Lineer & Dairesel İnterpolasyon

Kontrolör Takımı Nasıl Hareket Ettirir

G-kod iki temel hareket türünü tanımlar:

G01: Lineer İnterpolasyon: Takım mevcut konumundan hedef konuma düz bir çizgi boyunca hareket eder. Kontrolör X, Y, & Z motorlarını koordine eder, böylece hepsi uç noktaya aynı anda ulaşır. G01 X2.0 Y1.0 Z-0.5 3D alanda düz bir çizgi çizer.

G02 / G03: Dairesel İnterpolasyon: Takım dairesel bir yay boyunca hareket eder.

- G02 = saat yönü yayı

- G03 = saat yönü tersine yayı

Yaylar iki şekilde tanımlanabilir:

- Yarıçap formatı: G02 X2.0 Y1.0 R0.5: yarıçapı 0.5 olan bir yay boyunca (2.0, 1.0)'ya hareket et

- Merkez formatı: G02 X2.0 Y1.0 I0.5 J0.0: I & J mevcut konumdan yay merkezine artımlı mesafeyi verirler. Bu format belirsizdir ve hassas iş için tercih edilir.

Kontrolörün içinde, dairesel yaylar bile küçük düz çizgi segmentlerine bölünür (mikro-çizgi interpolasyonu). Kontrolör yüzlerce veya binlerce ara nokta hesaplar & motorlara adım-& yön darbelerini gönderir. Çözünürlük o kadar ince olur ki, sonuç hareket düz bir eğri gibi görünür & ölçülür.

Tırmanma vs Geleneksel Fraisaj

Tırmanma Fraisajı vs Geleneksel Fraisajı

Kesicinin malzemeye nasıl girdiğinin geometrisi yüzey kalitesi, takım ömrü, & kesme kuvvetleri için çok önemlidir.

Geleneksel (Up) Fraisaj: Kesici, beslemeden karşıt yönde döner. Her diş malzemeyi sıfır yonga kalınlığında girer ve maksimum kalınlıkta çıkar. Kesici başlangıçta işten uzağa itilme eğilimindedir, sonra yakalar & çeker. Bu daha fazla ısı (diş kesmeyi kesmeden önce ovalar) ve daha kaba yüzey kalitesi oluşturur.

Tırmanma (Aşağı) Fraisajı: Kesici, beslemeden aynı yönde döner. Her diş maksimum yonga kalınlığında girer & minimum olarak çıkar. Kesici hemen malzemenin içine ısırır & işi masaya aşağı doğru iter. Bu daha iyi bir yüzey kalitesi, daha az ısı, & daha uzun takım ömrü üretir.

Tırmanma fraisajını neden her zaman yapmayız? Tırmanma fraisajı işi kesiciye çeker. Arka oyunluğu dengelemesiz eski manuel makinelerde, bu çekmek masanın öne atlamasına & çarpmasına neden olabilir. CNC makinelerinin minimal arka oyunluğu olan bilye vida vardır, bu nedenle tırmanma fraisaj standarttır. Ancak ince veya kötü fiksturlanmış parçalar için, geleneksel fraisaj işi ittiği için daha güvenli olabilir.

Tanjant Yaylar & Filetolar

Tanjant Yaylar, Filetolar, & Pah Kesme

Gerçek parçalar nadiren mükemmel keskin köşelere sahiptir. Filetolar (yuvarlatılmış iç köşeler), yarıçaplar (yuvarlatılmış dış köşeler), & pah kesme (keskin kenarları kaldıran açılı kesimler) vardır.

Bir tanjant yay düz bir çizgi (veya başka bir yay) ile yöndeki süreksizlik olmadan buluşan bir yaydır. Yayın başladığı noktada, bağlanacağı çizgi ile aynı eğime sahiptir. Bu yumuşak, sürekli bir profil üretir, yöndeki ani değişim yoktur.

Tanjant neden fraisaj için önemlidir:

- Keskin köşe takımın durmasını, yön değiştirmesini, & tekrar hızlanmasını zorlar. Bu kalma markaları bırakır (takım bir yerde oturabilir yavaşlarken, yüzeyi yakar).

- Tanjant yay takımın geçişi hızda süpürüşüne izin verir. Yavaşlama yok, kalma markaları yok, daha iyi yüzey kalitesi.

- Stres yoğunlaştırıcıları: keskin iç köşeler stresi yoğunlaştırır & parçaların kırıldığı yerdir. Filetolar stresi eğri bir yüzey üzerine dağıtır.

Pah kesme daha basittir: keskin kenarı kaldıran 45 derece (veya başka açı) açılı kesim. G01 hareketleri ile açılı olarak programlanır. Pah kesmeler filetolardan daha kolay fraisaj yapılır, ancak stresi dağıtmaz ve iyisi.

Kesici Yarıçapı Kompansasyonu

Takım Yarıçapı Kompansasyonu (G41 / G42)

Bir parça profilini programladığınızda, tamamlanmış parça yüzeyinin geometrisini tanımlarsınız. Ancak takımın yarıçapı vardır: merkezi parça yüzeyinden o yarıçap kadar ofsetlenmiş bir yolu takip etmelidir.

G41: Kesici Kompansasyonu Sol: Takım merkezi programlanmış yolun SOLUNDA ofsetlenir (seyahatin yönüne bakarak). Tırmanma fraisajı dış profiller için kullanılır.

G42: Kesici Kompansasyonu Sağ: Takım merkezi SAĞDA ofsetlenir.

G40: Kesici kompansasyonunu iptal et.

Kesici komp etkin iken, tam parça geometrisini programlarsınız (tamamlanmış yüzey), & kontrolör otomatikman takım merkezi için ofset yolunu hesaplar. Bunun iki ana avantajı vardır:

1. Program çizeşme eşleşir. Çizim üzerindeki boyutlar kodda boyutlar eşleşir. Manuel ofset hesaplamaları yok.

2. Takım aşınması ayarlaması. Takım aşındıktan sonra ve biraz fazla kesmeye başladıktan sonra, operatör kesici komp değerini ofset tablosunda ayarlar: program düzenleme gerekli değil. Daha küçük bir komp değeri takımı parça yüzeyine daha yakın çeker, az kesintideki eksik kesiyi telafi eder.

Kontrolör tüm geometrik karmaşıklıkları işler: düz çizgileri ofsetleme, ofset yolu için yay yarıçaplarını yeniden hesaplama, & köşelerdeki geçiş geometrisini yönetme.

GD&T Neden Geometriye Güvenir

GD&T: Sadece Boyutlar Değil, Geometri

Geleneksel boyutlandırma şöyle diyor: 'Bu delik 0.500 inçlik çapta, sol kenardan 2.000 inç konumlandırılmış, artı veya eksi 0.005 inç.'

Sorun: artı-eksi tolerans bir kare tolerans bölgesi oluşturur. Delik merkezi 0.010 x 0.010 inçlik kare içinde düşmelidir. Ancak kare bölge adil değildir: merkezi karenin köşesinde olan bir delik (0.005 sağa & 0.005 yukarı nominal'dan) aslında gerçek konumdan 0.007 inç uzaklaştır (Pisagor teoremi: 0.005 kare artı 0.005 karenin karekökü). Nominal'dan 0.007 tek yönde olan bir delik geçecek olsa da bu parçayı reddedersiniz.

GD&T kare bölgeyi silindirik tolerans bölgesiyle değiştirir. Delik merkezi gerçek konumu etrafında belirtilen çapın içinde daire içinde düşmelidir. Bu geometrik olarak adildir: nominal'dan 0.007 nominal'dan 0.007'dir, yön ne olursa olsun.

GD&T bir özelliğin ideal biçiminden, oryantasyonundan, & konumundan ne kadar sapabileceğini tanımlayan tam geometrik bir dildir. Özellik kontrol çerçevelerini kullanır: mühendislik çizimlerinde gördüğünüz dikdörtgen kutular.

Form & Oryantasyon Toleransları

Form Toleransları: Şekli Kontrol Etmek

Konum nerede bir özellik olduğunu kontrol eder. Form toleransları ne şekil olduğunu kontrol eder.

Düzlük: Yüzey iki paralel düzlem arasında tolerans değeri ile ayrılmış olarak yatmalı. Düzlük 0.002 ise, yüzeydeki her nokta iki mükemmel düz, paralel düzlem arasında 0.002 inçlik bir bölge içinde olmalı. Datum referansı gerekli değil: düzlük kendisine referanslıdır.

Dikeylik: Bir yüzey veya eksen bir datuma göre tolerans bölgesi içinde olmalı. Bir yüzey için, bölge datuma dik iki paralel düzlem, tolerans değeri ile ayrılmış. Bir eksen için (delik gibi), bölge datuma dik bir silindir.

Eş-merkezilik: İki silindir özellik tolerans bölgesi içinde aynı ekseni paylaşmalı. Bir silindirin medyan noktaları datum ekseni etrafında merkezlenen silindir tolerans bölgesi içinde düşmelidir. Eş-merkezilik denetlemek pahalıdır (medyan nokta hesaplamaları gerektirir): çoğu atölye yerine hareketlilik kullanır.

Bunların tümü geometrik kontroller. Tolerans bölgelerini şekiller (düzlemler, silindirler, koniler) olarak tanımlarlar, sadece sayılar değil. 0.002 düzlük toleransı iki paralel düzlemdir. 0.014 çap konum toleransı bir silindir. Bu GD&T'yi geometrik yapan şeydir: her tolerans uzayda bir şekildir.

Makine Seyahat Sınırları

Çalışma Zarfı: Makinenin Ulaşabileceği Alan

Her CNC makinesi her eksen içinde sonlu seyahata sahiptir. Tipik bir dikey işleme merkezi aşağıdakiler olabilir:

- X seyahat: 30 inç

- Y seyahat: 16 inç

- Z seyahat: 20 inç

Çalışma zarfı bu seyahat sınırları tarafından tanımlanan 3D hacimdir: dikdörtgen kutu (3-eksenli bir mil için) veya daha karmaşık şekil (döner eksen makineleri için). Kesmek istediğiniz herhangi bir özellik bu zarfın içinde olmalı.

Çarpışmadan kaçınma takımın, takım tutuşunun, iğ başının, fiksturunun, & iş parçasının program sırasında çarpışmadığından emin olmanın geometrisidir. Kontrolör fikstur, kelepçeler, veya fiksturların nerede olduğunu doğası gereği bilmez. Çarpışmadan kaçınma programcının sorumluluğudur.

Kritik çarpışma geometrileri:

- Takım uzunluğu vs cep derinliği: Uzun bir takım derin cepe ulaşan takım tutuşu veya iğ başı parça duvarlarına çarpabilir.

- Fiktür müdahalesi: Takım yolu kelepçeleri, paralelleri, & mengene çeneleri temizlemelidir. Yanlış Z yüksekliğinde hızlı bir hareket (G00) parça üzerinde kelepçeye takımı sürüyor olabilir.

- Hızlı düzlem: Çoğu program 'hızlı düzlem' tanımlar: tüm engellerin üzerinde güvenli Z yüksekliği. Hızlar bu düzlem üzerinde gerçekleşir. Asla bu altında hızlanmayın.

Döner Eksenler & Geometrik Özgürlük

4. & 5. Eksen: Rotasyon Geometriyi Genişletir

3-eksenli bir mil sadece yukarıdan iş parçasına yaklaşabilir (Z boyunca). Yanından veya altından erişim gerektiren herhangi bir özellik ayrı bir kurulum gerektirir: parçayı çevir, yeniden fiktür, yeniden doku, & özelliklerin hizalanmasını umarsan.

4. eksen: Bir döner eksen ekler (genellikle A, X etrafında döner). Parça takım için farklı yüzleri sunmak için döndürülebilir. 4. eksen genellikle değirmeni masasına cıvatalanmış bir döner masadır. Parçayı yeniden fikstur olmadan bir silindir etrafındaki veya çoklu yüzlerdeki özellikleri işlemenizi sağlar.

5. eksen: İki döner eksen ekler. Takım (veya masa) iki bağımsız rotasyon yönünde eğilebilir. Bu takımın neredeyse herhangi bir açıdan yaklaşabilmesi anlamına gelir.

5-eksenin 3-eksenin yapamayacağı geometrik olarak mümkün kıldığı şeyler:

- Altoluk kesintiler: Yukarıdan aşağıya bir görünümden gizli olan özellikler. Takım sarkan geometrinin arkasına ulaşmak için eğilir.

- Bileşik açılar: Herhangi bir eksene paralel veya dik olmayan yüzeyler. 3-eksenli makine özel açılı bir fiktür gerektirir. 5-eksenli makine sadece eğilir.

- İmpeller & türbin kanatları: Büyük, sürekli olarak açıyı değiştiren bükülmüş, kavisli yüzeyler. Sadece 5-eksenli eşzamanlı fraisaj bunları tek kurulumda kesebilir.

- Azaltılmış kurulumlar: 3-eksenli makinede altı kurulum gerektiren bir parça 5-eksenli makinede bir kurulum gerektirebilir. Her kurulum hizalama hatasının bir şansıdır.

Özet

CNC İşlemede Geometri: Anahtar Çıkarımlar

Koordinat sistemleri: MCS makinenin mutlak çerçevesi. WCS (G54-G59) parça için sizin referans çerçevesi. Sağ el kuralı eksen yönlerini tanımlar. Takım uzunluğu ofsetleri farklı takım uzunluklarını telafi eder.

Takım yolları: G01 düz çizgiler içinde hareket eder. G02/G03 yaylar içinde hareket eder. I/J merkez formatı yarıçap formatının iki-yay belirsizliğini ortadan kaldırır. Tırmanma fraisajı (kesici rotasyonu beslemesi yönü) daha iyi yüzey kalitesi & takım ömrü verir.

Yaylar & profiller: Tanjant yaylar kalma markaları olmadan düz geçişler oluşturur. Minimum iç filet yarıçapı takım yarıçapına eşittir. Kesici kompansasyonu (G41/G42) parça geometrisini programlamaya izin verir, kontrolör takım yolunu ofsetlerken.

GD&T: Geometrik toleranslar tolerans bölgelerini şekiller (silindirler, düzlemler) olarak tanımlar. Konum tolerans bölgeleri dairesel, kare değil: geometrik olarak adil. MMC bonus tolerans gerçek montaj boşluğunu yansıtır. Düzlük & dikeylik form'u boyutlardan bağımsız olarak kontrol eder.

Çalışma zarfı: Her makinenin sonlu seyahati vardır. Döner eksenler (4. & 5.) ulaşılabilir geometriyi genişletir & kurulumları azaltır. Daha az kurulum daha sıkı özellikler-arası tolerans anlamına gelir çünkü tüm özellikler aynı WCS kaynağını paylaşır.

Geometri temeli. Her G-kod komutu, her tolerans çıkmazı, her fiktür kararı geometrik bir işlem. Geometriyi öğren, & fraisaj izleyin.