CNC-Taschenfräsen
Das Taschenfräsen wurde als eine der am häufigsten verwendeten Bearbeitungen angesehen . Es wird weitgehend in der Luftfahrt- und Werftindustrie verwendet . Beim Taschenfräsen wird das Material innerhalb einer beliebig geschlossenen Grenze auf einer ebenen Oberfläche eines Werkstücks bis auf eine feste Tiefe abgetragen. Zum Taschenfräsen werden in der Regel flache Schaftfräser verwendet. Zuerst wird ein Grobbearbeitungsvorgang durchgeführt, um den Großteil des Materials zu entfernen, und dann wird die Tasche mit einem End-Schaftfräser fertiggestellt. [8] Die meisten industriellen Fräsarbeiten können mit 2,5-Achsen- CNC- Fräsen erledigt werden. Diese Art der Bahnsteuerung kann bis zu 80% aller mechanischen Teile bearbeiten. Da die Bedeutung des Taschenfräsens sehr wichtig ist, können daher wirksame Taschenansätze zu einer Verringerung der Bearbeitungszeit und -kosten führen. [9] Das NC- Taschenfräsen kann hauptsächlich über zwei Werkzeugwege durchgeführt werden, nämlich linear und nicht linear. [10]
Linearer Werkzeugweg
Bei diesem Ansatz ist die Werkzeugbewegung unidirektional. Zick-Zack- und Zig-Werkzeugwege sind Beispiele für lineare Werkzeugwege.
Zick-Zack-Werkzeugweg
Beim Zick-Zack-Fräsen wird Material sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung entfernt. In diesem Fall erfolgt das Schneiden sowohl mit als auch gegen die Drehung der Spindel. Dies reduziert die Bearbeitungszeit, erhöht jedoch das Rattern der Maschine und den Werkzeugverschleiß .
Zig Werkzeugweg
Beim Zig-Fräsen bewegt sich das Werkzeug nur in einer Richtung. Das Werkzeug muss nach jedem Schnitt angehoben und zurückgezogen werden, wodurch sich die Bearbeitungszeit erhöht. Bei Zickfräsen ist die Oberflächenqualität jedoch besser.
Nichtlinearer Werkzeugweg
Bei diesem Ansatz ist die Werkzeugbewegung multidirektional. Ein Beispiel für einen nichtlinearen Werkzeugweg ist der konturparallele Werkzeugweg.
Konturparalleler Werkzeugweg
Bei diesem Ansatz wird die erforderliche Taschengrenze verwendet, um den Werkzeugweg abzuleiten. In diesem Fall ist der Cutter immer in Kontakt mit dem Arbeitsmaterial. Daher wird die Leerlaufzeit beim Positionieren und Zurückziehen des Werkzeugs vermieden. Für den großflächigen Materialabtrag ist der konturparallele Werkzeugweg weit verbreitet, da er während des gesamten Prozesses konsistent mit dem Aufwärts- oder Abwärtsschnittverfahren verwendet werden kann. Es gibt drei verschiedene Ansätze, die in die Kategorie der konturparallelen Werkzeugbahnerzeugung fallen. Sie sind:
Paarweiser Schnittpunktansatz: Beim paarweisen Schnittpunktansatz wird die Grenze der Tasche schrittweise nach innen geführt. Die Versatzsegmente schneiden sich an konkaven Ecken. Um die erforderliche Kontur zu erhalten, müssen diese Schnittpunkte abgeschnitten werden. Auf der anderen Seite werden im Falle einer konvexen Ecke die Versatzsegmente verlängert und dadurch verbunden, um die Kontur zu bilden. Diese Operationen, nämlich. Offset, Trimmen und Ausfahren werden wiederholt durchgeführt, um das gesamte Bearbeitungsvolumen mit einer ausreichenden Profilschicht abzudecken. [11]
Voronoi-Diagramm- Ansatz: Beim Voronoi-Diagramm-Ansatz wird die Taschengrenze segmentiert und das Voronoi-Diagramm für die gesamte Taschengrenze konstruiert. Diese Voronoi-Diagramme dienen zur Erzeugung der Werkzeugbahn für die Bearbeitung. Diese Methode gilt als effizienter und robuster. Außerdem vermeidet es topologische Probleme, die mit herkömmlichen Offset-Algorithmen verbunden sind.
