時間のかかるCNC仕上げ工程においては、いかに加工効率を高めるかが特に重要なテーマとなります。部品の仕上げ時間を 60 分から 4 分に短縮できる加工方法があると言うと、冗談だと思われるかもしれません。今日は、革新的なツールと加工戦略を使用して仕上げ効率を大幅に向上させ、CNC 加工の並外れた潜在能力を最大限に発揮するスーパーストリング仕上げテクノロジーについてご紹介します。
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▲仕上げ工具経路の模式図
仕上げ加工の目的は、ワークの最終的な寸法精度と表面品質を確保することです。仕上げの効率を向上させるには、これら 2 つの側面を深く考慮する必要があります。
新しいプログラミングのアイデア: スーパーストリング仕上げ
弊社で一般的に使用されている処理プログラミング ソフトウェア Mastercam を例に挙げると、スーパーストリング フィニッシング テクノロジーは効率的なフィニッシング プログラミング ソリューションです。
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▲実際のカットケース
この場合、工程１のボールカッター仕上げの場合は３０分、円形工具＋スーパーストリング仕上げの場合は３分となります。
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工程2でボールカッター仕上げの場合、時間は60分、ボールカッター仕上げの場合は60分となります。一方、アークカッター + スーパーコード仕上げを使用した場合、所要時間は 4 分です。
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なぜこのような効果が得られるのでしょうか？これは、仕上げ面の品質を決定する要因から始まります。
仕上げの決定要因: 残りリッジ高さ
仕上げ面の品質は、加工後に残る残存高さによって大きく左右されます。では、残りの尾根の高さはどれくらいですか？残留リッジ高さは、加工中に工具が 2 つの隣接する工具経路を通過した後の残留材料の突出部分の最大高さを指します。
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残棟高さを低くする方法
実現可能な方法の 1 つは、ステップ距離を減らし、隣接するツール パス間の距離を減らすことです。ただし、これは単位面積あたりのツールパスの数と密度が増加し、仕上げ時間が増加することを意味します。したがって、3D 表面仕上げでは、「表面品質」と「処理時間」のどちらを選択するかがジレンマであると誰もが感じるでしょう。なぜなら、表面品質が向上すると、処理時間が長くなります。=。
もう 1 つの実現可能な方法は、より大きなツールを使用することです。工具半径が大きいほど、材料と接触するときの接触点の円弧が大きくなるためです。工具経路密度が同じであれば、残留リッジ高さはより小さくなります。
例えば：
10mm ボール カッターを使用し、ステップ長を 4mm に設定します。
結果として生じる残留リッジ高さは 0.432mm になります。
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25mm ボール カッターを使用し、ステップ長を 4mm に設定します。
結果として残る残留リッジ高さは 0.152mm になります。
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同じステップ長を使用した、サイズの異なる 2 つの工具の残りリッジ高さの比較。
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残りのリッジの高さを低くするには、より大きな円弧を持つツールを使用します。
半径の大きな工具または小さな半径の工具を使用してください
半径の大きな工具を使用して、残りのリッジの高さを減らし、より良い表面品質を実現します。しかし、新たな問題が発生します。多くのワークピースはギャップが小さい場所で仕上げる必要があり、大きな半径の工具では加工することができません。
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大きな半径の工具で仕上げる:
利点: 残留リッジ高さが小さい。サイクルタイムが短くなります。
短所: 小さなギャップ領域を処理できません。干渉しやすく、複雑なプログラミング。
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小径工具による仕上げ:
利点: プログラミングが簡単。小さなギャップ領域を処理できます。
短所: より良い表面品質を達成するには、ステップ距離を減らし、ツール パスの密度を高める必要があります。処理時間が長くなります。
どのようなプログラミング戦略を使用するか
スーパーコード仕上げテクノロジーは、円弧ツールを使用して効率的に仕上げを行うためのプログラミング ソリューションです。さまざまな形状の大きな円弧ツールに対して、ツール形状に基づいて特別なツールパスアルゴリズムを使用して、加工プロセス中にツールの接触点を動的に補正することができ、円弧ツールの形状を最大限に活用して高精度および高精度の加工を実現します。 -効率的な仕上げ。
スーパーコード仕上げの仕上げに大きな円弧工具を使用したい場合、プログラミングではどのような工具パス戦略を選択する必要がありますか?
3-軸加工:
通常の3-軸加工では、工作機械の軸移動が単純であるため、一部の側壁や上面の急峻な部分や平坦な部分の仕上げ加工にスーパーコード仕上げを使用できます。スーパーコード仕上げには、樽型およびテーパー型の円弧ツールを使用し、Mastercam 3D 仕上げの等高さ戦略と平行戦略を使用することをお勧めします。
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3+2 固定表面加工:
3+2 固定サーフェス環境では、スーパーコード仕上げに等高さと平行戦略を使用することも推奨されます。単純な 3- 軸加工とは異なり、3+2 固定面加工では、工具の円弧が工具経路内の安定した接点で材料に接触するように、適切な工具平面を選択する必要があります。
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5軸リンケージ加工：
5 軸リンケージ加工は工作機械の動作角度が柔軟で、スーパーコード仕上げの主な応用分野です。 5 軸加工では、平行加工および傾斜加工方法を使用することをお勧めします。
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5軸リンクにおけるスーパーコード仕上げ加工のポイントは、工具が安定した適切なアークタンジェント点で材料に接触するように工具軸を制御することです。
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総合的な比較分析
2 つの利点を統合し、2 つの欠点を回避する方法はありますか?答えは「はい」です。残留リッジ高さの形成プロセスを注意深く分析すると、残留リッジ高さは実際には工具と材料の間の接触点の円弧半径に関係しており、工具半径自体とはほとんど関係がないことがわかります。工具本体の半径を変えずに、工具の有効加工部の半径だけを大きくすれば、面品位の向上と仕上げ時間の短縮を両立できる可能性があります。
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テーパ形状の大半径円弧フライスを例に挙げます。仕上げ用工具の有効加工円弧の残り稜高さは、直径187倍のボールカッターの残り稜高さに相当します。
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16mmテーパー形状の大型円弧フライスを同じステップ距離、同じ時間で仕上げる仕上げ面品質は、直径3000mm（3メートル）近くのボールカッターで達成する面品位と同等です。
工具の形状を変更し、加工中に工具と材料の間の接触点の円弧を増加させ、仕上げ加工によって残される残留リッジの高さを減らすことにより、仕上げ領域で必要なツールパスの数と密度を大幅に減らすことができます。これにより処理時間が大幅に短縮され、生産効率が向上します。
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しかし、新たな問題が発生します。このタイプの大型円弧フライスでは、有効な加工円弧の形状が複雑です。ツールパスでは、ツールの大きな円弧を加工位置に正確に適合させ、仕上げプロセスでの表面品質要件を満たすために、ツールの複雑な形状に基づいて対応する補正を行う必要があります。このようなツールパスはどのようにプログラムすればよいでしょうか?
CAM ソフトウェア Mastercam のスーパーストリング仕上げ技術を使用すると、さまざまな形状の大型円弧工具の加工プロセス中に、特別なツールパス アルゴリズムを通じて工具形状に基づいて工具接触点を動的に補正し、形状を最大限に活用することができます。高精度・高能率仕上げ加工を実現する円弧ツール。
このスーパーストリング仕上げ手法により仕上げ効率が大幅に向上しましたが、プログラミングコストが若干高くなるという問題もあります。製品の加工条件に応じて、具体的な分析を行う必要があります。この解決策についてどう思いますか?使いますか？以下のコメント欄でみんなと議論することを歓迎します~
