Lập trình CAM 5 trục cho chi tiết Impeller phức tạp - Cần tư vấn chiến lược gia công

Bối cảnh dự án

Hiện tại em đang thực hiện dự án lập trình CAM cho bánh công tác (impeller) của máy nén khí ly tâm. Đây là chi tiết có hình học phức tạp với các cánh quạt cong 3D, yêu cầu gia công trên máy CNC 5 trục.

Thông tin chi tiết gia công

• Vật liệu: Thép không gỉ 316L
• Đường kính ngoài: Ø280mm
• Chiều cao: 120mm
• Số lượng cánh: 12 cánh (không đều)
• Góc nghiêng cánh: 15-45° (thay đổi theo chiều cao)
• Dung sai: ±0.05mm
• Độ nhám yêu cầu: Ra 0.8 µm

Khó khăn đang gặp phải

Em đang vướng mắc ở một số điểm sau trong quá trình lập trình CAM:

1. Lựa chọn chiến lược gia công

• Nên dùng 3+2 positioning hay simultaneous 5-axis?
• Gia công từ dưới lên hay từ trên xuống?
• Làm sao để tối ưu số lần đổi hướng trục quay?

2. Vấn đề va chạm dao-phôi

• Khi gia công rãnh giữa các cánh, dao cần phải nghiêng bao nhiêu độ để tránh va chạm?
• Phần mềm simulation có đủ tin cậy không hay cần kiểm tra thêm?
• Có nên dùng dao ball nose hay dao lượn góc (corner radius)?

3. Tối ưu thời gian gia công

Theo tính toán sơ bộ, thời gian gia công dự kiến là 18 giờ/chi tiết (bao gồm gia công thô + tinh). Đây là thời gian quá dài so với yêu cầu sản xuất (tối đa 12 giờ).

Phần mềm đang sử dụng

Em đang dùng Mastercam Mill-Turn 5-axis để lập trình. Đã thử nghiệm một số chiến lược như:

1. Swarf milling: Cho bề mặt nghiêng của cánh
2. Multi-axis contour: Cho mép cánh
3. Flow line: Cho bề mặt cong 3D
4. Morph between 2 curves: Cho quá độ giữa các tiết diện

Câu hỏi cụ thể

1. Với chi tiết này, chiến lược nào sẽ cho thời gian ngắn nhất mà vẫn đảm bảo chất lượng?
2. Thông số cắt hợp lý cho thép 316L trên máy 5 trục là bao nhiêu?
3. Làm thế nào để tối ưu góc nghiêng dao (tool axis control)?
4. Có cần chia nhỏ quá trình gia công thành nhiều setup không?
5. Kinh nghiệm về post-processor cho máy 5 trục DMG DMU 50?

Rất mong nhận được sự góp ý từ các anh chị có kinh nghiệm lập trình 5 trục. Em xin cảm ơn!