Выбор траекторий движения режуших инструментов
Общие положения. Траектория движения инструмента разрабатывается для так называемого центра инструмента. У резцов центр располагается обычно на их вершинах либо в центре скругления вершины, а у фрез всех видов — в точке пересечения оси инструмента с его торцовой плоскостью.
Траектория движения инструмента зависит от формы поверхностей обрабатываемой детали. При контурной обработке траектория является эквидистантой к контуру обрабатываемой детали (эквидистантна — это геометрическое место точек, равноудаленных от какой-либо линии и лежащих по одну сторону от нее).
Траектория формируется из отдельных геометрических элементов. Это отрезки прямых, дуг окружностей, другие кривые.
Различные геометрические элементы соединяются в точках пересечения или касания. Точки соединения называют опорными точками. Опорными точками считаются также точки перехода дуги из одного квадранта в другой. Кроме того, на траектории выделяются точки, в которых изменяются технологические параметры (скорость резания, подача инструмент и т.д.). Они называются технологическими опорными точками.
При обработке сложных контуров возникает необходимость проверки точности изготовления детали.
Для этого на траектории определяются точки, в которых можно измерить положение обрабатываемого контура относительно базовых поверхностей детали. Такие точки называют контрольными. Местоположение контрольных точек определяют с таким расчетом, чтобы инструмент не находился в контакте с деталью.
Информация о перемещении инструмента от одной точки траектории к другой записывается в одном кадре управляющей программы.
При разработке траектории необходимо учитывать тип интерполятора системы ЧПУ станка. В условиях использования высокоскоростной обработки очень важны также точность отсчета координат по соответствующим осям и быстродействие системы управления станком.
Построение траекторий рабочих перемещений. При разработке технологии обработки на станках с ЧПУ одной из наиболее сложных проблем является рациональный выбор траектории рабочих перемещений инструмента на переходах. Так, при обработке криволинейной поверхности рациональной с точки зрения уменьшения программирования является траектория. Это обусловлено тем, что на большей части своего пути инструмент совершает прямолинейные перемещения. В случае обработки инструмент движется в основном по криволинейным траекториям, что сложнее для программирования.
Правильный выбор траекторий движения режущих инструментов позволяет сократить основное время обработки и количество инструментов в наладке.
Токарную операцию обычно начинают с черновой обработки, которая содержит несколько прямолинейных черновых проходов, выполняемых вдоль оси детали, перпендикулярно или под углом к ней с постоянной по возможности глубиной резания. После каждого прохода инструмент отводится в исходное положение.
Если деталь имеет несколько ступеней, то припуск условно делится на зоны (перпендикулярно к оси детали) и уровни. В результате образуется определенное количество элементарных участков, каждый из которых можно обозначить двумя цифрами: первая — номер уровня, вторая — номер зоны. Выбор рационального варианта зависит от протяженности зон обработки, длины холостого хода, количества проходов и т.д.
Чистовой проход целесообразно выполнять эквидистантно контуру детали, со снятием фасок, проточкой небольших углублений и т.п. Траекторию инструмента представляют в виде участков, разделенных опорными точками, каждая из которых является концом одного участка и началом следующего. Обычно участки представляют собой отрезок прямой или дугу окружности; более сложные кривые также можно заменить одной или несколькими дугами соответствующих радиусов.
При обработке канавок относительно больших размеров можно использовать комбинацию проходного и канавочного резцов.
Нарезание резьб производится за несколько проходов. При этом врезание может осуществляться перпендикулярно к оси детали или параллельно профилю зуба, с постоянной или переменной подачей. В конце цикла можно выполнить калибрующие проходы.
Инструменты для обработки дополнительных поверхностей выбирают исходя из минимальных размеров последних, а остальные аналогичные поверхности формируют с использованием дополнительных рабочих ходов.
Продолжение …