Metodika použití najížděcích pohybů při frézování

Abstract

S neustálým růstem metod navrhování a jejich přístupností je vždy nutné zvýšit efektivitu výrobních operací. Jedním z prostředků pro zvýšení účinnosti je optimalizace řezných sil, které jsou součástí obráběcího procesu. Zapojení pohybových metod do frézovacích procesů má významný vliv na výstup frézovací strategie. Cílem diplomové práce bylo zhodnotit, které z metod pohybu pohybu v frézovacích strategiích jsou vhodnější pro výběr, aby se určily způsoby, jak lze zlepšit provozní efektivitu metod pohybu pohybu. Během čelního frézování rovného povrchu obrobku byl proveden experimentální přístup k posouzení účinku těchto metod na řezné síly. Metody použité v této studii byly přímý vstup nástroje, horizontální oblouk, vertikální oblouk, lineární rampa, spirálový pohyb, spirálová interpolace a přímý pokles. Materiál obrobku byl hliník 7075-T6. Siemens NX CAM byl použit pro návrh frézovaného rozvržení a vytvoření frézovací strategie pro pohyby záběru. Všechny pokusy se prováděly na vertikálním 3osém CNC obráběcím centru MAS VMC 500 s ovladačem. Měření řezné síly (Fx, Fy a Fz) byla měřena za použití rotačního Kistler 4-komponentního dynamometru RCD typu 9132C. K analýze opotřebení nástroje byl použit optický mikroskop VHX 6000 s přesností s Keyence čočkami VH-ZST / RZ x20-200. Využití metod pohybu pohybu mělo významný vliv na řezné síly, výsledná síla při frézování byla nejvyšší ze všech testovaných metod. Lineární vstup do rampy ukázal závislost na úhlu rampy pro udržení malé hodnoty výsledné síly. Řezné síly v technikách oblouku byly menší než přímé vstupní řezné síly, i když byly použity stejné posuvy a rychlost. Ačkoli suché frézování hliníku 7075-T6 není účelné, lze u tohoto materiálu dosáhnout minimálních řezných sil bez ohledu na strategii zapojení řezného nástroje a obrobku s využitím optimálních řezných parametrů.

With the constant growth of design methods and their accessibility, there is always a need to enhance the efficiency of manufacturing operations. One of the means to enhance efficiency is by optimizing the cutting forces involved in the machining process. Engage movement methods in milling processes have a significant influence on the output of a milling strategy. The thesis aimed to evaluate which of the engage movement methods in milling strategies are more suitable for selection in order to determine ways through which the operational effectiveness of the engage movement methods can be improved. An experimental approach to examine the effect of these methods on cutting forces was carried out during an end milling of a flat workpiece surface. The methods employed in this study were straight tool entry, horizontal arching, vertical arching, linear ramping, spiral movement, helical interpolation, and straight plunge. The workpiece material was 7075-T6 Aluminum. Siemens NX CAM was used for designing the milled layout and creating the milling strategy for the engage movements. All machining trials were carried out on a vertical 3-axis CNC Machining Center MAS VMC 500 with a controller. Cutting force measurements (Fx, Fy, and Fz) were measured using a Rotating Kistler 4-Component Dynamometer RCD type 9132C. The VHX 6000 Accuracy Optical Microscope with the Keyence Lenses VH-ZST/ RZ x20-200, were used to analyze the tool wear. The employment of engage movement methods had significant effects on the cutting forces, the resultant force in plunge milling was the highest among all tested methods. Linear ramping entry showed dependence on the ramp angle for maintaining a small value of resultant force. The cutting forces in the arcing techniques were smaller than the straight entry cutting forces, even when the same feed and speed were used. Although the dry milling of Aluminum 7075-T6 is not expedient, the minimal cutting forces can be achieved for this material regardless of the cutter-workpiece engagement strategy, using the optimal cutting parameters.