Виды обрабатываемых поверхностей

При фрезеровании выделяют определенные области обработки (зоны). Они делятся на открытые (а, б, в), полуоткрытые, закрытые и комбинированные.

К открытым поверхностям относятся плоскость, у которой граница не является препятствием для ввода и вывода инструмента на всех ее участках.

Карман

Полуоткрытая поверхность имеет границу на одном из участков которой можно вводить и выводить инструмент на уровне обрабатываемой поверхности.

Закрытая поверхность ограничена со всех сторон, что позволяет вводить и выводить инструмент сверху врезания при Z=2. Либо в заранее просверленное отверстие.

Траектория перемещения инструмента

Траектория перемещения фрезы это путь по которому перемещается центр инструмента (его расчетная точка), для обработки наружного и внутреннего контура концевой фрезой траектория представляет собой эквидистанту находящуюся на расстоянии радиуса фрезы от обрабатываемой поверхности – обрабатываемого контура.

Расчетной точкой для концевой и торцевой фрез является точка пересечения торцевой поверхности с осью фрезы. центр инструмента

Для шаровой фрезы за центр инструмента принимается центр радиуса или точка пересечения сферической поверхности с осью центр инструмента

Траектория движения инструмента разбивается на несколько участков

1. Подвод фрезы на подаче холостого хода Sхх

2. Участок врезания на подаче подаче Sвр = (0,3÷0,4)Sраб

3. Участок обработки контура на рабочей подаче Sраб

4. Вывод фрезы из зоны резания

5. Отвод фрезы в исходное положение Sхх

Важным моментом при программировании фрезерной обработки областей является врезание инструмента в металл.

В начале работы необходимо обеспечить постепенное увеличение силы резания до величины действующей на рабочем участке обрабатываемого контура. Это возможно при вводе инструмента по касательной к обрабатывающей поверхности, но наиболее простой способ — врезание с подачей вдоль оси инструмента. Однако этот метод неприемлем для фрез, имеющих технологические центровые отверстия. Для остальных типов фрез он неэффективен, поскольку фрезы плохо работают на засверливание. Использовать этот метод наиболее удобно при предварительной обработке места врезания сверлом (рис а).

Наиболее технологичным способом является врезание при движении инструмента вдоль одной из строк с постепенным его снижением (СПУСК).

Схема СПУСК (рис.в) может также осуществляться при движении инструмента по окружности или вдоль границы обрабатываемой области .

При черновой обработке врезание обычно выполняют по нормали к обрабатываемой поверхности (контуру), при этом на участке вращения остаются следы которые удаляются затем на чистовой обработке.

При обработке закрытых поверхностей, если z≠2, то врезание можно выполнять по наклонной плоскости с углом α=5÷10°, а далее по схеме «виток».

0₁ = -1-2-3-4-5-6-7-8-9-1-11

В случае чистовой обработки контуров, как правило, врезание осуществляют по дуге окружности, касательной к контуру в точке, с которой должно быть начато движение инструмента вдоль контура. Такой метод обеспечивает наиболее плавное изменение сил резания и минимальную погрешность обработки в упомянутой точке, он также наиболее удобен с точки зрения ввода в УП коррекции на радиус инструмента (рис б).

0₁ = -1-2-3-4-5-6-7-8-9-10

Способы обработки контуров: а,в – наружные, б,г - внутренние

Длина участка врезания зависит от припуска на обработку. При обработке внутренних поверхностей участок врезания равен (3-4)t, где t величина припуска.

Врезание по пологой прямой применяется при программировании при значительных габаритах обрабатываемого окна.

Схема обработки кармана:

Врезание по схеме А и обработка по траектории

0 = 1-2-3-4-5-6-7-1-0

Расстояние между соседними проходами фрезы.

Для построения траектории инструмента при черновых переходах важен вопрос о назначении расстояния между соседними проходами, так как оно определяет глубину резания. Максимально допустимое значение этого расстояния зависит от геометрических параметров применяемого инструмента:

tmax = D-2r-h, где D — диаметр фрезы; г — радиус округления у торца; h — перекрытие между проходами, обеспечивающее отсутствие гребешков

Типовые схемы обработки плоскостей

Обработка открытых поверхностей выполняется по схемам «зигзаг» и «петля». Обработка выполняется строками , между которыми (0,6÷0,8)d_фр

Схема «зигзаг» имеет более высокую производительность и применяется при черновой обработке, т.к. фрезерование выполняется то встречно то попутно. Это вызывает снижение качества обработки.

Зигзаг – без обхода границ

Зигзаг – с проходом вдоль границ Зигзаг – с предварительным проходом

в конце обработки области вдоль границ

Схема «петля» выполняется при чистовой обработке, качество обработки улучшается за счет работы с постоянной нагрузкой, но производительность ниже из-за потерь на холостой ход.

Обработка карманов выполняется по схеме «лента», количество строк по осям x и y зависит от размеров кармана. Последний проход выполняется по эквидистанте.

Схема «лента» Схема «виток»

При обработке колодца применяют схему «виток» начиная от центра двигаясь к переферии.

Если закрытая поверхность ограничена окружностью, то наилучшей схемой является обработка по архимедовой спирали – это перемещение не программируется автоматически, поэтому осуществляется программирование в вручную.

Станок должен иметь поворотный стол.

При обработке таким способом, стол должен равномерно вращаться, а фреза должна иметь равномерное поступательное движение. Однако совмещение ценра окружности с осью вращения стола всегда связано с дополнительными затратами времени.

На станках с линейно-круговой интерполяцией обработку закрытых плоскостей, ограниченных дугами окужности, можно вести по спирали, образованной сопряженными дугами окружностей с двумя или четырмя полюсами.