¿Por qué el ángulo muerto cóncavo interno en el diseño de piezas CNC es el desafío central del mecanizado de 5 ejes
En el mecanizado personalizado de piezas CNC de precisión, el ángulo muerto (Undercut) o la estructura de cavidad profunda a menudo hacen que la herramienta no pueda tocar completamente la superficie geométrica, y los materiales residuales causan defectos en la apariencia y fallas funcionales. Para los productos que requieren un alto acabado, ausencia de arañazos y una alta consistencia del lote, estos defectos de diseño no sólo aumentan los costos de retrabajo, sino que también pueden desencadenar concentraciones de estrés e interferencias en el montaje.
El fresado tradicional de 3 ejes está limitado por una postura fija del eje de la herramienta perpendicular a la superficie de la pieza de trabajo. Es muy proclive a producir "sobrecorte" o "subcorte" cuando se trabaja con ángulos R cóncavos, cavidades profundas o paredes laterales inclinadas. En este momento, el mecanizado de enlace de 5 ejes mediante el control cooperativo de los ejes lineales X, Y y Z y los ejes de rotación A y B, de modo que la herramienta pueda cortar en el ángulo sin salida con una postura optimizada y resolver completamente el problema de maquinabilidad de la zona cóncava interna. Este artículo se basará en prácticas de ingeniería para analizar cómo evitar el riesgo de concavidades internas mediante la optimización del diseño con una estrategia de ruta de 5 ejes.
Impacto de ingeniería del ángulo muerto cóncavo interno en la viabilidad del mecanizado CNC
Límites geométricos del radio de la herramienta con la profundidad del ángulo muerto
Durante la fase de diseño, los ingenieros primero deben evaluar la capacidad de la herramienta. Si la profundidad de la cóncava H es menor que el radio Rt de la esfera de la herramienta y el ángulo de cóncava θ es limitado, se producirá una interferencia entre la esfera de la herramienta y la superficie de la pieza. Dependiendo de la geometría, el radio cóncavo interno mecanizado mínimo generalmente debe cumplir con R_min ≥ D/2 + margen de seguridad. Si el ángulo R del cóncavo interno en el dibujo de diseño es menor que este valor y la profundidad es más profunda, la herramienta de 3 ejes no puede tocar el fondo y debe depender de la herramienta de alimentación lateral de 5 ejes o una herramienta de diámetro menor (causando problemas de resistencia y vibración).
Doble riesgo de concentración de estrés y calidad exterior
El ángulo muerto cóncavo interno no solo es una dificultad de mecanizado, sino también una debilidad estructural. Ángulo interno agudo (R
