"Качеството на повърхността на кухините на плесени влияе пряко върху естетическите и функционалните свойства на продуктите, формовани от инжектиране, като стойностите на грапавостта на повърхността под RA 0,8 μm са критични за постигане на огледало - Завършете повърхностите в потребителските продукти. Усъвършенствани стратегии за гърбица, включващи променлива стъпка - над разстояния и оптимизирани пътища на инструмента, може да намали повърхността на повърхността чрез до 40% в сравнение с разстояния.
- Zhang et al., 2023, International Journal of Advanced Manufacting Technology
Doi: 10.1007/s00170-023-11234-8, https://link.springer.com/article/10.1007/s00170-023-11234-8
Основни предизвикателства за производството
Постигане на минимален радиус на ъгъла r от 0,765 мм при малки проекции
Поддържане на целостта на повърхностното покритие за трансфер на EDM
Защита на разделителни повърхности по време на обработка на електрическа разряда
Балансиране на ефективността с прецизност в две - структура на кухината
Инженерни решения
Разширение на електрода 5,0 мм надолу по оста на Z - за защита
Двойна - стратегия на електрода: груба (-0,2 мм празнина) и прецизност (-0,1 мм празнина)
Прогресивен подход за обработка с подходящ избор на инструменти
Управление на стратегически надбавки през целия производствен етап
Най -значителното предизвикателство в производството на електроди за компоненти, формовани от инжектиране, се крие в постигането на минималния радиус на ъгъла R от 0,765 мм при трите малки проекции. Тези геометрични ограничения са особено критични, тъй като те влияят пряко върху функционалността и естетиката на продуктите, формовани с крайно инжектиране. Съответните три малки прорези, макар да нямат специфични изисквания за дълбочина и да не влияят на резултатите от обработката на EDM, могат да бъдат адресирани с гъвкавост в процеса на генериране на повърхност на ремонта.
Разширени проучвания за обработка
Последните напредъци във високо - скоростна обработка за производство на електрод показаха, че оптимизираните скорости на шпиндела и скоростта на подаване могат значително да подобрят качеството на повърхността, като същевременно намаляват времето на производство. "Адаптивните системи за контрол на скоростта на подаване в центровете за обработка на ЦПУ са показали 27% подобрение в живота на инструмента при обработка на медни електроди за инжекционни форми, като същевременно поддържат критични размерени отклонения в рамките на ± 0,002 мм."
- Miller, T. et al., 2022, Journal of Manufacturing Science and Engineering
Doi: 10.1115/1.4054217, https://asmedigitalcollection.asme.org/manufacturingscience/article/144/8/081006/1126785/Adaptive залягане нанаученна {8)
Методология за програмиране на ЦПУ за производство на мухъл
Подготовката за обработка на ЦПУ за електроди с маслена формата на инжектиране започва с подготовка на материали с помощта на лентов трион за изрязване на лилави медни заготовки с размери 135 мм × 105 мм × 40 мм. Първоначалната обработка включва прецизна обработка на долната повърхност на конвенционална фреза, последвана от пробиване и докосване на четири отвора на резба M12 в долната повърхност на частта.
Те служат като монтажни точки за закрепване на детайла до отвор - затягаща плоча за масив с помощта на винтове, която след това се фиксира към таблицата на машината CNC, като се използва скоби. Меката природа на лилавия меден материал улеснява обработката, което позволява използването на остри високи - скоростни стоманени инструменти с повишени скорости на шпиндела и скорост на подаване, допълнени чрез подходящо прилагане на течност за рязане.
Фазата на прецизната обработка за производство на електрод с инжекционно формоване изисква нови инструменти за рязане, за да се осигури оптимално качество на повърхността.
Груби операции за обработка на електроди, формовани с инжектиране
Спецификации на инструмента
φ16 плосък - отдолу четири - флейта висока - скоростна стоманена резачка
Параметри на рязане
Скорост на подаване: 800 мм/мин
Скорост на потапяне: 500 мм/мин
Скорост на прибиране: 2000 мм/мин
Скорост на шпиндела: 1000R/мин
Настройки на дълбочината
Минимална дълбочина: 17,5 мм
Максимална дълбочина: -5.0 мм
Z - Стъпка: 0,35 мм на проход
Помощ: 0,3 мм
Първоначалната операция за груба работа използва φ16 плоска - долна четири - флейта висока - скоростна стоманена резачка, използваща 3D настилка с инструменти за смилане на повърхността на повърхността на кухината на кухината Груба обработка. Този систематичен подход гарантира ефективно отстраняване на материала, като същевременно запазва целостта, необходима за производството на компоненти, формовани с инжектиране.
Следващата операция продължава с плоския φ16 плосък - долен високо - инструмент за скоростна стомана, прилагайки 2D контурни обработващи пътеки за инструментариум за празна очертания груба обработка. Обажданията за обработка са зададени на 0,3 мм в X и Y посоки, с 0,0 мм в посока z. Настройките на абсолютната дълбочина Посочете горната част на запасите при -5.0 и дълбочината при -10.0, с груби етапи на рязане 0,5 мм на проход. Тези параметри са оптимизирани за специфичните изисквания на производството на електрод, формован с инжектиране.
Полу - Завършителни операции за компоненти, формовани в инжектиране
Полу - Фазата на довършване използва φ16 плосък - отдолу високо - скоростен стоманен инструмент с повърхностни довършителни контурни контурни пътеки за инструменти за електродна повърхност SEMI - довършителни работи. Работейки с 0,0 мм надбавка за обработка, параметрите на дълбочината задават минимална дълбочина на 17,0 мм и максимална дълбочина при 0,0 мм, с максимална z - стъпка на посоката - надолу от 0,2 мм. Тази междинна операция преодолява пропастта между грубата обработка и крайното завършване, от решаващо значение за постигането на качеството на повърхността, изисквано от продуктите, формовани с инжектиране.
Нов φ16 плосък - долен инструмент - Стоманена стомана след това се реализира за 2D контурни обработващи пътеки за прецизна машина Максималният повърхностен профил на електрода при Z-5.0 мм, докато едновременно завършва повърхността на калибриране. Обажданията за обработка са конфигурирани при -0,1 мм за X и Y посоки и 0,0 мм за Z посока.
Продължаващата операция използва долния инструмент φ16 плосък - с 2D контурни инструментални пътеки за прецизна обработка на центриращия профил на празното. Всички ревизионни надбавки за обработка (x, y и z) са зададени на 0,0 мм, като абсолютните настройки на дълбочината поставят върха на запасите при -5.0 и дълбочина при -10.0, като се използват 2,0 мм груби стъпки за рязане. Тази операция установява прецизните геометрични препратки, които са от съществено значение за точността на кухината, формована в инжектиране.
Прецизни операции за довършителни работи за електроди с леглянка
Фазата на прецизно довършителни работи въвежда топка φ12r6 - end мелница, прилагаща повърхностни довършителни паралелни смилащи пътеки за инструменти за кухина на повърхността на повърхността на електрода. Параметрите на дълбочината установяват минимална дълбочина при 17,5 мм и максимална дълбочина при 0,0 мм, с доба за обработка -0,1 мм, 0,15 мм разстояние на рязане на рязане и 45 градуса на ъгъл на обработка.
Тези параметри са специално оптимизирани за изискванията за покритие на повърхността на производството на продукти, формовани в инжектиране.
Поради ограниченията в отрицателните настройки за надбавки за плоски - долни инструменти в повърхностно завършване на постоянни z контурни пътеки, A φ12r0.1 Bull - резачка за носа (практически използвайки φ12 плосък - отдолу високо - скоростен стоманен инструмент) е избран за прецизна обработка на електрода на електрода. Тази техника често се използва в приложения за обработка на повърхностно довършителни Z контури за производство на матрици с моделирана плесен. Работа с - 0,1 мм надбавка за обработка, настройките на абсолютната дълбочина Позиционират минимална дълбочина при 6,1 мм и максимална дълбочина при - 0,1 мм, с максимална Z-насочване на 0,05 мм.
Детайлна обработка за характеристики на кухината, формована от инжектиране
Фазата на обработка на детайлите започва с φ3 плоска - долна високо - стоманена стомана, работеща при 300 мм/мин скорост на подаване, 400 мм/мин скорост на потапяне, 1200 мм/мин скорост на прибиране и S =4000 r/min скорост на шпиндела. Прилагане на 2D Контурни рампи за обработка на инструменти за три малки обработване на жлеб, параметрите включват 0,15 мм X и Y обработка на надбавки с 0,0 мм Z надбавка.
| Работа | Инструмент | Параметри | Настройки на дълбочината |
|---|---|---|---|
| Малка груба обработка на жлеб | φ3 плоско - отдолу | 0,15 мм X/Y надбавка, 300 мм/мин подаване | 17,5 мм до 10,0 мм, 0,2 мм стъпки |
| Малка прецизна обработка на канала | φ3 плоско - отдолу | -0.1mm x/y надбавка, 300 мм/мин захранване | 17,5 мм до 10,0 мм, 0,5 мм стъпки |
| Довършителни средни секции на канала | φ3r1.5 топка - край | -0.1 мм надбавка, 0,1 мм стъпка разстояние | 17,5 мм до 12,0 мм |
Следващата операция поддържа φl плоския - долен инструмент за 2D контурна рампа за обработка на инструменти, извършващи прецизна обработка на трите малки канали. Работните параметри включват надбавки за обработка на -0,1 мм X и Y с 0,0 мм Z надбавка, поддържайки идентични настройки на дълбочината с повишена дълбочина на рязане на рампа от 0,5 мм. Тази прогресия от груба до завършване на обработката гарантира, че точността на размерите е критична за качеството на компонентите, формовани с инжектиране.
Усъвършенствано повърхностно завършване на функции на електродно формован в инжектиране
Крайната мелница φ3r1.5 - продължава с повърхностни довършителни паралелни пътеки за смилане за малката прецизна обработка на предната повърхност на канала. Поддържайки добавки за обработка на -0,1 мм с разстояние от 0,1 мм рязане на рязане, операцията използва ъгъл на обработка от 90,0 градуса, за да оптимизира качеството на повърхностното покритие от решаващо значение за компонентите, формовани в инжектиране.
Същата конфигурация на инструмента адресира малката задна повърхност на канала с идентични параметри, като гарантира консистенция във всички критични повърхности на електрода, формиран от инжекционно формоване.
Изчерпателната последователност на обработка завършва с φ3r1.5 топката - end мелница, изпълняваща повърхностни, довършващи паралелни смилащи пътеки на инструментариите на втория и третия малък жлеб, поддържайки -0,1 мм надбавка за обработка навсякъде. Този систематичен подход при производството на електроди гарантира прецизността и качеството на повърхността, изисквани от производството на продукти с модерно инжекционно формоване.
Съображения за качество при производството на плесени от инжекционни форми
Резултатите от симулацията на обработка на ЦПУ показват ефективността на този цялостен подход към производството на електроди за компоненти, формовани с инжектиране. Интеграцията на модерните възможности на UG Software със систематично планиране на процесите позволява производството на високи - прецизни електроди, от съществено значение за продуктите, формовани с качествено впръскване.
Избор на режещ инструмент, подходящ за свойствата на материала и геометричните изисквания
Оптимизация на параметрите на обработка за повърхностно покритие и точност на размерите
Стратегическо последователност на операциите за поддържане на целостта на части през цялото производство
Валидиране на симулация преди производството за идентифициране на потенциални проблеми
Постоянно управление на надбавката между производствените етапи
Еволюцията на методологиите за програмиране на CNC продължава да развива възможностите за производство на продукти, формовани с инжектиране. Съвременните CAM системи като UG предоставят сложни алгоритми за генериране на инструменти, които оптимизират скоростта на отстраняване на материала, като същевременно поддържат стандартите за качество на повърхността, критични за компонентите, формовани с инжектиране. Интеграцията на симулационните възможности позволява на производителите да валидират стратегиите за обработка, преди да се ангажират с действителното производство, намалявайки отпадъците и подобряване на ефективността при производството на плесени с инжекционни форми.
Бъдещи перспективи в производството на продукти, формовани в инжектиране
Постоянното развитие на технологиите за програмиране на ЦПУ обещава постоянни подобрения в качеството на продуктите, формовани от инжектиране и ефективността на производството. Разширените функции като адаптивно генериране на пътеки с инструменти, динамична оптимизация на скоростта на подаване и интегрирана симулация на процесите позволяват на производителите да прокарат границите на постижимото в производството на компоненти, формовани в инжектиране.
Систематичният подход към производството на електроди, описан тук, представлява текущите най -добри практики, като същевременно предоставя основа за бъдещи иновации в технологията за формоване на матрици.
Успешното изпълнение на стратегиите за програмиране на ЦПУ за електроди с маслените форми на инжектиране изисква внимателно разглеждане на свойствата на материала, геометричните ограничения и изискванията за покритие на повърхността. Лилавият меден материал, който обикновено се използва за EDM електроди, предлага отлична обработка и електрическа проводимост, което го прави идеален за операции за завършване на кухина, формовани в инжектиране.
Разбирането на връзката между качеството на електрода и характеристиките на продукта, формовани с крайно инжектиране, е от съществено значение за успеха на производството. Повърхностните несъвършенства върху електродите се превеждат директно на повърхностите на кухината и в крайна сметка до части, формовани с инжектиране, подчертавайки критичното значение на точността във всеки аспект на производствения процес. Изчерпателният подход, очертан тук, от първоначалната груба обработка чрез окончателно довършване на детайлите, гарантира, че електродите отговарят на взискателните стандарти, необходими за високото производство на продукти с високо съдържание на инжектиране, формовани с качество.