Eingehende Analyse von 2D- und 3D-Werkzeugwegen in der CNC-Bearbeitung

011 Bedeutung der Werkzeugwege

Bearbeitung mit numerischer SteuerungDie Planung der Werkzeugbahn ist für den Bearbeitungsprozess von entscheidender Bedeutung, da es sich dabei um die Bahn handelt, der das Schneidwerkzeug folgt, und diese Bahngenerierung stützt sich auf CAD undCAM-SoftwareDie Simulation kann die Bahn des Werkzeugs während der Bearbeitung vorhersagen, potenzielle Störungen zwischen der Vorrichtung und dem Werkstück erkennen, die Schnittgeschwindigkeiten bewerten und Anpassungen vornehmen, falls eine versehentliche Programmierung zu einem unrunden Schnitt des Werkstücks führt.

022.2D Werkzeugweganalyse

> 2D-Pfaddefinition und Anwendung

Beim CNC-Fräsen wird die Art der Werkzeugbahn durch die Anzahl der Achsen und deren Bewegung bestimmt. 2D-Bahnen sind Operationen, die auf die X-Y-Ebenen beschränkt sind und sich durch das Schneiden in diesen Ebenen auszeichnen. Abbildung 4 zeigt ein Beispiel für eine 2D-Werkzeugbahn, das eine intuitivere Vorstellung von den Eigenschaften solcher Bahnen und ihren Anwendungsszenarien vermittelt.

2D-Werkzeugwege sind in bestimmten Situationen besonders wichtig und sinnvoll, wenn man sich auf die Zerspanung konzentriert, da die Zerspanung nur in der X-Y-Ebene erfolgt, d.h. das Werkstück wird in der Richtung senkrecht zum Werkzeug geschnitten, obwohl manche Leute 2D-Werkzeugwege als 2,5D bezeichnen, um sie besser zu charakterisieren. die Art des Schneidens in der X-Y-Ebene ändern, eine Unterscheidung, die besonders bei der Bearbeitung des Einstichs eines Teils deutlich wird.

> 2D-Pfad-spezifische Operationen

Zu den häufig anzutreffenden 2D-Bearbeitungen gehören das Planfräsen, das Konturfräsen, das Hohlraumfräsen, das Schlitzfräsen, das Anfasen und das Verrunden. Das Planfräsen legt die Grundlage für nachfolgende Bearbeitungen, das 2D-Konturfräsen konzentriert sich auf das Schruppen und Schlichten der Außenwände des Teils, das Hohlraumfräsen konzentriert sich auf das Abtragen von Material, um den gewünschten Hohlraum zu schaffen, und das Schlitzfräsen erzeugt einen Schlitz mit einer bestimmten Form an einer bestimmten Stelle. Darüber hinaus sind Fasenfräsen und Rundungsfräsen (Verrundungsfräsen) ebenfalls gängige Operationen.

033.3D-Werkzeugweganalyse

> Die Bedeutung von 3D-Pfaden

Wenn eine Z-Achsen-Bewegung eingeführt wird, werden 2D-Bahnen in 3D-Bahnen umgewandelt. Diese Bahnen sind wichtig für die Bearbeitung komplexer Formen wie Gussformen, Matrizenwerkzeuge, Topologien und Geometrien mit komplexen Kreisen. Ähnlich wie bei einem 3D-Scanner erstellt die CAM-Software ein dreieckiges Netz, um die zu bearbeitende Geometrie darzustellen. Dieses Netz wird dann zur Berechnung der 3D-Werkzeugwege verwendet.

> Spezifische Anwendungen von 3D-Operationen

Die häufig anzutreffenden 3D-Bearbeitungen umfassen sowohl Schrupp- als auch Schlichtbearbeitungen und andere komplexe Bearbeitungen. Schruppbearbeitungen werden hauptsächlich mit dem Schruppfräsen in Verbindung gebracht, das darauf abzielt, den größten Teil des Materials von der Oberseite des Werkstücks zu entfernen. Bei der adaptiven Schruppstrategie werden große Materialbereiche von unten nach oben abgetragen, indem das Werkstück in verschiedene Z-Achsen-Höhen unterteilt wird, während beim Hohlraumschruppen auch CAM-Software zur Unterteilung der Z-Achsen-Höhen eingesetzt wird. Die Schlichtbearbeitung zielt darauf ab, die Oberflächenqualität des Werkstücks weiter zu verbessern, was sowohl die Endbearbeitung als auch die Maßgenauigkeit und Toleranzkontrolle einschließt.

Konturen, Schrägen, Parallelen, Ebenen, Spiralen und Radien sind gängige 3D-Operationen, die entsprechend den spezifischen Bearbeitungsanforderungen und den Parametern der CAM-Software definiert und ausgeführt werden, insbesondere bei Werkstücken mit komplexen Oberflächen.