Come si trasforma una semplice lamiera in un componente preciso e funzionale? Il taglio della lamiera è un processo fondamentale nella produzione che coinvolge varie tecniche come il taglio laser, al plasma e a getto d'acqua. Questo articolo fornisce una guida completa a questi metodi, esplorando i principi alla base di ciascuno e le loro applicazioni. Dalla comprensione delle attrezzature utilizzate alla complessità dei diversi metodi di taglio, si otterranno preziose informazioni sul mondo della lavorazione della lamiera. Scoprite i dettagli che rendono possibile il taglio di precisione e come questi processi contribuiscono a una produzione efficiente.
Il principio del taglio laser si basa sull'abbreviazione di Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (amplificazione della luce mediante emissione stimolata di radiazioni), che viene tradotto come laser.
Il taglio laser è alimentato da scariche elettriche e utilizza una miscela di gas come He, N2, CO2ecc. come mezzo di eccitazione. Il raggio laser viene generato focalizzando il laser attraverso una serie di specchi, che poi fonde il materiale.
Il processo di taglio laser: Sotto il controllo dei programmi NC, il generatore laser produce un tipo specifico di laser. Il laser viene trasmesso attraverso il sistema ottico alla testa di taglio e focalizzato sulla superficie del pezzo, fondendo il metallo.
Allo stesso tempo, il gas di assistenza viene spruzzato dalla direzione parallela al raggio laser per soffiare via le scorie fuse. La testa di taglio si muove lungo il percorso predeterminato, controllata da un servomotore, per tagliare pezzi di varie forme.
1）Letto macchina:
L'intero percorso ottico è montato sul basamento della macchina, che è dotato di travi, staffe della testa di taglio e utensili della testa di taglio. Il basamento è progettato per eliminare le vibrazioni durante la lavorazione dovute all'accelerazione assiale. Il fondo del basamento della macchina è suddiviso in diverse camere di scarico. Quando la testa di taglio si trova sopra una determinata camera di scarico, la valvola si apre e il gas di scarico viene espulso. Attraverso il separatore a staffa, i piccoli pezzi e gli scarti cadono nel contenitore degli scarti.
2）Tavolo da lavoro:
Il piano di lavoro con supporti incorporati viene utilizzato per sostenere il materiale durante il taglio in piano.
3）Sensori:
Una buona qualità di taglio è legata alla distanza tra l'ugello e il pezzo. Esistono due tipi di sensori: i sensori meccanici a contatto e i sensori a induzione capacitiva. I primi sono utilizzati per la lavorazione di materiali non conduttivi, mentre i secondi sono utilizzati per materiali conduttivi.
4）Testa di taglio:
È il componente finale del percorso ottico. La lente incorporata mette a fuoco il raggio laser. Esistono due lunghezze focali standard della testa di taglio, 5 pollici e 7,5 pollici (utilizzate principalmente per il taglio di lastre spesse).
5）Controllore CNC:
Converte il programma di taglio (il modello della combinazione e del layout del pezzo) e i parametri di elaborazione del movimento degli assi. Attraverso la combinazione del movimento del raggio, della staffa e dell'asse rotante, il controller controlla la traiettoria di movimento del raggio laser sul pezzo, regolando automaticamente la velocità di taglio e la velocità di taglio. potenza del laser.
6）Cabina di controllo laser:
Controlla e verifica il funzionamento del laser e visualizza la pressione, la potenza, la corrente di scarica e la modalità operativa del sistema.
7）Laser:
La cavità risonante è il cuore del laser, dove viene generato il raggio laser. Il gas del laser è una miscela di anidride carbonica, azoto ed elio. Il turbocompressore fa muovere rapidamente il gas lungo l'asse della cavità risonante. Il gas viene raffreddato nei due scambiatori di calore per trasferire energia al gas nell'unità ad alta pressione.
8）Apparecchiature di raffreddamento:
Raffredda il laser, il gas laser e il sistema ottico.
9）Collettore di polveri:
Rimuove la maggior parte della polvere generata durante la lavorazione.
10）Sistema di carico e scarico automatico.
Metodi di taglio:
1）Taglio per fusione laser - Nel taglio per fusione laser, il materiale del pezzo viene parzialmente fuso e il materiale fuso viene soffiato via dal gas, formando un taglio. Il taglio viene eseguito solo allo stato liquido, quindi si chiama taglio per fusione. Durante il taglio, un gas inerte di elevata purezza viene fornito in direzione dell'asse del laser come gas di assistenza e il gas di assistenza si limita a soffiare via il metallo fuso dal taglio. Non reagisce con il metallo.
2）Taglio laser a fiamma - A differenza del taglio laser a fusione, il taglio laser a fiamma utilizza ossigeno attivo come gas di assistenza. Poiché l'ossigeno reagisce con il metallo già riscaldato, rilasciando una grande quantità di calore, il risultato è un ulteriore riscaldamento del materiale.
3）Taglio a vaporizzazione laser - Nel taglio a vaporizzazione laser, il materiale sul taglio viene vaporizzato dall'altissima densità di energia. Questo metodo taglia il metallo facendolo evaporare rapidamente, evitando lo schizzo di gocce fuse.
La scelta del metodo di taglio dipende dalle loro caratteristiche e dal materiale della lastra, e talvolta dalla forma del taglio.
Poiché la vaporizzazione richiede più calore della fusione, la velocità del taglio laser di fusione è superiore a quella del taglio laser di vaporizzazione, e il taglio laser è più veloce. taglio a fiamma è più veloce sfruttando il calore generato dalla reazione tra ossigeno e metallo.
Allo stesso tempo, l'ampiezza e la rugosità del taglio a fiamma sono elevate e l'area colpita dal calore è grande, quindi la qualità del taglio è relativamente scarsa, mentre il taglio per fusione ha una superficie liscia e di alta qualità e il taglio per vaporizzazione ha la migliore qualità di taglio senza ossidazione.
Inoltre, il taglio per fusione e vaporizzazione consente di ottenere un taglio privo di ossigeno, importante per il taglio con requisiti speciali.
In generale, i materiali possono essere tagliati con il taglio a fiamma, se la superficie deve essere non ossidata, si dovrebbe scegliere il taglio per fusione, mentre il taglio per vaporizzazione è generalmente utilizzato nei casi con elevati requisiti di precisione dimensionale e levigatezza della superficie, quindi la sua velocità è anche la più bassa.
Inoltre, anche la forma del taglio influisce sul metodo di taglio. Quando si lavorano pezzi delicati e angoli acuti, il taglio a fiamma può essere pericoloso perché il surriscaldamento può causare la bruciatura di piccole parti.
Gas LASER
Durante l'effettivo Processo di taglio laserAnche il gas ausiliario è coinvolto. Il gas ausiliario può non solo soffiare via le scorie in tempo utile, ma anche svolgere un ruolo di raffreddamento del pezzo e di pulizia dell'obiettivo.
La scelta di gas ausiliari diversi può anche modificare la velocità di taglio e la qualità della superficie di taglio, il che è molto importante per il taglio di metalli speciali.
1）Gas laser
Il gas laser è una miscela di elio, azoto e anidride carbonica in una certa proporzione, predeterminata in fabbrica per garantire prestazioni ottimali.
Non regolare il rapporto in modo casuale, poiché proporzioni non corrette possono causare guasti al sistema laser e danni all'alimentatore ad alta tensione.
Anidride carbonica CO2È la sostanza attivante. Viene eccitata da una scarica elettrica e converte l'energia elettrica in radiazione infrarossa.
Azoto N2: trasferisce l'energia generata dalla scarica elettrica all'anidride carbonica, aumentando la potenza di uscita del laser.
Elio He: può contribuire a mantenere la scarica elettrica nel gas e a facilitare il raffreddamento dell'anidride carbonica.
2）Gas da taglio:
Principalmente N2 o O2. La superficie di taglio di N2 è relativamente brillante, mentre la superficie di taglio dell'O2 diventa nera a causa dell'ossidazione del materiale.
Nota: il gas utilizzato dal LASER è di elevata purezza (tutti superiori a 99,99%).
3）Controllo dei parametri del gas
I parametri del gas che influenzano il processo di taglio includono il tipo di gas, la pressione del gas e il diametro dell'ugello.
(1) Tipo di gas ausiliario
I tipi di gas ausiliari comprendono ossigeno, aria, azoto e argon.
L'ossigeno è adatto per il taglio di lastre spesse, per il taglio ad alta velocità e per il taglio estremamente sottile. taglio delle lastre.
L'aria è adatta per il taglio di lastre di alluminio, metalli non metallizzati e lastre di acciaio zincato. Può ridurre in parte la pellicola di ossido e risparmiare sui costi.
L'azoto, come gas protettivo durante il taglio, può impedire la formazione del film di ossidazione e prevenire la combustione (che è facile che si verifichi quando la lastra è spessa).
L'argon viene utilizzato per il taglio titanio metalli.
(2) Pressione del gas
La pressione del gas si divide in alta e bassa pressione.
Secondo i parametri tecnici della macchina laser, l'alta pressione massima è di 20 megapascal e la bassa pressione massima è di 5 megapascal.
La selezione della pressione si basa sullo spessore della lastra, sulla velocità di taglio, sulla viscosità del metallo fuso e sulla potenza del laser.
Quando lo spessore della lamiera è elevato, la velocità di taglio è alta e la viscosità del metallo fuso è elevata, è possibile selezionare una pressione più elevata.
Al contrario, per i materiali sottili, taglio lentoo metalli con bassa viscosità del liquido, è possibile scegliere una bassa pressione appropriata.
Aumentare la pressione del gas in modo appropriato quando la potenza è elevata è utile per raffreddare i materiali circostanti, il che è adatto a requisiti speciali.
Indipendentemente dalla pressione scelta, il principio è quello di essere il più economico possibile, garantendo al contempo l'effetto di soffiaggio delle scorie.
(3) Diametro dell'ugello
La selezione del diametro dell'ugello è simile alla selezione della pressione del gas, ma è anche legata al metodo di taglio.
Nel caso di taglio con ossigeno come gas ausiliario, il cordone di taglio è più ampio a causa della combustione del metallo.
Per soffiare via le scorie in modo rapido ed efficace, è necessario scegliere un ugello di grande diametro.
Per il taglio a impulsi, dove il cordone di taglio è più piccolo, è necessario scegliere un ugello non troppo grande. A volte la scelta della dimensione dell'ugello è in conflitto con la selezione della pressione.
In questi casi, anche la regolazione della distanza tra l'ugello e il cordone di taglio può svolgere un ruolo importante.
Il campo di utilizzo della testa di taglio:
| Lunghezza focale dell'obiettivo | Diametro dello spot | Profondità di messa a fuoco[mm] | Ambito di utilizzo | |||
| tipo di materiale | gamma di spessore del materiale[mm] | tipo di gas | pressione del gas[bar] | |||
| 5.00 | 130 | 0.6 | Acciaio strutturale Lamiera d'acciaio zincata Acciaio inox Lega | ≦8 ≦5 ≦8 ≦10 | O2 N2 N2 N2 | ≦5 ≦12 8~16 8~16 |
| 7.50 | 190 | 1.4 | Acciaio strutturale Acciaio inox Lega | ≦20 ≦10 ≦10 | O2 N2 N2 | ≦5 8~20 8~20 |
Nota: l'ugello si divide in due tipi, HK e K. Ad esempio, HK15 significa tipo ad induzione ad alta pressione con un'apertura di Φ1,5 mm.
La figura seguente mostra la struttura della testa di taglio:
Relazione tra proprietà del materiale e Elaborazione laser:
Il risultato del taglio del pezzo può essere un taglio netto o il contrario, con scorie nella parte inferiore del taglio o segni di bruciatura nella parte superiore del taglio, in gran parte causati dal materiale.
I fattori che influenzano la qualità del taglio includono la composizione della lega, la microstruttura del materiale e la qualità della superficie, trattamento della superficie, riflettività, conducibilità termica, punto di fusione e punto di ebollizione.
Di solito, la composizione della lega influisce sulla resistenza del materiale, saldabilitàL'elevata resistenza all'ossidazione e alla corrosione fa sì che quanto più alto è il contenuto di carbonio, tanto più difficile è il taglio; i grani fini garantiscono una migliore qualità di taglio;
Se la superficie del materiale presenta ruggine o uno strato di ossido, l'ossido fonderà in modo diverso dal metallo durante la fusione, con il risultato di un ossido difficile da fondere sulla superficie e un aumento delle scorie, con conseguente taglio irregolare.
La superficie ruvida riduce la riflessione, aumenta l'efficienza termica e, dopo il trattamento di sabbiatura, la qualità del taglio è molto migliore.
La bassa conducibilità termica concentra il calore e aumenta l'efficienza.
Pertanto, i materiali con grana fine, superfici ruvide, assenza di ruggine e bassa conducibilità termica sono facili da lavorare.
Materiali con elevata contenuto di carbonioLe superfici rivestite o verniciate e quelle ad alta riflettività sono più difficili da tagliare.
I metalli ad alto contenuto di carbonio hanno in genere punti di fusione elevati, che li rendono difficili da fondere e aumentano il rischio di contaminazione. tempo di taglio.
Da un lato, allarga lo spazio di taglio, ingrandisce la superficie zona colpita dal caloree si traduce in una qualità di taglio instabile.
D'altra parte, un elevato contenuto di leghe aumenta la viscosità del metallo liquido, con conseguente aumento del rapporto di schizzi e scorie, e richiede una maggiore regolazione della potenza del laser e della pressione dell'aria durante la lavorazione.
I rivestimenti e le vernici aumentano la riflettività della luce, rendendo difficile la fusione e aumentando la produzione di scorie.
La tabella seguente mostra il tempo di taglio per il taglio LASER di diversi materiali:
Nota: i dati riportati nella tabella sono solo di riferimento e il tempo di taglio effettivo è influenzato da molti fattori.
| Materiale | Spessore del materiale (mm) | Velocità di taglio (mm/min) | Tempo di perforazione | Gas di assistenza | |
| Continuo | Impulso | ||||
| Lamiera d'acciaio zincata a caldo Lamiera d'acciaio laminata a freddo rivestita in alluminio Lastra di zinco galvanizzata Lamiera d'acciaio laminata a freddo | 0.8 | 7000 | 0.2 | 0.4 | N2 |
| 0.9-1.0 | 6000 | 0.2 | 0.4 | N2 | |
| 1.2 | 5000 | 0.2 | 0.6 | N2 | |
| 1.5 | 4800 | 0.3 | 0.6 | N2 | |
| 2.0 | 3500 | 0.3 | 1 | N2 | |
| 2.5 | 4500 | 0.3 | 1 | O2 | |
| lamiera d'acciaio laminata a caldo | 0.2-0.3 | 300 | 1 | 0.3 | O2 |
| acciaio inox | 0.5 | 8000 | 0.1 | 1 | N2 |
| 1.0 | 7000 | 0.2 | 1 | N2 | |
| 1.5 | 5500 | 0.2 | 1 | N2 | |
| 2.0 | 3200 | 0.3 | 1 | N2 | |
| 2.5 | 3000 | 0.3 | 1 | N2 | |
| 3.0 | 2200 | 0.4 | 1 | N2 | |
Materiali tecnici comuni per il taglio laser:
1. Taglio laser di materiali metallici:
Quasi tutti materiali metallici hanno un'elevata riflettività all'energia delle onde infrarosse a temperatura ambiente, ma la CO2 laser con una lunghezza d'onda di 10,6μm è stato applicato con successo al taglio laser di molti metalli.
Il tasso di assorbimento iniziale del metallo a un raggio laser di 10,6μm è di soli 0,5-10%, ma quando un laser focalizzato con una densità di potenza superiore a 106w/cm2 sulla superficie del metallo, la superficie può iniziare a fondere rapidamente in microsecondi.
Il tasso di assorbimento della maggior parte dei metalli allo stato fuso aumenta notevolmente, generalmente fino a 60%-80%.
1.1 Acciaio al carbonio
I moderni sistemi di taglio laser possono tagliare lastre di acciaio al carbonio con uno spessore massimo di circa 20 mm. La larghezza della giunzione tagliata può essere controllata entro un intervallo soddisfacente utilizzando il meccanismo di taglio per fusione per ossidazione.
Per gli acciai a basso tenore di carbonio, la zona di taglio influenzata dal calore può essere ignorata e la giuntura tagliata è piatta, liscia e con una buona qualità. perpendicolarità.
Tuttavia, la zona di segregazione del fosforo e dello zolfo è soggetta all'erosione dei bordi di taglio.
Per acciaio ad alto tenore di carbonioLa qualità del bordo di taglio è leggermente migliorata, ma la zona interessata dal calore è leggermente più ampia.
1.2 Acciaio inox
La reazione di ossidazione e rilascio di calore durante il taglio laser dell'acciaio inossidabile non è così intensa come quella dell'acciaio al carbonio, quindi la sua velocità di taglio è leggermente inferiore a quella dell'acciaio ordinario con lo stesso spessore.
L'uso di gas inerte come gas di assistenza per tagliare l'acciaio inossidabile consente di ottenere bordi di taglio non ossidati, che possono essere utilizzati direttamente per la saldatura, ma la velocità di taglio con l'ossigeno come gas di assistenza sarà ridotta di circa 50%.
1.3 Acciaio legato
Nell'ambito della gamma di potenze laser utilizzabili per il taglio, a condizione che i parametri di processo siano controllati correttamente, ottenere bordi di taglio diritti e non appiccicosi non è molto difficile.
Tuttavia, gli acciai per utensili ad alta velocità e gli acciai per lavorazioni a caldo contenenti tungsteno possono fondere e incollare scorie durante il taglio laser.
1.4 Alluminio e sue leghe
Il taglio dell'alluminio appartiene al meccanismo di taglio per fusione e il gas ausiliario viene utilizzato principalmente per soffiare via il prodotto fuso dall'area di taglio.
In generale, è possibile ottenere una migliore qualità della superficie di taglio.
A volte, la scoria aderisce anche al retro del taglio e per alcuni leghe di alluminioè importante prevenire la generazione di microcricche intergranulari sulla superficie di taglio.
Taglio laser dell'alluminio richiede un'alta densità di potenza per superare la sua elevata riflettività ai fasci di lunghezza d'onda di 10,6μm. Il foro iniziale si forma vaporizzando il materiale e, una volta generato il foro, il tasso di assorbimento del materiale al fascio sarà notevolmente aumentato, come nel caso dell'acciaio.
1.5 Rame e sue leghe
Il rame puro (rame) non può essere tagliato dai raggi laser CO2 a causa della sua elevata riflettività. Per tagliare lastre di lega di rame più sottili è possibile utilizzare una potenza laser più elevata e aria o ossigeno come gas ausiliario. A volte, una piccola quantità di scorie può aderire al retro del taglio.
1.6 Titanio e sue leghe
Il titanio puro può essere ben accoppiato con raggi laser focalizzati per convertire l'energia termica.
Quando si utilizza l'ossigeno come gas ausiliario, la reazione chimica è intensa e la velocità di taglio è elevata, ma si può generare uno strato di ossido sul tagliente e, se non si presta attenzione, si può verificare un surriscaldamento.
Per motivi di sicurezza, è meglio utilizzare l'aria come gas ausiliario.
1.7 Leghe di nichel
Le leghe a base di nichel, note anche come superleghe, presentano numerose varietà, la maggior parte delle quali può essere tagliata mediante ossidofusione.
2. Taglio laser di nonmateriali metallici:
Il raggio laser CO2 con lunghezza d'onda di 10,6μm viene facilmente assorbito dai materiali non metallici a causa della loro bassa conducibilità termica e temperatura di evaporazione.
Il fascio assorbito può trasmettersi quasi interamente nel materiale e vaporizzarsi istantaneamente nel punto di irradiazione, formando un foro iniziale che consente al processo di taglio di procedere attraverso un ciclo benigno.
2.1 Materiali organici
2.1.1 Plastica (polimeri)
Il taglio laser ha una grande attrattiva per la lavorazione della plastica perché può tagliare qualsiasi forma di pezzo complesso senza contatto e ad alta velocità.
Come fonte di calore ad alta densità di potenza, il laser fa evaporare rapidamente l'adesivo e rompe le catene polimeriche per realizzare il taglio.
Con un adeguato controllo del processo, le materie plastiche a bassa fusione possono essere tagliate con bordi lisci, senza bave e senza bolle, mentre le materie plastiche ad alta resistenza richiedono una maggiore densità di potenza del fascio, con conseguente bruciatura e diversi gradi di carbonizzazione dei bordi.
Il taglio del cloruro di polivinile (PVC) e di materiali simili deve essere eseguito con attenzione per evitare la generazione di gas nocivi durante il processo di taglio.
2.1.2 Gomma
Il taglio laser della gomma è privo di contatto con il pezzo e non provoca estensione o deformazione del pezzo, evitando l'incollaggio dei bordi.
2.1.3 Legno
Il taglio laser è efficace per legno, compensato e truciolato senza rumore di segatura.
2.2 Materiali inorganici
2.2.1 Quarzo
I materiali di quarzo con bassi coefficienti di espansione termica sono più adatti al taglio laser e consentono di ottenere una buona qualità dei bordi e superfici di taglio lisce.
2.2.2 Vetro
La maggior parte del vetro produce crepe dopo essere stato sottoposto a uno shock termico laser.
2.2.3 Ceramica
Il meccanismo di taglio laser della ceramica è una frattura direzionale controllabile. Il punto laser focalizzato provoca gradienti di riscaldamento direzionali e forti sollecitazioni meccaniche per generare piccole cricche nella ceramica e in altri materiali privi di plasticità.
Queste crepe si muovono lungo la direzione dello spot luminoso, generandosi continuamente fino al taglio del materiale. L'uso di un fascio laser CO2 a onda continua deve evitare l'alta potenza, in quanto potrebbe causare cricche e guasti al taglio.
2.2.4 Pietra
Diversi tipi di materiali lapidei contengono umidità, che può causare esplosioni e crepe a causa del rapido riscaldamento del raggio laser.
3. Taglio laser di materiali compositi:
I nuovi materiali compositi leggeri in fibra polimerica rinforzata sono difficili da lavorare con i metodi convenzionali.
Il taglio laser, sfruttando la caratteristica di lavorazione senza contatto, può essere utilizzato per tagliare e rifinire fette sottili del materiale prima che questo polimerizzi in una forma fissa, con i bordi delle fette fusi insieme sotto il calore del raggio laser per evitare la generazione di detriti di fibra.
Per i pezzi di spessore completamente polimerizzati, in particolare quelli realizzati con materiali compositi rinforzati con fibre e fibra di carbonio, è necessario prestare attenzione durante il taglio laser per evitare possibili carbonizzazioni, delaminazioni e danni termici ai bordi tagliati.
Problemi da tenere presenti nel taglio laser:
1）Selezione della velocità di taglio:
La velocità massima di taglio del laser può raggiungere i 200-300 mm/s, ma nelle applicazioni pratiche la velocità effettiva utilizzata è di solito solo un terzo o la metà della velocità massima.
Questo perché velocità più elevate possono portare a una minore precisione dinamica del servomeccanismo, che influisce direttamente sulla qualità del taglio.
Gli esperimenti hanno dimostrato che nel taglio di fori circolari, maggiore è la velocità di taglio, minore è l'apertura e peggiore è il risultato. rotondità del foro.
Pertanto, per migliorare l'efficienza, si consiglia di utilizzare la velocità massima solo per il taglio di lunghe linee rette.
2）Taglio delle linee di entrata e uscita:
Per garantire una buona giunzione delle cuciture ed evitare bruciature all'inizio e alla fine del taglio, spesso si utilizzano linee di transizione all'inizio e alla fine del taglio, note come linee di entrata e di uscita.
Le linee di ingresso e di uscita non sono utili per il pezzo stesso, quindi dovrebbero essere disposte al di fuori del raggio d'azione del pezzo e si dovrebbe fare attenzione a non posizionare le linee di ingresso in corrispondenza di angoli acuti o di aree in cui la dissipazione del calore è scarsa.
Il collegamento tra la linea d'ingresso e il cordone di taglio deve essere effettuato con un arco di transizione circolare per garantire un movimento fluido della macchina ed evitare le bruciature causate dall'arresto negli angoli.
3）Lavorazione degli angoli vivi:
Utilizzare gli archi di cerchio per elaborare gli angoli ottusi. Se possibile, evitare di elaborare angoli senza archi di cerchio. Gli angoli con archi di cerchio presentano i seguenti vantaggi:
Per gli angoli senza archi di cerchio, il raggio massimo consentito che può essere impostato è la metà della larghezza della linea di taglio. In questo caso, gli angoli tagliati non avranno un arco circolare.
Utilizzare il metodo di trasformazione dei fori rotondi in angoli per elaborare gli angoli acuti e il metodo di taglio lungo gli archi per elaborare gli angoli ottusi.
Per il taglio ad alta velocità si consiglia di tagliare angoli netti su lamiere sottili utilizzando il metodo di trasformazione dei fori rotondi in angoli.
Presenta i seguenti vantaggi:
Quando si tagliano angoli vivi su lastre spesse, il metodo di trasformare i fori rotondi in angoli può causare un surriscaldamento intorno all'angolo vivo.
In questo caso, per il taglio si devono utilizzare i parametri "Angolo critico, tempo di sosta". La macchina si sposta verso l'angolo acuto, si ferma per un tempo specifico e poi continua il movimento di tornitura.
Caratteristiche del trattamento LASER:
1. Parametri di elaborazione LASER:
1）Ambito di elaborazione piatto:
Gamma di elaborazione LASER XY (25001250), (la dimensione massima del materiale in fogli esistente è 1220mm*2440mm, e 10mm devono essere lasciati sul bordo del materiale in fogli durante il taglio).
2）Altezza di lavorazione:
Il Testa del LASER può essere sollevato di 60-80 mm in direzione verticale (direzione Z). Pertanto, l'altezza massima del pezzo da tagliare senza rimuovere le attrezzature è di 60 mm. Se l'altezza del pezzo supera i 60 mm, è necessario abbassarla, ad esempio rimuovendo i dispositivi di fissaggio o utilizzando maschere di collegamento.
3）Spessore di lavorazione:
2512 spessore del materiale di lavorazione del modello:
| Modelli di macchine | SUS | SPHC | AL | CU |
| 1800W | 5 mm | 10 mm | 3,0 mm | Foglio sottile |
| 3000W | 10 mm | 25 mm | 5 mm | 5 mm |
Il LASER può anche lavorare materiali come pannelli di legno, lastre acriliche e materiali metallici con film sottili attaccati.
Nota: per taglio del metalloLe macchine LASER hanno capacità di rilevamento automatico, ma non sono in grado di rilevare i materiali non metallici.
Pertanto, il taglio deve essere impostato a un'altezza specifica durante la lavorazione.
Inoltre, le macchine LASER sono in grado di tagliare il film sottile prima di tagliare la pellicola. materiale metallico ripetutamente, senza bisogno di regolare l'altezza.
4）Larghezza e apertura minima della fessura di lavorazione
La larghezza minima della fessura di lavorazione nel taglio LASER è determinata dal diametro del raggio laser, che di solito è di 0,2 mm. Pertanto, la larghezza minima della fessura di lavorazione è di 0,2 mm, che rappresenta una linea di taglio diretta.
Analogamente, l'apertura minima di lavorazione è determinata dal diametro del raggio laser, che è di 0,7 mm.
2. Metodi comuni di elaborazione LASER
1）Taglio LASER una tantum:
L'intero foro esterno e interno del pezzo viene tagliato in una sola volta. Questo è il metodo di lavorazione LASER più comune.
Poiché non ci sono restrizioni sul pezzo da tagliare, il raggio laser ha capacità illimitate di taglio dei contorni, rendendo il LASER ideale per la lavorazione di pezzi di forma complessa.
Quando tutti i fori esterni e interni del pezzo possono essere tagliati in una sola volta, senza influenzare le postazioni di lavoro successive e garantendo la qualità del prodotto, il taglio LASER una tantum viene utilizzato nella programmazione ingegneristica.
2）Elaborazione secondaria:
La definizione di lavorazione secondaria è che, a causa di requisiti di processo o di modifiche progettuali, è necessario eseguire una lavorazione di taglio supplementare su prodotti finiti o semilavorati, tagliando completamente i fori esterni e interni del pezzo in più fasi.
Quando il taglio LASER una tantum interessa le postazioni successive ed è difficile garantire la qualità del prodotto, una parte della grafica viene tagliata durante il primo taglio del pezzo e poi, dopo essere stata lavorata dalle relative postazioni, viene eseguito un secondo taglio LASER per tagliare completamente i fori esterni e interni del pezzo.
Il prodotto viene quindi elaborato dalle successive postazioni di lavoro per soddisfare i requisiti di qualità del prodotto.
Il principio di base della lavorazione secondaria è illustrato nella Tabella 3 e le fasi di lavorazione sono le seguenti:
Per prima cosa, posizionare una piastra di fissaggio sulla macchina e fissarla (le dimensioni della piastra non sono obbligatorie e possono essere scelte in loco in base alle effettive esigenze; è sufficiente una dimensione leggermente superiore a quella del pezzo da lavorare, perché ci servono solo i fori di posizionamento).
Richiamare quindi il programma di fissaggio per praticare tre fori di posizionamento e i fori di evitamento del percorso di taglio sulla piastra di fissaggio. Quindi, posizionare il pezzo da tagliare e utilizzare i tre perni di posizionamento sul pezzo per posizionarlo con la piastra di fissaggio.
Infine, chiamare il programma principale per tagliare il pezzo. Dopo la lavorazione di un pezzo, rimuovere i perni di posizionamento, estrarre il pezzo e il telaio di scarto tagliato e quindi lavorare il lotto successivo.
Note per l'elaborazione secondaria:
Oltre a prendere in prestito i fori esistenti sul pezzo per il posizionamento, il diametro dei fori del perno di posizionamento deve essere uniformemente impostato su 6,10 per adattarsi all'uso di perni di posizionamento con un diametro di 6,00 (come mostrato nel cerchio 1 della Tabella 4).
Se è necessario utilizzare fori di posizionamento con altre specifiche, è necessario informare il personale LASER in loco affinché possa preparare i perni di posizionamento corrispondenti. I perni di posizionamento comunemente utilizzati sono riportati nella tabella seguente:
| Specifiche(D) | Spaziatura | Diagramma schematico |
| Φ3.0~Φ8.0 | 0,1 mm |  |
I fori di evitamento sulla piastra di fissaggio devono essere almeno 3-5 mm più grandi del pezzo da lavorare per evitare la fiamma del LASER e impedire che il retro del pezzo si bruci (come mostrato nel cerchio 2 della Tabella 4).
La distanza tra i fori del perno di posizionamento e il percorso di taglio deve essere di almeno 15 mm per evitare interferenze tra il perno di posizionamento e il percorso di taglio. Testa del LASER e i perni di posizionamento (come indicato nel cerchio 3 della Tabella 4 e nella dimensione A della Tabella 5).
3）Incisione
Il LASER è in grado di incidere, ad esempio per incidere testi o motivi su un pezzo. La profondità di incisione è legata ai parametri di lavorazione ed è generalmente di circa 0,1 mm.
Pertanto, se il pezzo ha un trattamento superficiale (come la vernice), sarà coperto e l'incisione non dovrebbe essere utilizzata.
Si noti inoltre che l'incisione può essere eseguita solo sulla parte anteriore del pezzo rispetto al suo posizionamento, poiché la testa del LASER si trova sulla parte anteriore e non può elaborare il lato posteriore.
4）Linee di taglio
Quando il pezzo da lavorare non richiede ampie fessure, sono necessarie linee di taglio. Si noti che la larghezza minima delle linee di taglio LASER è di 0,2 mm.
Durante il taglio normale, il programma compensa automaticamente questa differenza per caratteristiche come i fori. Tuttavia, per le linee di taglio, il programma non è in grado di determinare quale lato compensare.
Se ci sono requisiti rigorosi per le posizioni delle linee di taglio, il team di programmazione deve essere avvisato e informato su quale lato compensare.
Ad esempio, è necessario adottare diversi metodi di compensazione per garantire la dimensione A, come mostrato nel diagramma seguente:
3. Tecniche di elaborazione comuni
1）Interferenza tra la testa di taglio e le parti secondarie lavorate
Schema delle teste di taglio comunemente utilizzate:
Nota: la gamma di interferenze dei pezzi secondari lavorati può essere vista dal diagramma delle dimensioni strutturali della testa di taglio di cui sopra.
Gamma di elaborazione delle interferenze (diverse teste di ugelli).
Nota: l'area ombreggiata all'esterno dell'ugello è il normale campo di elaborazione senza interferenze.
2）Lavorazione di materiali sottili (spessore inferiore o uguale a 0,2 mm):
La lavorazione laser viene eseguita con gas ad alta pressione e si basa sul supporto di una doga (in ferro).
Durante il processo di taglio, il materiale viene soffiato dal gas ad alta pressione e deformato, mentre il pezzo in lavorazione viene bruciato nero quando passa attraverso la lamella.
Durante la lavorazione, di solito viene prima tagliata una piastra madre per evitare il percorso di taglio del pezzo, quindi il materiale viene posizionato sulla piastra madre o su un supporto speciale (fixture) e tirato in tensione per evitare il contatto con la lamella.
La prassi abituale è quella di creare un utensile a pressione, bloccare il pezzo in lavorazione tra la piastra di appoggio inferiore e l'utensile a pressione e serrarlo per ottenere il taglio di materiali in fogli sottili.
Il diagramma seguente mostra questo aspetto:
Nota: quando si progetta la piastra di appoggio inferiore e l'utensile di pressione, la dimensione del foro del perno di posizionamento rispetto ai due bordi del foro deve essere più grande del contorno del materiale sottile.
Come mostrato nella Figura 7, la dimensione A è maggiore della dimensione B e la dimensione C è maggiore della dimensione D. Poiché la maggior parte dei materiali sottili viene fornita sotto forma di bobine, prima di utilizzare il LASER per tagliarli, è necessario tagliarli in fogli con le forbici o con una macchina da taglio.
A questo punto, non è possibile garantire l'accuratezza delle dimensioni del contorno. In questo caso, una distanza maggiore tra i fori del perno di posizionamento può garantire il bloccaggio del materiale sottile.
Ad esempio, quando l'effettivo dimensioni di taglio D nella Tabella 7 è più grande di C, poiché A è più grande di B, la lastra può ancora passare attraverso lo spazio tra i due perni di posizionamento in direzione longitudinale senza interferire con essi.
3）Posizione di taglio
Il passo tra le lamelle del piano di lavoro è di 50 mm. In caso di interferenze durante la lavorazione secondaria, è possibile rimuovere la lamella interferente.
Quando si lavorano pezzi piccoli, se la larghezza del pezzo in direzione X è inferiore a 50, il pezzo cadrà nel cestino attraverso lo spazio tra le lamelle dopo il taglio.
Se la larghezza del pezzo in direzione X è compresa tra 50 e 100 e dopo il taglio è sostenuto da una sola lamella, cadrà anch'esso nel contenitore degli scarti.
Se le dimensioni del pezzo in direzione X sono superiori a 100, la lamella può sostenere il pezzo e il pezzo può essere prelevato direttamente dal piano di lavoro. Vedere il diagramma seguente:
4）Posizionamento del pezzo sulla macchina
La definizione delle direzioni X e Y sulla macchina LASER è visibile nel diagramma precedente, con la direzione X lungo la lunghezza della macchina.
L'importanza della differenziazione tra le direzioni X e Y è la seguente:
Ottimizzare il nesting per ottenere il massimo utilizzo del materiale
Per il taglio secondario dei pezzi, allineare il bordo lungo il più possibile parallelo alla posizione dell'operatore (dove viene aperto lo sportello) per facilitare le operazioni di carico e scarico.
Si noti che le direzioni X e Y del posizionamento del pezzo sulla macchina corrispondono a quelle del disegno AUTOCAD, a meno che non vi sia una rotazione durante il processo di conversione.
Pertanto, nel processo di disegno, cercate di posizionare la grafica in modo coerente con i requisiti reali.
Ad esempio, in un lavoro di taglio secondario generale, è necessario posizionare il pezzo in verticale nel disegno.
5）Taglio di forme non chiuse e di fori interni
Per il taglio di forme non chiuse e di fori interni (più comune nel taglio secondario), il punto di partenza non deve essere posizionato direttamente sul pezzo.
È necessario invece riservare un lead-in per evitare che il LASER bruci il pezzo quando inizia il processo di perforazione nel punto di partenza. In genere, un lead-in esterno di 5 mm è sufficiente.
A seconda delle circostanze specifiche, esistono due tipi di piombo: piombo diritto o piombo ad arco. Si veda l'applicazione nel diagramma seguente:
6）Arrotondamento inverso
Per tutti i pezzi, gli angoli vivi devono essere arrotondati in senso inverso a R0,5 mm durante la lavorazione LASER, se non diversamente specificato. Ciò è dovuto a due motivi:
In primo luogo, per evitare che gli spigoli vivi possano causare lesioni al personale;
In secondo luogo, per garantire un movimento fluido della macchina ed evitare le bruciature causate dagli arresti in curva.
7）Altre considerazioni sulla lavorazione:
Quando si tagliano fori inferiori in parti metalliche, il diametro deve essere aumentato di 0,05 mm perché ci sarà un piccolo punto di connessione all'inizio e alla fine del taglio.
Ad esempio, un foro inferiore con un diametro di Φ5,4 deve essere tagliato a Φ5,45.
L'ampiezza del foro di processo durante il taglio è generalmente superiore a 0,5 mm e quanto più piccola è la larghezza, tanto più evidenti sono le bave.
Quando si esegue il taglio secondario da una superficie piana a una superficie convessa, la velocità deve essere bassa, come nel caso del taglio di materiali di uguale spessore.
Il LASER è un metodo di lavorazione termico e il taglio di fori di rete e materiali sottili è influenzato dal calore e può causare la deformazione del pezzo.
1. Principio di lavorazione NCT
La NCT, o macchina utensile a controllo numerico, è una macchina utensile automatizzata e flessibile, in grado di adattarsi alle frequenti modifiche del design del prodotto.
Le varie operazioni e fasi necessarie durante il processo di lavorazione, nonché lo spostamento relativo tra l'utensile e il pezzo, sono rappresentati da codici digitali.
Le informazioni digitali vengono inviate a un computer dedicato o generico attraverso un supporto di controllo (come un nastro o un disco di carta); il computer elabora e calcola le informazioni in ingresso, emette vari comandi per controllare il servosistema della macchina o altri componenti di esecuzione, per lavorare automaticamente il pezzo o il prodotto richiesto.
2. Struttura principale del NCT
(1) Sistema di controllo NC: Questo sistema emette la maggior parte delle istruzioni di controllo e riceve informazioni dalle varie parti della macchina, che vengono poi elaborate a livello centrale per controllare i vari processi di lavorazione della macchina.
(2) Sistema idraulico: Fornisce la potenza necessaria per la punzonatura alla testa di punzonatura sotto il supporto del sistema di controllo NC ed esegue i comandi T e i parametri m.
(3) Sistema di raffreddamento: Assorbe il calore generato dalle varie parti principali della macchina durante il funzionamento per mantenere la macchina stabile.
(4) Tavolo da lavoro: Sostiene il lamiera e viene controllato da un servomotore per alimentare l'asse XY, facendo coincidere la posizione della lamiera con la testa di punzonatura, ed è il principale sito di lavorazione.
3. Tipi di macchine utensili NCT
Attualmente esistono due principali tipi di macchine utensili: Macchine utensili AMADA (VIP255, VIP2510 e VIP357) e macchine utensili Trumpf (TP2000).
Poiché in loco sono presenti numerose macchine utensili AMADA, la seguente trattazione si concentrerà principalmente su AMADA, con spiegazioni separate per le diverse parti della macchina Trumpf.
4. Disco e utensili.
La situazione del disco utensile: Il disco utensile varia a seconda del modello di macchina.
La macchina VIP357 è dotata di una tavola rotante a tre strati con 58 posizioni utensile, suddivise in cinque livelli (A, B, C, D, E) e due angolari automatici di tipo B utensile di tornitura posizioni (T220, T256).
Ad eccezione delle posizioni degli utensili di tipo A nello strato centrale e interno, tutte le altre sono posizioni di utensili chiave.
Le macchine VIP255 e VIP2510 dispongono di una tavola rotante a due strati con 31 posizioni utensile, suddivise in quattro livelli (A, B, C, D) e tre angoli automatici. utensile di tornitura (due di tipo B: T210, T227 e uno di tipo C: T228).
Ad eccezione delle posizioni degli utensili di tipo A nello strato interno, tutte le altre sono posizioni di utensili chiave. Durante il processo di disposizione degli utensili, si raccomanda di evitare di disporre gli utensili nelle posizioni di rotazione.
Inoltre, è importante notare se la posizione dell'utensile è una posizione chiave o meno. Gli utensili di forma rotonda, come i coltelli rotondi, i coltelli ad insalata, gli utensili di punzonatura, gli utensili di stampaggio, i punti convessi circolari (dossi), ecc. possono essere collocati in posizioni non chiave, mentre gli altri utensili devono essere collocati in posizioni chiave.
Stato dell'utensile:
Gli utensili NCT sono suddivisi in cinque livelli A, B, C, D ed E in base alle dimensioni esterne, con il livello A che ha le dimensioni esterne più piccole e il livello E che ha le dimensioni più grandi. Gli utensili di ciascun livello corrispondono alle posizioni degli utensili sul disco.
Le specifiche per l'installazione degli stampi sulle posizioni degli utensili a disco sono elencate nella tabella seguente:
| Tipo di muffa | Dimensione nominale | Dimensione stampo superiore standard | Numero di modello |
| A | 1/2″ | Diametro 1,6-12,7 mm (0,063″-0,5″dia) | 36 (12) anello esterno con 12 supporti e CHIAVE |
| B | 1-1/4″ | 12.8-31.7mm dia(0.501″-1.25″dia) | 14 (14) anello esterno con 6 supporti e 4 supporti KEY8 con 2 KEY per l'anello interno. |
| C | 2″ | Diametro 31,8-50,8 mm (1,251″-2″dia) | 4(4) |
| D | 3-1/2″ | 50.9-88.9mm dia(2.001″-3.5″dia) | 2(2) |
| E | 4-1/2″ | 89.0-114.3mm dia(3.501″-4.5″dia) | 2(2) |
※ Il numero all'interno delle parentesi indica il modello di stampo applicabile.
1. Le definizioni delle direzioni X e Y sono le seguenti:
La direzione X è parallela alle due ganasce e la direzione Y è parallela al perno o alla colonna di posizionamento. Vedere il diagramma seguente:
2. Gamma di lavorazione:
| Numero di modello | Direzione X | Direzione Y |
| VIP357 | -10<x<1840 | -50<y<1270 |
| VIP255 | -10<x<1210 | -50<y<1270 |
Se la direzione X supera questo intervallo, è possibile utilizzare il comando di movimento automatico dell'artiglio G27 per regolarla. Il formato è G27 X quantità di movimento.
Il diagramma sottostante mostra il prima e il dopo l'utilizzo del metodo di movimentazione automatica delle ganasce. Le linee tratteggiate nel diagramma sono due piastre di pressione cilindriche utilizzate per fissare la lamiera quando le ganasce vengono rilasciate per impedire il movimento.
Dopo che le ganasce sono state rilasciate e ritratte verso l'esterno, si spostano verso la direzione positiva dell'asse X da Amm, quindi si spostano verso l'interno nella posizione corrispondente e si bloccano. In questo modo si completa l'intero processo di movimento dell'artiglio.
Il campo di lavorazione prima e dopo il movimento dell'artiglio viene ampliato come mostrato nel diagramma seguente.
Se la direzione Y supera questo intervallo, può rappresentare un pericolo perché significa che le ganasce possono essere entrate nella zona di pericolo, come mostrato nel diagramma seguente.
Nel primo scenario, le ganasce si trovano tra lo stampo superiore e quello inferiore e la punzonatura può danneggiare le ganasce.
Nel secondo scenario, sebbene le ganasce non vengano danneggiate, il materiale può deformarsi perché si trova su piani diversi.
La soluzione è cambiare la posizione delle ganasce, cambiare la posizione dello stampo, cambiare le dimensioni dello stampo o progettare ganasce alternative.
3. Posizionamento del pezzo
Il posizionamento del pezzo sul NCT è ottenuto dalle ganasce e dal perno di posizionamento o dal blocco di posizionamento quadrato nella direzione Y.
Il posizionamento del pezzo contro le ganasce determina la posizione in direzione Y, mentre il posizionamento contro il perno di posizionamento o il blocco di posizionamento quadrato determina la posizione in direzione X.
La distanza dalla posizione di posizionamento dell'origine al perno di posizionamento o al blocco di posizionamento quadrato è la seguente:
| Numero di modello | Distanza dalla posizione di posizionamento dell'origine |
| VIP357 | Perno di posizionamento: 45 mmBlocco di posizionamento: 130~210 mm. |
| VIP255 | Perno di posizionamento: 59 mm |
4. Dati relativi alla mandibola
La posizione relativa delle due ganasce nella direzione X dell'NCT può essere regolata per adattarsi a lamiere di dimensioni diverse.
Tuttavia, le due ganasce non possono essere avvicinate all'infinito: esiste una distanza minima tra di esse, come mostrato nel diagramma seguente. Se il pezzo da lavorare è più piccolo di questo valore minimo, può essere bloccato da una sola ganascia.
5. Elenco delle zone di pericolo e delle zone di interferenza di formazione per le ganasce di ciascun tipo di utensile.
Durante il movimento del pezzo trattenuto dalle ganasce, è possibile che queste ultime vengano perforate, con conseguenti danni.
Pertanto, è necessario lasciare una certa distanza di sicurezza tra la sezione di lavorazione e le ganasce.
La distanza minima dalle ganasce in direzione Y = raggio dello stampo superiore + larghezza delle ganasce + zona di deformazione.
| Progetto | Stampo inferiore diametro mm | Diametro superiore dello stampo mm | Distanza minima dalle ganasce in direzione Y mm | ||
| Tipo di strumento | |||||
| A | 18 | 25.4 | 25.4 | 30 | |
| B | 38 | 47.8 | 47.8 | 40 | |
| C | 74 | 89 | 70 | 50 | |
| D | 110 | 125.4 | 110 | 80 | |
| E | 133 | 158 | 133 | 95 | |
Nota:
1) La zona di deformazione del materiale è solitamente di 5 mm e il valore specifico dipende dallo spessore del materiale e dall'altezza di formatura. Questo valore è solo di riferimento.
2) La larghezza della ganascia è di 10 mm.
La zona di interferenza di formatura in direzione ascendente = raggio dello stampo superiore + zona di deformazione
(Nota: zona di deformazione = raggio o larghezza dell'elemento formatore/2 + zona di deformazione del materiale)
| A | B | C | D | E | |
| Zona di interferenza minima di lavorazione mm | 12,7+ Zona di deformazione | 24+ Zona di deformazione | 35+ Zona di deformazione | 55+ Zona di deformazione | 67+Zona di deformazione |
La zona di interferenza di formatura in direzione verso il basso = raggio inferiore dello stampo + zona di deformazione
(Nota: zona di deformazione = raggio o larghezza dell'elemento formatore/2 + zona di deformazione del materiale)
| A | B | C | D | E | |
| Zona di interferenza minima di lavorazione mm | 12,7+ Zona di deformazione | 24+ Zona di deformazione | 45+ Zona di deformazione | 63+Zona di deformazione | 79+Zona di deformazione |
6. Tempo di elaborazione stimato per il NCT
Tempo di cambio utensile
Posizione dell'utensile adiacente: circa 1,5 secondi
Intervallo posizione utensile: circa 2,0 secondi
Posizione dell'utensile rotante: circa 2,5 secondi
I tempi di cambio utensile di cui sopra possono essere unificati a circa 2,0 secondi perché anche per un pezzo complesso con 30 utensili installati, l'errore nel tempo di cambio utensile non dovrebbe superare i 15 secondi.
Frequenza di punzonatura
Per gli utensili a foro singolo, la frequenza massima di punzonatura è di 8 al secondo, con una distanza del foro di 4-5 mm, ossia 480 al minuto. Tuttavia, in base alle condizioni dell'utensile e dell'attrezzatura in loco, la frequenza di punzonatura è generalmente di 4 al secondo, ovvero 240 al minuto.
Per gli utensili multiforo, la frequenza massima di punzonatura è di 2 al secondo, cioè 120 al minuto. Tuttavia, in base alle condizioni dell'utensile e dell'attrezzatura in loco, la frequenza di punzonatura è generalmente di 60-70 al minuto.
Tempo di formazione
7. Parametri caratteristici tipici delle macchine utensili.
Tabella delle prestazioni tecniche per l'elaborazione del VIPROS-357:
| Progetto | Contenuto | |
| Dimensione massima di elaborazione. | Senza utilizzare il cambio automatico degli utensili | -10<x<1840 -50<y<1270 |
| Utilizzo del cambio automatico degli utensili | 1270<x<2440 | |
| Spessore massimo di lavorazione (mm) | 6 | |
| Capacità di carico massima (kg) | 100 | |
| Precisione di lavorazione (mm) | ±0.10 | |
| Velocità di movimento del piano di lavoro (X, Y m/min) | 65、50 | |
| Velocità di rotazione (giri/min) | 30 | |
| Frequenza massima di punzonatura | 520/420 (corsa 3 mm, passo 2 mm)360/360 (corsa 6 mm, passo 2 mm)275/275 (corsa 8 mm, passo 8 mm)275/240 (corsa 8 mm, passo 25,4 mm) | |
| Distanza rettilinea tra due perni di posizionamento e le ganasce | Blocco: 130,00 Perno di posizionamento rotondo: 55.00 | |
| Larghezza di una ganascia (mm) | 80 | |
| Larghezza minima quando si combinano due ganasce (mm) | 220 | |
| Pressione minima dell'aria (kg/cm2) | 3 | |
| Pressione minima dell'olio (kg/cm2) | 190 | |
| Temperatura massima dell'olio (℃) | 700 | |
Elenco dei parametri di lavorazione per le macchine Trumpf
| Ambito di applicazione | È adatto per piccoli lotti e pezzi semplici e viene utilizzato principalmente per la lavorazione secondaria di pezzi con fori a maglia fitta. | |
| Spessore di lavorazione | Lo spessore massimo di lavorazione è di 6,4 mm | |
| Torretta portautensili | La macchina TP2000 dispone di un totale di 11 posizioni utensili opzionali. Al netto delle due posizioni occupate dai morsetti, un programma può utilizzare fino a 9 portautensili alla volta, il che significa che in un programma possono essere utilizzati al massimo 9 utensili ordinari. (In questo caso, gli utensili ordinari si riferiscono agli utensili che possono contenere un solo utensile su un disco, a differenza degli utensili multiutensile). Se si utilizzano utensili multipli, è possibile installare fino a 90 utensili alla volta. Se per la lavorazione sono necessari più di 9 portautensili, la lavorazione vera e propria può essere eseguita fermando la macchina a metà e cambiando l'utensile. In questo caso, l'operatore installerà i primi 9 utensili sui portautensili e, quando il programma raggiungerà il 10° utensile, la macchina si fermerà e l'utensile verrà cambiato prima di continuare il programma per completare la lavorazione. | |
| Metodo di posizionamento | I pilastri di posizionamento sono utilizzati per il posizionamento. Sono presenti due pilastri di posizionamento con un diametro di 20 mm e una distanza dell'asse Y di 90 mm. L'intervallo applicabile per i due pilastri di posizionamento è il seguente: Il pilastro di posizionamento 2 è adatto alla lavorazione secondaria di pezzi con elementi grafici che si trovano a una distanza massima inferiore a 530 mm dalla direzione X del pilastro e con dimensioni ridotte (X < 1220). Il pilastro di posizionamento 1 è adatto a tutti gli altri casi, tranne quelli sopra citati. La distanza tra i due pilastri di posizionamento è di 940 mm. | |
| Campo di lavoro della macchina | Senza piattaforma aggiuntiva: 1275x1280 mm. Con piattaforma aggiuntiva: 1275x2030 mm. | Nota: quando si utilizza un utensile a più posizioni, l'intervallo di lavorazione si riduce di conseguenza. Per un utensile a 5 posizioni si riduce di 20 mm e per un utensile a 10 posizioni si riduce di 26 mm. |
| Campo di lavorazione effettivo | Direzione X: da -25 a 1275 mm. Direzione Y: da -7 a 1280 mm. Quando si cambiano gli utensili, Ymax = -161,5 mm. | |
| Zona di pericolo della pinza. | Utensile regolare: Xmax = 97×2 = 194 mm, Ymax = 72 mm.Utensile a 5 posizioni: Xmax = 97×2 + 20×2 = 234 mm, Ymax = 72 + 20 = 92 mm. Utensile a 10 posizioni: Xmax = 97×2 + 26×2 = 246 mm, Ymax = 72 + 26 = 98 mm. | |
| Dimensione di scarico automatico. | 200X200 mm. | |
| Velocità di lavorazione. | Velocità di movimento dell'asse X: 90 m/min. Velocità di movimento dell'asse Y: 60 m/min. Velocità combinata degli assi X e Y: 108 m/min. Velocità di impatto: ad altezza di posizionamento di 1 mm: 900 battiti/min, ad altezza di posizionamento di 25 mm: 420 battiti/min. Velocità di marcatura: 2200 battiti/min.Velocità di rotazione dell'asse C: 3 rotazioni/s. | |
| Diametro massimo di punzonatura | Corsa singola 76 mm Multicut standard 200 mm | |
| Precisione | Precisione di posizionamento 0,1 mm Ripetibilità 0,03 mm | |
Esistono diverse modalità di lavorazione del NCT, come la punzonatura dei fori di rete, la punzonatura a gradino, la rosicatura, la smussatura, il movimento automatico della pinza, ecc.
Ogni metodo di lavorazione corrisponde a specifiche istruzioni del programma NC. L'utilizzo dell'istruzione appropriata non solo rende l'elaborazione più semplice e meno soggetta a errori, ma migliora anche l'efficienza. In questa sezione vengono fornite alcune spiegazioni sui metodi di elaborazione NCT tipici.
1) Punzonatura dei fori della rete
Nella lavorazione pratica, l'NCT spesso elabora un gran numero di fori della maglia di dissipazione del calore.
La modalità G36 offre la velocità di elaborazione più elevata quando si eseguono fori di rete.
Se i fori della maglia all'interno di un'area unitaria superano i 25%, la punzonatura causerà la deformazione del materiale. In questo caso, è necessario un trattamento di processo adeguato.
Di solito, l'intero materiale della lastra viene prima punzonato con NCT e, dopo la punzonatura del pezzo, la lastra viene appiattita.
Se le dimensioni critiche devono essere garantite, si può prendere in considerazione una lavorazione secondaria dopo la spianatura.
Quando le dimensioni e la spaziatura dei fori delle maglie sono incoerenti, consultarsi con il cliente per renderli coerenti all'interno dell'intervallo di tolleranza, al fine di facilitare la successiva apertura dello stampo per la produzione di massa (come l'apertura NCT con punzonatura multipla della testa).
2) Fori a punzonatura continua (rettangolari)
Nella lavorazione NCT, spesso si verificano casi di punzonatura di fori rettangolari di grandi dimensioni, che possono essere lavorati mediante punzonatura continua con stampi rettangolari di piccole dimensioni.
3) Mordicchiare
In assenza di una macchina per il taglio laser, si può ricorrere alla sgranatura per lavorare un anello circolare di dimensioni maggiori o una lunghezza rettilinea.
4) Smussatura
5) Lavorazione dei fori delle insalate
Poiché la formazione dei Fori a Insalata è ottenuta per estrusione, provoca una deformazione del materiale dopo la punzonatura.
(1) Gamma di riempimento del materiale per i fori dell'insalata:
La posizione centrale a meno di 10 mm dal bordo deve essere riempita di materiale.
Per distanze superiori a 15 mm dal bordo, non si deve riempire alcun materiale.
Per distanze comprese tra 10-15 mm, si deve stabilire in base alla situazione reale del foro dell'insalata se riempire o meno il materiale.
Quando si punzonano due fori di insalata, se la distanza tra i due cerchi più grandi è superiore a 5 mm, non si influenzano a vicenda. Se è inferiore a 5 mm, è necessaria un'ulteriore punzonatura per ridurre la deformazione.
(2) Metodo di riempimento del materiale per i fori dell'insalata:
Con l'obiettivo di migliorare la velocità di lavorazione e garantire la qualità (riduzione delle giunzioni),
per un singolo foro di insalata, riempire il materiale con un diametro come base, sfalsando ogni lato di 5 mm, che è il lato più lungo (supponendo che questa lunghezza sia A). L'altro lato dovrebbe essere A/2+1 e si dovrebbe scegliere un punzone a lama quadrata SQA+1.
Per il materiale di riempimento di due o più fori di insalata insieme, riempire con una larghezza di 10 mm, la lunghezza dipende dalla situazione effettiva.
(3) Selezione delle dimensioni del preforo per i fori dell'insalata:
In generale, la dimensione del preforo viene selezionata in base ai seguenti principi:
Foro a 90° per l'insalata Φpre = Φforo inferiore della forma formata + 0,2&0,3
100° Foro di insalata Φpre = Φforo inferiore della forma formata + 0,3&0,5
120° Foro di insalata Φpre = Φforo inferiore della forma formata + 0,5&0,6
140° Foro dell'insalata Φpre = Φfondo del foro della forma formata + 0,7&0,8
La profondità di formatura dei fori di insalata punzonati NCT non è generalmente superiore a 85% (T<2,5 mm).
6) Linea stampa Trattamento
La profondità delle linee di stampa NCT è di 0,4T.
Quando si utilizza un 150,5 linea stampa se si trova a meno di 20 mm dal bordo, deve essere riempito di materiale. Quando si utilizza un utensile per linee di pressatura 150.2, se si trova a meno di 15 mm dal bordo, deve essere riempito con materiale.
Il metodo di riempimento del materiale è simile a quello dei Salad Holes.
Le linee di stampa possono essere mirate o premute lungo l'intero percorso. linea di piegatura. Se solo un lato della linea di piegatura viene pressato e l'altro no, è soggetto a piegature e discrepanze di dimensioni.
7) Taglierina per stampi di personaggi
Taglierina per stampi a caratteri invertiti:
La Figura 1 mostra le dimensioni della scanalatura della taglierina per stampi a caratteri invertiti, mentre la Figura 2 mostra le dimensioni di uno stampo per caratteri. Si può notare che la taglierina per stampi di caratteri inversi può contenere fino a 3 file e un massimo di 23 stampi di caratteri per fila.
Taglierina per stampi di caratteri rivolta verso l'esterno:
La taglierina per stampi per caratteri rivolta verso il lato anteriore ha due tipi di scanalaturecome illustrato nelle figure 3 e 4. La direzione della lunghezza è la stessa, ma la direzione della larghezza differisce per la larghezza di uno stampo di carattere.
Pertanto, durante l'operazione, è possibile effettuare l'elaborazione corrispondente in base alla situazione reale.
Di seguito sono riportate le misure effettive di alcuni stampi per caratteri, come riferimento per la progettazione.
Ogni stampo per caratteri ha un'altezza di 0,6 mm.
Pertanto, la profondità massima che si può ottenere con la goffratura non è superiore a 0,6 mm. Se sono necessari requisiti rigorosi per la planarità del pezzo, è necessario prestare particolare attenzione affinché la profondità della goffratura non sia eccessiva.
8) Pugni
La punzonatura richiede strumenti speciali e l'utensile di punzonatura più comunemente usato è quello utilizzato per le gemme M3 (diametro del foro di punzonatura 2,60).
La distanza minima dal bordo per la punzonatura NCT è 3T, la distanza minima tra due fori di punzonatura è 6T e la distanza minima di sicurezza dal bordo di piegatura (interno) del foro di punzonatura è 3T+R.
Se è troppo piccolo, è necessaria una lavorazione in linea con la pressa. (T rappresenta lo spessore del materiale).
9) Mascheratura del foro inferiore
La maschiatura diretta provoca bave, quindi per evitare questo fenomeno viene praticato un piccolo foro di insalata su entrambi i lati del foro di maschiatura.
Inoltre, i fori per insalata possono anche guidare il processo di filettatura. Le specifiche dei fori per insalata sono generalmente una profondità di 0,3 mm e un angolo di 90 gradi.
10) Disegno o punzonatura Caratteristiche convesse:
Esistono due modi per elaborare le caratteristiche convesse con l'NCT:
Sviluppare strumenti dedicati alle caratteristiche convesse.
Utilizzare gli strumenti ordinari, che possono disegnare o perforare elementi convessi tramite il comando M, ma possono essere orientati solo verso il basso.
Come illustrato nella figura seguente, utilizzando lo stampo superiore di RO13 e lo stampo inferiore di RO19 è possibile perforare questa caratteristica convessa. Lo stesso metodo può essere utilizzato anche per i mezzi tagli e i punti convessi.
Quando si utilizza questo metodo, occorre prestare attenzione a due punti: (1) devono essere disponibili stampi superiori e inferiori e (2) la profondità di formatura non può superare lo spessore del materiale.
11) Flangiatura
Principio di funzionamento degli utensili da taglio a rotolamento:
Quando si utilizzano gli utensili di taglio a rullare WILSON per la lavorazione di nervature rinforzate o altri pezzi, gli stampi superiori e inferiori degli utensili di taglio a rullare vengono utilizzati per pressare il pezzo, che viene poi spostato in base alla forma del disegno di lavorazione dalle pinze, completando così la lavorazione di tali elementi.
Struttura degli utensili da taglio volventi:
1. Struttura dello stampo inferiore: Lo stampo inferiore del laminatoio utensile da taglio è costituito da una base inferiore dello stampo e da un gruppo di rulli (per gli utensili utilizzati per il taglio a rotolamento, è presente anche una rotella di controllo). Il rullo è dotato di cuscinetti e può ruotare liberamente. Prendendo come esempio l'utensile da taglio per nervature rinforzate, viene presentato solo lo stampo inferiore dell'utensile da taglio. La base dello stampo inferiore svolge il ruolo di supporto del rullo.
2. Struttura dello stampo superiore: Lo stampo superiore dell'utensile da taglio a rullare è costituito da una base dello stampo superiore e da un gruppo di rulli. Prendendo come esempio l'utensile di taglio per nervature rinforzate, lo stampo superiore dell'utensile di taglio è mostrato nella figura seguente:
Gli attuali utensili di laminazione WILSON hanno uno spessore illimitato per la lavorazione e l'altezza totale della nervatura rinforzata (compresi i due spessori di materiale) è di (2,3+T)mm.
1. Anti-miseria
Per i pezzi asimmetrici di cui è difficile distinguere la direzione o che presentano una simmetria sinistra-destra, è necessario adottare misure di sicurezza per evitare che il pezzo venga installato in modo errato durante la lavorazione secondaria NCT. I metodi comunemente utilizzati sono i seguenti:
1) Utilizzando il sensore fotoelettrico installato nel NCT.
2) Utilizzando l'aggiunta di materiale:
Aggiunta di un piccolo pezzo di materiale su un lato dell'asse Y in base alla situazione reale, con una dimensione leggermente inferiore all'utensile (di solito SQ10~15) utilizzato per tagliare questo materiale.
La posizione è approssimativamente opposta al perno o al blocco di posizionamento, quindi tagliare con un utensile a squadra.
La figura a sinistra mostra un esempio:
Se il pezzo deve essere sottoposto ad altre lavorazioni secondarie per formare la sua forma dopo il taglio NCT, è possibile utilizzare angoli di sicurezza.
Come mostrato nella figura a destra, la dimensione dell'angolo di sicurezza è solitamente 10X10 per consentire la punzonatura con un utensile quadrato SQ10.
2. Lavorazione per una distanza dal bordo del foro inferiore allo spessore del materiale
La foratura di fori quadrati può causare il ribaltamento del bordo, e più grande è il foro quadrato, più evidente è il ribaltamento del bordo.
A questo punto, spesso si prende in considerazione il taglio LASER secondario (si può anche chiedere il parere del cliente per determinare se questa deformazione è accettabile).
Nota: la distanza tra i fori e i bordi o tra i fori non deve essere troppo piccola nella timbratura NCT; i valori consentiti sono riportati nella tabella seguente:
| Materiale | Punzonatura di fori rotondi | Punzonatura di fori quadrati |
| Acciaio duro | 0.5t | 0.4t |
| Acciaio dolce e ottone | 0.35t | 0.3t |
| Alluminio | 0.3t | 0.28t |
Il diametro minimo del foro per lo stampaggio NCT
| Materiale | Punzonatura di fori rotondi | Punzonatura di fori quadrati |
| Acciaio duro | 1.3T | 1.0T |
| Acciaio dolce e ottone | 1.0T | 0.7T |
| Alluminio | 0.8T | 0.6T |
Spazio tra gli stampi superiore e inferiore per la punzonatura NCT di diversi materiali:
| Spessore della piastra (t) | Distanza tra gli stampi superiore e inferiore per materiali diversi | ||
| Piastra d'acciaio | Piastra di alluminio | Piastra in acciaio inox | |
| 0.6~1.0 | 0.15 | 0.15 | 0.2 |
| 1.0~1.5 | 0.2 | 0.15 | 0.25 |
| 1.5~2.0 | 0.25 | 0.2 | 0.3 |
| 2.0~2.5 | 0.3 | 0.25 | 0.4 |
| 2.5~3.0 | 0.4 | 0.3 | 0.5 |
Dalla tabella precedente si evince che maggiore è lo spessore del materiale, maggiore è il gioco tra lo stampo superiore e quello inferiore.
Attualmente, il gioco utilizzato per gli stampi al centro del campione è fondamentalmente di 0,2 mm, ad eccezione di una piccola quantità di lame di taglio che hanno 0,3 mm.
Pertanto, se i materiali di spessore superiore a 2,0 mm devono essere lavorati con NCT, è necessario considerare la rielaborazione degli stampi.
3. Relazione tra Proprietà del materiale e l'elaborazione NCT
Le proprietà del materiale che influiscono sulla lavorazione NCT sono la duttilità e la durezza del materiale.
In generale, una durezza e una duttilità moderate sono vantaggiose per la lavorazione di punzonatura e taglio. Una durezza eccessiva aumenta la forza di punzonatura e ha un impatto negativo sulla testa di punzonatura e sulla precisione. Una durezza troppo bassa provoca gravi deformazioni durante la punzonatura e limita notevolmente la precisione.
La plasticità dei materiali è opposta alla durezza, dove un'alta durezza porta a una bassa plasticità e una bassa durezza a un'alta plasticità.
L'elevata plasticità è vantaggiosa per la lavorazione di formatura, ma non è adatta per la rosicatura, la punzonatura continua, la foratura e la cesoiatura. Una bassa plasticità può migliorare l'accuratezza della lavorazione, ma la forza di punzonatura aumenta.
Tuttavia, finché non è eccessivamente basso, l'impatto non è significativo.
La duttilità svolge un ruolo significativo nel rimbalzo durante la lavorazione. Un'adeguata duttilità è vantaggiosa per la punzonatura e può sopprimere il grado di deformazione durante la punzonatura.
Tuttavia, se la duttilità è troppo elevata, il rimbalzo dopo la punzonatura sarà grave e influirà negativamente sulla precisione.
4. Limiti dell'elaborazione NCT
Quando la distanza dalla pinza è inferiore a 90 mm, la velocità di punzonatura dell'NCT rallenta al diminuire della distanza (per VIP357).
La punzonatura NCT consiste in un movimento avanti e indietro del pezzo sulla torretta dell'utensile.
Pertanto, in generale, il rovescio del pezzo non può presentare sporgenze, a meno che non si tratti di piccole protuberanze di dimensioni irrilevanti e di altezza ridotta. I punti di mezzo taglio si deformano o si staccano facilmente durante il movimento del materiale.
In alternativa, il pezzo può essere spostato su una spazzola dopo la punzonatura in un punto e poi lavorato ulteriormente.
Nella lavorazione NCT delle nervature di rinforzo, la distanza tra i gradini è di circa 1 mm, quindi la velocità di punzonatura è molto bassa e non è adatta alla produzione di massa.
La larghezza minima della fessura di lavorazione aperta dalla lavorazione NCT è di 1,2 mm.
L'utensile utilizzato per la punzonatura NCT deve essere più grande dello spessore del materiale. Ad esempio, un utensile con raggio RO1,5 non può punzonare un materiale di 1,6 mm.
I materiali di spessore inferiore a 0,6 mm non vengono generalmente lavorati con NCT.
Materiali in acciaio inox non vengono generalmente lavorati con il NCT. (Naturalmente, i materiali tra 0,6-1,5 mm possono essere lavorati con il NCT, ma l'usura degli utensili è elevata e la probabilità di prodotti di scarto in loco è molto più alta rispetto ad altri materiali come il GI).
Si noti che la macchina ha solo tre posizioni di utensili rotanti a D.
Poiché l'alluminio è relativamente morbido, uno spazio leggermente maggiore tra la matrice superiore e quella inferiore può facilmente causare bave, soprattutto quando si eseguono fori a rete. (Soluzione: ridurre lo spazio tra la matrice superiore e quella inferiore).
In base ai test effettuati in loco, l'altezza dei punti di taglio a metà perforati da NCT non deve superare 0,6T. Se supera 0,6T, è soggetta a distacco.
Quando gli utensili NCT devono tagliare forme esterne o fori interni con angoli arrotondati, il raggio d'angolo della forma esterna e del foro interno deve essere R≧0,5T.
L'NCT può essere utilizzato per l'alimentazione diretta del materiale e l'apertura di stampi di tranciatura NCT per la produzione in serie di piccoli pezzi (limitatamente a SQ80 e RO113).
5. Vantaggi e svantaggi dell'NCT e della lavorazione laser
(1) Velocità di taglio laser per le linee rette è più veloce dell'NCT.
(2) Il taglio laser può gestire curve irregolari.
(3) La velocità di taglio laser per la punzonatura dei fori è inferiore a quella dell'NCT. La velocità massima del taglio laser volante è di circa 100 pezzi/min, mentre la velocità di punzonatura dell'NCT supera i 400 pezzi/min.
(4) La superficie di taglio del laser è liscia e delicata, mentre la punzonatura a gradini NCT lascia giunzioni (la distanza dei gradini degli utensili senza giunzioni NCT è relativamente piccola e la lunghezza dell'utensile a forma di D è di soli 25 mm).
(5) La punzonatura NCT richiede solo la conversione degli elementi del pezzo da lavorare in CAM NCT e l'immissione del codice programma convertito nella punzonatrice NCT, che può utilizzare gli stampi condivisi esistenti per la punzonatura e il taglio ad alta velocità ed efficienza. È adatta al taglio di forme esterne regolari e fori interni e alla lavorazione di altre superfici di formatura nella produzione in lotti.
(6) Il taglio laser è adatto al taglio di forme esterne, mentre l'NCT è adatto alla foratura. Se non esistono strumenti NCT esistenti, è necessario sviluppare strumenti NCT in base alla situazione reale.
1. Ambito di applicazione:
Attualmente, il cesoia è utilizzato principalmente per il taglio grezzo della lamiera, fornendo materiali in lamiera per la successiva lavorazione in macchine NCT o laser. Può anche essere utilizzato per la sagomatura diretta di pezzi con requisiti di bassa precisione.
2. Precisione di elaborazione: +/-0,1 mm
3. Modalità:
Secondo le operazioni attuali, esistono tre modi per tranciare le lastre:
Per i pezzi di forma semplice con requisiti di precisione ridotti, la cesoia può essere utilizzata per l'alimentazione diretta del materiale. Tuttavia, questo metodo deve essere utilizzato con cautela.
La cesoia viene utilizzata per tagliare piccole lastre prima della lavorazione con NCT. Questo metodo è equivalente alla lavorazione secondaria del pezzo in NCT. Per le precauzioni, fare riferimento a NCT.
L'NCT viene utilizzato per lavorare prima l'intera lastra senza tagliare la forma del pezzo, quindi l'intera lastra viene trasferita alla cesoia per tagliarla alle dimensioni esterne richieste.
La scheda di processo specifica l'alimentazione del materiale della cesoia senza fornire disegni ingegneristici, ma le specifiche dettagliate e le dimensioni della piastra devono essere scritte chiaramente e arrotondate al decimale o al numero intero più vicino, come richiesto.
Gli altri elementi grafici e i fori dei perni a tre posizioni vengono elaborati in NCT.
4. Caratteristiche di lavorazione:
Per l'NCT, il vantaggio maggiore è il risparmio di tempo nel taglio delle forme esterne, perché la forma esterna non è molto importante per la lavorazione secondaria e viene generalmente posizionata attraverso tre fori per i perni di posizionamento.
Finora la cesoia non è stata in grado di risolvere il problema dei graffi superficiali sulla lamiera. Il rischio di graffi superficiali è nascosto quando si utilizza la cesoia per l'alimentazione del materiale.
Tuttavia, non ha un impatto significativo sul campionamento su piccola scala.
1. Ambito di applicazione:
Il taglio a filo può essere preso in considerazione per l'alimentazione del materiale quando il pezzo da lavorare è sottile e richiede solo il taglio di forme esterne o di pochi fori interni.
2. Fasi di base:
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
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