Gia công CNC là để sản xuất các chi tiết như lòng, lõi và thanh trượt của khuôn nhựa trong ngành công nghiệp khuôn mẫu. ZW3D 2022 mới nhất có các tính năng CAM thân thiện hơn để nâng cao hiệu quả và trải nghiệm gia công. Bài viết này sẽ lấy quá trình gia công lõi khuôn nhựa làm ví dụ để giới thiệu những tính năng cho các bạn.
Hình 1. Lõi khuôn nhựa
Gia công lõi khuôn này chủ yếu bao gồm các quá trình như gia công thô, gia công bán tinh và gia công tinh. Các thao tác bao gồm Gia công thô 2D Offset và Gia công thô phần còn lại; Cắt đường viền, Flat Finish, Thao tác Lace và Thao tác 3D Offset được sử dụng để gia công bán tinh và gia công tinh. Nếu không có thêm khó khăn, tải xuống ZW3D 2022 và làm theo các bước bên dưới để thực hành!
Gia công thô
Gia công thô bao gồm Gia công thô 2D Offset và Gia công phần còn lại, nhằm loại bỏ các vật liệu không cần thiết càng nhanh càng tốt.
Gia công thô 2D Offset
Nó là một quá trình diễn ra trong lần gia công thô đầu tiên. Các bước sau đây là một minh họa.
Bước 1: Chèn câu lệnh
Trong ZW3D, các quá trình gia công được quản lý bằng các tệp. Kích thước của vật liệu là 250 * 230 * 98, vì vậy chúng tôi chọn dao [D35R2] làm công cụ gia công thô.
Nhấp chuột phải vào thư mục có tên D35R2, chọn "Insert Operation". Sau đó, trong hộp thoại Operation Type, chọn Offset 2D trong tab Quick Mill.
Hình 2. Chọn một thao tác Offset 2D Roughing
Bước 2: Thêm tính năng và chọn dao
Nhấp đúp vào thao tác Offset 2D Roughing, thêm Part và Stock dưới dạng các tính năng trong Primary menu và chọn dao [D35R2].
Hình 3. Thêm các tính năng gia công và chọn một công cụ
Bước 3: Đặt giới hạn phạm vi gia công
Đặt Containment Type (Loại giới hạn gia công), phạm vi gia công theo hướng trục Z trong Limiting menu (trình đơn Giới hạn) và phạm vi bộ lọc công cụ trong Filters menu (trình đơn Bộ lọc).
Hình 4. Cài đặt các thông số giới hạn
Bước 4: Cài đặt dung sai, Bước gia công và đường chạy dao
Đầu tiên, trong menu Tolerance (Dung sai) và Steps (Các bước), đặt các thông số Tolerance (Dung sai) và Thick (Độ dày) và Stepdown (Bước xuống). Sau đó, trong menu Path Setting (Thiết lập Đường dẫn), hãy đặt các thông số Flat Detection, Accuracy (Độ chính xác) và XY Corner Radius (Bán kính Góc XY).
Điều đáng nói là chức năng Flat Detection mới trong ZW3D 2022 (như được trình diễn trong bước 5 của Hình 5) giúp bạn tiết kiệm công sức chọn từng mặt phẳng để kiểm tra từng mặt phẳng khi xử lý các mặt phẳng nhiều lớp, điều này khá thuận tiện.
Hình 5: Đặt Tolerance (Dung sai), Steps (Các bước) và Toolpath (Đường chạy dao)
Các đường chạy dao Gia công thô 2D Offset sẽ được tạo sau khi tính toán hoàn thành. Trong ZW3D 2022, công nghệ tính toán song song đa luồng giúp tăng tốc đáng kể tính toán đường chạy dao của Gia công thô 2D Offset. Hơn nữa, chế độ Gia công thô Profile có sẵn trong Path Setting (Cài đặt đường dẫn).
Hình 6. Đường chạy dao gia công thô Offset 2D và chế độ gia công thô Profile
Rest Roughing (Gia công phần còn lại)
Gia công phần còn lại nhằm loại bỏ phần không cần thiết một cách chính xác hơn cho quá trình Tinh tiếp theo. Cũng giống như Gia công thô đầu tiên, bạn có thể chọn công cụ theo hình dạng của bộ phận và kích thước của công cụ trước đó. Cho nên đề nghị sử dụng công cụ có bán kính tương đương với bán kính trước đó (trong trường hợp này, công cụ D16R0.8 được chọn).
Trong ZW3D, Rest Roughing (Gia công thô phần còn lại) thường sử dụng [Reference Operation] để chỉ thao tác Offset 2D Roughing trong gia công thô. Sau khi công cụ tương ứng được thay thế, hãy sửa đổi các thông số Stepover và Stepdown trong Tolerance và Steps. Nói chung, các thông số cụ thể được đặt dựa trên bán kính công cụ và kinh nghiệm cá nhân của kỹ sư.
Hình 7. Quá trình gia công thô 2D Offset và đường chạy dao Gia công thô phần còn lại
Gia công bán tinh và Gia công tinh
Gia công bán tinh là quá trình chuẩn bị phôi để gia công tinh bằng làm nhẵn một số bề mặt thứ cấp để làm cho bề mặt của nó có độ dày đồng đều. Điều này sẽ làm giảm sự mài mòn của dao trong quá trình gia công tinh, do đó cải thiện độ chính xác và sự mượt mà của phôi.
Về phần gia công tinh, nó bao gồm bốn quy trình: Gia công Contour, Flat Finishing, Thao tác Lace và Cắt 3D offset.
Gia công Contour
Gia công Contour là phương pháp được sử dụng nhiều nhất để gia công tốc độ cao và thường được thực hiện để gia công các mặt bên. Gia công tốc độ cao được đánh giá cao về hiệu quả sản xuất cao, chất lượng xử lý cao và tiêu thụ năng lượng thấp. Các bước sau đây là một minh họa.
Bước 1: Insert Operation
Dao đầu tiên được sử dụng trong Semi-Finishing (Gia công bán tinnh) là dao D16R0.8 theo hình dạng của khuôn. Nhấp chuột phải vào thư mục có tên D16R0.8 và chọn Insert Operation. Chọn mức Z trong tab Quick Mill trong hộp thoại Operation Type.
Hình 8. Chọn kiểu thao tác
Bước 2: Thêm tính năng và chọn một công cụ
Nhấp đúp vào mức Z, thêm Part dưới dạng tính năng trong menu Primary và chọn công cụ D16R0.8.
Hình 9. Thêm một tính năng và chọn một công cụ
Bước 3: Đặt các thông số giới hạn
Trong Limiting menu, đặt phạm vi gia công của trục Z và phạm vi lọc của đường chạy dao trong Bộ lọc.
Hình 10. Cài đặt các thông số giới hạn
Bước 4: Đặt Tolerance (Dung sai), Steps (Các bước) và Toolpath (Đường chạy dao)
Đặt các thông số Tolerance (Dung sai) và Thick (Độ dày) và Stepdown (Bước xuống) tương ứng trong menu Tolerance (Dung sai) và Steps (Bước). Bạn có thể đặt XY Corner Radius (Bán kính góc XY) tương ứng và tùy chỉnh Start Points (Điểm bắt đầu) cắt trong menu Path Setting.
Hình 11. Đặt Tolerance (Dung sai), Steps (Các bước) và Toolpath (Đường chạy dao)
Bước 5: Đặt Engage và Retract và thêm Link
Trong menu Link và Lead và Link, hãy đặt các thông số Engage và Retract và chọn Add Lead đến Short Link.
Hình 12. Đặt Engage và Retract và thêm Link
Các đường chạy dao cắt theo đường viền sẽ được tạo ra sau khi tính toán.
Hình 13. Đường chạy giao Contour Cutting
Flat Finishing
Được sử dụng để gia công bề mặt chi tiết phẳng, Gia công phẳng có thể làm cho việc lập trình bề mặt mượt mà hiệu quả hơn và đáng tin cậy hơn.
Bước 1: Insert Operation
Công cụ D16R0.8 cũng được sử dụng ở đây. Nhấp chuột phải vào thư mục có tên D16R0.8, chọn Insert Operation, và chọn Flat trong thanh công cụ Quick Mill trong hộp thoại Operation Type.
Hình 14. Chọn thao tác Flat
Bước 2: Thêm tính năng và chọn một công cụ
Nhấp đúp vào Flat Finish, thêm Part làm tính năng trong menu Primary và chọn dao D16R0.8.
Hình.15 Thêm một tính năng và chọn một công cụ
Bước 3: Đặt Tolerance (Dung sai),Steps (Các bước) và Link và Lead
Đặt các thông số Tolerance (Dung sai) và Thick (Độ dày) tương ứng trong menu Tolerance (Dung sai) và Steps (Bước), cũng như các phương pháp Engage và Retract trong menu Link và Lead.
Hình 16. Đặt Tolerance (Dung sai),Steps (Các bước), Engage và Retract
Đường chạy dao Flat Finishing sẽ được tạo sau khi tính toán.
Hình 17. Flat Finishing toolpaths
Lace Operation
Lace Operation hầu hết được sử dụng trong gia công các khu vực phẳng để nâng cao độ chính xác và hiệu quả của gia công bề mặt.
Bước 1: Insert Operation
Cho đến nay, tất cả các bề mặt đều được gia công bằng công cụ D16R0.8. Chỉ còn lại một góc R tương đối nhỏ (R0,5) để xử lý, nên sử dụng công cụ D8R4.
Nhấp chuột phải vào thư mục có tên D8R4, chọn Insert Operation, và chọn Lace dưới tab Quick Mill trong hộp thoại Operation Type.
Hình 18. Chọn Lace Operation
Bước 2: Thêm tính năng và chọn một công cụ
Nhấp đúp vào thao tác Lace, thêm các bộ phận và một tệp mới dưới dạng các tính năng trong menu Primary và chọn công cụ D8R4.
Hình 19. Thêm các tính năng và chọn một công cụ
Hình 20. Tạo một tệp mới
Bước 3: Đặt Limiting Parameters (các thông số giới hạn), Tolerance (dung sai) và Steps (các bước)
Đặt Containment Type (Loại giới hạn vùng gia công) trong menu Limiting, sau đó đặt các thông số Tolerance (Dung sai) và Thick (Độ dày) và Cutting Steps (Bước cắt) tương ứng trong menu Tolerance (Dung sai) và Steps (Bước).
Hình 21. Cài đặt Limiting parameters (các thông số giới hạn), Tolerance (dung sai) và Steps (các bước)
Bước 4: Đặt Cut Angle, Engage và Retract
Đặt Cut Angle (Góc cắt) trong menu Path Setting (Cài đặt đường dẫn), sau đó đặt chế độ Engage và Retract trong menu Link và Lead.
Hình 22: Đặt Cut Angle (góc cắt), Engage (tương tác) và Retract (thu lại)
Các đường chạy dao lace sẽ được tạo ra sau khi tính toán.
Điều đáng chú ý là trong ZW3D 2022, thứ tự của các nguyên công Lace đã được tối ưu hóa để làm cho vùng gia công hợp lý hơn và hướng cắt nhất quán, do đó đường chạy dao được tạo ra có chất lượng và độ an toàn cao hơn.
Hình 23. Các đường chạy dao ren
Cắt 3D Offset
Cắt 3D Offset được sử dụng để hoàn thiện và làm rõ các góc của các bề mặt nhất định để đạt được chất lượng và hình dạng bộ phận cần thiết.
Bước 1: Insert Operation
Vì chúng tôi đã sử dụng công cụ D8R4 trước đây, hãy chọn D3R1.5 làm công cụ tạo góc rõ ràng. Nhấp chuột phải vào thao tác Cắt 3D Offset trong thư mục có tên D3R1.5, chọn Insert Operation và chọn Offset 3D trong tab Quick Mill trong hộp thoại Operation Type.
Hình 24. Chọn Offset 3D Operation
Bước 2: Thêm các tính năng và chọn công cụ
Nhấp đúp vào thao tác Cắt 3D Offset, thêm bộ phận và tệp làm các tính năng trong menu Primary và chọn công cụ D3R1.5.
Hình 25. Thêm các tính năng và chọn một công cụ
Bước 3: Đặt Limiting Parameters (các thông số giới hạn, Tolerance (dung sai) và Steps (các bước)
Đặt các thông số Reference Tool trong Limiting, sau đó đặt các thông số Tolerance (Dung sai) và Thick (Độ dày) và Cutting Steps (Bước cắt) tương ứng trong menu Tolerance (Dung sai) và Steps (Bước).
Hình 26. Đặt Limiting Parameters (các thông số giới hạn), Tolerance (dung sai) và Steps (các bước)
Bước 4: Đặt các tham số Engage (Tương tác) và Retract (Rút lại) trong Link và Lead
Hình 27. Đặt các thông số Engage và Retract
Các đường chạy dao cắt 3D Offset sẽ được tạo sau khi tính toán.
Hình 28. Đường chạy giao Offset 3D Cutting
Tạo mã NC
Sau khi tạo tất cả các đường chạy dao đã đề cập, hãy xuất chúng dưới dạng mã NC để bắt đầu gia công.
Bước 1: Chọn máy
Nhấp đúp vào Machine, nhấp Post Configuration trong Machine Manager, chọn bộ điều khiển cấu hình bài đăng tương ứng từ danh sách và chọn [machine_all.mdf] làm tệp định nghĩa.
Trong ZW3D 2022, mã NC của hệ thống CNC Siemens® và Heidenhain® được hỗ trợ.
Hình 29. Chọn bộ điều khiển cấu hình và tệp định nghĩa
Bước 2: Xuất mã NC
Bạn có thể xuất tất cả các mã NC cho tất cả các thao tác hoặc một mã NC cho mỗi công cụ.
Hình 30. Xuất mã NC
Sau đó, máy gia công sẽ gia công lõi khuôn nhựa theo các mã NC.
Tóm tắt
Mô-đun CAM của ZW3D 2022 đã được cải tiến với các chức năng như phương pháp gia công mới Profile Roughing path, Flat Detection, điểm khoan trước User-Defined Pre-Drilling cho Toolpath Generation, Hệ thống CNC của Siemens® và Heidenhain®, và Đầu A 5 trục trên máy C. Chúng có thể nâng hiệu quả và kinh nghiệm của bạn trong lập trình và gia công lên một tầm cao mới.
Tải xuống ZW3D 2022 mới nhất miễn phí và bắt đầu sáng tạo của bạn! Ngoài ra, hãy chia sẻ kiệt tác của bạn với các kỹ sư đồng nghiệp trong Nhóm người dùng ZW3D của Facebook.
