Мещерякова В.Б. 2015 Металлорежущие станки с ЧПУ (849655), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Элементарный переход состоит из проходов, которые не являются законченной частью процесса, так как не характеризуют в полной мере качества, точности и производительности обработки. Элементарнаяобрабатываемая поверхность (ЭОП) образуется в результате выполнения элементарного перехода. Так как ЭОП может иметь изменяющейся припуск, то и режимы резания в элементарном переходемогут быть не постоянными. Поэтому участок поверхности, образованный той частью прохода элементарного перехода, где режим ре-Рис. 7.23. Структура технологического процесса обработки деталей на станкес ЧПУ209зания может быть принят неизменным, называется участком обработки. Это понятие необходимо при расчете режимов резания.При фрезеровании можно выделить семь вариантов ЭОП, так какфреза может работать несколькими режущими поверхностями (торцом, периферией и радиусом заточки), которые образуют четыресовокупности поверхностей: наружный контур, контур окон, контурвыступов, плоскости (рис.
7.24). Наружный контур и контур оконобрабатываются всегда периферией фрезы, плоскость — торцомфрезы. Контуры выступов могут обрабатываться пятью комбинациями режущих кромок.Формирование ЭОП при точении показано на рис. 7.25 на примере черновой обработки основных зон наружных цилиндрическихповерхностей.
Припуски на черновую обработку t1, t2, t3 основныхзон 1, 2, 3 делятся на участки tср , tср , tср , соответствующие предель123ной глубине резания tпр (зависит от прочности, стойкости инструмента, мощности привода подач станка и т.п.). Наибольшая срединих глубина принимается единой и является расчетной tр для всейчерновой зоны обработки. ЭОП определяется единой расчетной глубиной обработки tp.Инструментальный переход — законченный процесс обработкинескольких ЭОП непрерывным движением одного инструмента.
Так,например, инструментальный переход, где обрабатывается плоскостьи ограничивающие ее выступы, состоит из двух элементарных переходов. Характеризуется построением траекторий рабочих перемещений инструмента.Вспомогательный переход — часть процесса обработки, не связанная с образованием ЭОП. В отличие от станков с ручным управлением время вспомогательного перехода входит в машинное времяработы станка.
Характеризуется построением траекторий вспомогательных перемещений инструмента.Траектория вспомогательных перемещений делятся на три типа:1) траектория врезания (траектория подхода инструмента к началуинструментального перехода);2) траектория выхода инструмент из зоны обработки;3) траектория холостого перемещения инструмента.Позиционный переход — совокупность инструментального и вспомогательного переходов.Операция представляет собой завершенный комплекс всех позиционных переходов, выполняемых на станке с ЧПУ с помощьюопределенной оснастки. Обязательным при окончании выполненияоперации является совмещение исходной и конечной точек УП.Траектория обработки. При обработке на станке с ЧПУ осуществляется взаимное перемещение инструмента и заготовки.
При создании УП обрабатываемые детали можно рассматривать как сово210Рис. 7.24. Виды элементарных обрабатываемых поверхностей (ЭОП) при фрезеровании и точенииа)б)в)Рис. 7.25. Формирование ЭОП при точениикупность программируемых контуров. Каждый контур состоит изэлементарных геометрических элементов: точек, прямых, дуг окружностей.
При обработке контуров деталей УП описывает движениеопределенной точки инструмента — настроенной точки Р вдоль контура детали (см. п. 7.1.3, рис. 7.12). В общем случае точка Р, движениекоторой программируется, называется центром инструмента. Дляконцевой фрезы это центр основания фрезы (рис. 7.26, а), для резцов — центр дуги окружности при вершине (рис. 7.26, б). Величинарадиуса при вершине резцов обычно мала, и смещение центра вершины резца S относительно действительной вершины Р учитываетсяпри коррекции инструмента в системе ЧПУ.124132а)б)Рис.
7.26. Движение настроечной точки Р при фрезеровании (а) и точении (б):1 — обрабатываемый контур; 2 — движение центра инструмента; 3 — фреза; 4 — резец212При перемещении инструмента вдоль контура детали центр инструмента проходит путь, называемый траекторией инструмента(рис.
7.27). Характер траекторий, которые описываются в программеобработки, отражает форму контуров детали. Отдельные участки траектории также называются геометрическими элементами, которыесоединяются пересечением или касанием. Точки конца одного геометрического элемента и начала другого называются опорными точками траектории (рис. 7.28). Траектория перемещения инструментаопределяется совокупностью координат опорных точек.
Опорнымиточками могут быть также точки траектории, где происходит изменение технологических параметров, например включение охлаждающей жидкости, задание паузы, технологического останова и т.п.Если принять, что радиус инструмента во время обработки контура детали остается постоянным, то траектория центра инструментапри контурной обработке является эквидистантной к контуру детали.Эквидистантой называется геометрическое место точек, равноудаленных от какой-либо линии и расположенных по одну сторону отнее. Поэтому траекторию движения также называют эквидистантой.а)б)в)Рис. 7.27. Движение инструмента при фрезеровании (а), точении (б) исверлении (в)12387465Рис. 7.28.
Траектория инструмента как совокупность опорных точек213В УП должны быть заложены величина и направление перемещения инструмента. Для этого положения опорных точек необходимоопределить в той или иной системе координат. Наиболее распространенными системами координат являются: прямоугольная (декартова), цилиндрическая и сферическая. В примере, представленномна рис.
7.29, показаны координаты опорных точек в декартовой системе координат.Рис. 7.29. Пример задания опорных точек эквидистанты Р1–Р6 в декартовойсистеме координатСледует различать обработку плоских и объемных деталей. Обрабатывая плоскую деталь, инструмент перемещается в одной плоскости, и при этом используется одна или две координаты, напримеркоордината Х и координата Y.
При обработке объемной детали инструменту должна быть обеспечена возможность более сложных перемещений при наличии дополнительных управляемых координат,например координаты В.7.2.2.Правила формирования траекторий во вспомогательныхпереходах1. Начальная точка врезания обычно отстоит на 1–2 мм отвнешней границы припуска, конечная точка совпадает с начальнойточкой инструментального перехода.2. Начальная точка траектории выхода из зоны обработки совпадает с конечной точкой инструментального перехода.3. Траектория холостого хода инструмента представляет собойсовокупность отрезков траектории, соединяющих конечную точкутраектории выхода из какого-либо инструментального перехода сначальной точкой врезания при выполнении следующего инструментального перехода.4.
При фрезеровании для врезания в припуск обрабатываемойдетали выбирается выпуклый конструктивный элемент, подход к214вершине которого возможен по касательной (рис. 7.30, а, б, в). Подход к плоской поверхности осуществляется под малым углом 5–10°(рис. 7.30, г, е) или по касательной окружности (рис. 7.30, д). Подходк контуру окна (выпуклой поверхности) осуществляется по дугеокружности, касательной к обрабатываемому контору или поверхности (рис. 7.31).5.
В случае подхода к обрабатываемой поверхности с перемещением по оси Z наиболее производительной является вертикальноеврезание при использовании фрез с осевым врезанием. При значительном припуске врезание следует проводить либо с предварительным опусканием инструмента в заранее высверленное отверстие(рис. 7.32, а) либо зигзагообразным движением инструмента под углом 10–15° (рис. 7.32, б), по спирали (рис. 7.32, в).6. Не допускается остановка фрезы или резкое изменение подачив процессе резания, когда режущие кромки инструмента соприкаса-а)в)б)г)д)е)Рис.
7.30. Формирование траектории врезания:а, б, в, д — подход инструмента к обрабатываемой поверхности по касательной;г, е — подход инструмента к обрабатываемой поверхности под угломРис. 7.31. Формирование траектории врезания при обработке внутреннегоконтура215а)б)в)Рис. 7.32. Формирование траектории врезания с перемещением по оси Z:а — опускание в заранее просверленное отверстие; б — зигзагообразным движениеминструмента; в — по спиралиются с обрабатываемой поверхностью. Перед остановкой, изменением режима подачи, подъемом или опусканием инструмента необходимо обеспечить отвод инструмента от поверхности.7.2.3.Правила формирования траекторий рабочих перемещенийв инструментальных переходахПри выборе формы траекторий рабочих перемещений инструментов учитывают такие факторы, как:• конструктивные особенности участка обработки (наличие препятствий по контуру плоскости, жестких элементов);• метрические и топологические характеристики обрабатываемойплоскости и ее контура (площадь, многосвязность, вид контура);• тип кривых, составляющих контур;• марка обрабатываемого материала;• состояние заготовки (штамповка, прокат, литье и т.д.);• динамические характеристики станка, например разность скоростей рабочих органов при изменении направления траектории инструмента.Наиболее распространенные формы траекторий рабочих перемещений приведены: в табл.
7.3 — для точения; в табл. 7.4 — для обработки отверстий; в табл. 7.5 — для обработки фрезерованием.При разработке плана операций построение траекторий рабочихперемещений в инструментальных переходах производится с учетомследующих правил.216Та б л и ц а 7 . 3Формы траекторий инструмента при точенииОбработка открытых зонОсновные зоны обработкиОбработкаполуоткрытых зонОбработка закрытых зонТраектория «петля»Траектория «виток»Траектория «спуск»Дополнительные зоны обработкиСпециальные траекторииОбработка угловыхканавокОбработка канавокдля колецОбработка канавокдля шкивов10 7 12 9Обработка наружныхпроточекОбработка прямыхканавок1(3) 6 15 4 138115214217Та б л и ц а 7 .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
