Выбор траекторий движения режуших инструментов (часть 3)

Специфичны подходы к проектированию траекторий черновых и чистовых проходов. Основное требование к черновым проходам — обеспечение равномерного припуска для чистовых проходов. Если при чистовых проходах траектория инструмента вполне определенная, то черновые проходы, особенно при обработке выборок, могут иметь самые разнообразные траектории. Такое многообразие затрудняет работу как технологов, так и программистов. Поэтому в станках с ЧПУ широко используют так называемые типовые траектории. Так, для случая фрезерной обработки могут быть применены следующие типовые траектории:

1) спираль Архимеда с проходами, эквидистантными обрабатываемому контуру;

2) ленточная спираль с проходами, эквидистантными обрабатываемому контуру;

3) ленточная спираль с проходами, не эквидистантными обрабатываемому контуру;

4) сложная траектория, форма которой является комбинацией предыдущих видов перемещений.

Использование тех или иных типовых траекторий определяется состоянием заготовки, маркой обрабатываемого материала, а также типом интерполятора системы ЧПУ станка.

При разработке траектории недопустимы остановка фрезы или резкое изменение подачи в процессе резания, когда режущие кромки фрезы соприкасаются с обрабатываемой поверхностью. В этом случае неизбежны повреждения поверхности (зарезы, подрезы).

Существует два способа обвода контура. При первом способе объем программирования возрастает, однако скорость контурной подачи постоянна, что обусловливает постоянство упругого отжатая фрезы. При втором способе в точке А траектории скорость контурной подачи примет нулевое значение. В результате отжатие исчезнет и силы упругости приведут к врезанию фрезы.

Обвод внутреннего контура с радиусным закруглением в вершине, равным радиусу фрезы, сопряжен с возникновением искажения (зареза) контура вследствие упругих деформаций технологической системы, поскольку значение скорости подачи в точке А равно нулю. Уменьшение искажений может быть достигнуто снижением подачи  на участке подхода (с точки А) и предварительным искажением траектории. При обводе контура деталей могут встретиться прямые и острые углы, когда скорость замедляется, достигая нулевых значений, а затем начинает резко возрастать. При этом неизбежно возникновение подрезов. Поэтому для получения прямых (или острых) углов необходимо предусматривать петлеобразную или дугообразную  траекторию.

Черновое фрезерование отверстий концевой фрезой выполняется с врезанием по радиусу, а получистовое — с врезанием сначала по радиусу, а затем по дуге окружности.

Кольцевые канавки в отверстиях фрезеруются дисковой трехсторонней или однозубой фрезой. Если ширина канавки превышает ширину фрезы, выполняется несколько проходов.

Черновое фрезерование рекомендуется выполнять с врезанием по радиусу, а получистовое — по касательной.

Построение траекторий вспомогательных перемещений. В силу кажущейся простоты обработки технологами зачастую не учитываются закономерности врезания инструмента в припуск, а также отвода его от обрабатываемой поверхности. Однако анализ показывает, что траектория вспомогательных перемещений существенно влияет на производительность и точность обработки.

При построении траектории часто приходится предусматривать дополнительные перемещения инструмента. Так, при выборке металла внутри контура может использоваться фреза, имеющая радиус, равный радиусу сопряжения стенок. После выборки металла внутри контура остается необработанный участок в виде криволинейного треугольника. Для его удаления необходимо вернуть инструмент в точку А и назначить дополнительный проход (третий) в Направлении АВ. Если изменить траекторию при втором проходе, то надобность в третьем отпадет.

При обработке внешнего контура врезание фрезы должно осуществляться по касательной к контуру.

В случае обработки внутренних контуров инструмент должен при врезании в припуск г перемещаться по криволинейной траектории.

Врезание инструмента (фрезы) со стороны его торца осуществляется по пилообразной траектории.