Правілы выбару станкоў з ЧПУ
Тэрмін службы інструмента цесна звязаны з аб'ёмам рэзання. Пры фармуляванні параметраў рэзання спачатку варта выбраць разумны тэрмін службы інструмента, а затым вызначыць яго ў адпаведнасці з мэтай аптымізацыі. Звычайна тэрмін службы падзяляецца на 2 тыпы: тэрмін службы інструмента з найбольшай прадукцыйнасцю і тэрмін службы інструмента з найменшымі выдаткамі. Першы вызначаецца ў адпаведнасці з мэтай найменшай колькасці гадзін працы на адну дэталь, а другі — у адпаведнасці з мэтай найменшых выдаткаў на працэс.
Пры выбары тэрміну службы інструмента ў залежнасці ад складанасці інструмента, выдаткаў на вытворчасць і завострыванне варта ўлічваць наступныя моманты. Тэрмін службы складаных і высокадакладных інструментаў павінен быць вышэйшым, чым у інструментаў з адным лязом. Для інструментаў з індексаванай апрацоўкай, замацаваных на станку, з-за кароткага часу змены інструмента, каб максімальна рэалізаваць яго рэжучую прадукцыйнасць і павысіць эфектыўнасць вытворчасці, тэрмін службы інструмента можна выбраць меншым, звычайна 15-30 хвілін. Для шматінструментальных станкоў, модульных станкоў і аўтаматызаваных апрацоўчых станкоў, дзе ўстаноўка, змена і наладка інструмента больш складаныя, тэрмін службы інструмента павінен быць вышэйшым, а надзейнасць інструмента павінна быць забяспечана. Калі прадукцыйнасць пэўнага працэсу ў майстэрні абмяжоўвае павелічэнне прадукцыйнасці ўсяго цэха, тэрмін службы інструмента варта выбраць меншым. Калі кошт усёй устаноўкі за адзінку часу пэўнага працэсу адносна вялікі, тэрмін службы інструмента таксама варта выбраць меншым. Пры апрацоўцы буйных дэталяў, каб забяспечыць хаця б адзін праход і пазбегнуць змены інструмента падчас рэзання, тэрмін службы інструмента павінен вызначацца ў залежнасці ад дакладнасці дэталі і шурпатасці паверхні. У параўнанні са звычайнымі метадамі апрацоўкі на станках, ЧПУ прад'яўляе больш высокія патрабаванні да рэжучых інструментаў. Патрабуецца не толькі добрая якасць і высокая дакладнасць, але і стабільнасць памераў, высокая трываласць, а таксама лёгкасць усталёўкі і рэгулявання. Адпавядае высокім патрабаванням да эфектыўнасці станкоў з ЧПУ. Выбраныя інструменты на станках з ЧПУ часта выкарыстоўваюць інструментальныя матэрыялы, прыдатныя для хуткаснага рэзання (напрыклад, хуткарэзная сталь, ультрадробназярністы цвёрды сплав), і выкарыстоўваюць зменныя пласціны.
Станкі з ЧПУ для такарных работ
Звычайна выкарыстоўваныя такарныя інструменты з ЧПУ звычайна падзяляюцца на 3 катэгорыі: фармавальныя такарныя інструменты, завостраныя такарныя інструменты, дугападобныя такарныя інструменты і 3 тыпы. Фармовачныя такарныя інструменты таксама называюцца прататыпамі такарных інструментаў. Форма контуру апрацоўваемых дэталяў цалкам вызначаецца формай і памерам ляза такарнага інструмента. Пры такарнай апрацоўцы з ЧПУ да распаўсюджаных фармавальных такарных інструментаў адносяцца дугападобныя такарныя інструменты з малым радыусам, непрамавугольныя такарныя інструменты і разьбяныя інструменты. Пры апрацоўцы з ЧПУ фармавальны такарны інструмент павінен выкарыстоўвацца як мага менш або зусім не выкарыстоўвацца. Завостраны такарны інструмент - гэта такарны інструмент, які характарызуецца прамой рэжучай абзой. Наканечнік гэтага тыпу такарнага інструмента складаецца з лінейных асноўных і другасных рэжучых абзоў, такіх як унутраныя і знешнія такарныя інструменты 900, левыя і правыя такарныя інструменты, такарныя інструменты для нарэзкі канавок і розныя знешнія і ўнутраныя рэжучыя абзы з малымі наканечнікамі інструмента. Інструмент для тачэння адтулін. Метад выбару геаметрычных параметраў такарнага інструмента (у асноўным геаметрычнага вугла) у асноўным такі ж, як і пры звычайным такарэнні, але варта ўлічваць характарыстыкі апрацоўкі на станках з ЧПУ (напрыклад, маршрут апрацоўкі, перашкоды пры апрацоўцы і г.д.), а таксама трываласць самога наканечніка інструмента.
Другі — дугападобны такарны інструмент. Дугападобны такарны інструмент — гэта такарны інструмент, які характарызуецца дугападобным рэжучым краем з невялікай круглявасцю або лінейнай памылкай профілю. Кожная кропка дугачнага краю такарнага інструмента з'яўляецца вяршыняй дугападобных такарных інструментаў. Адпаведна, кропка становішча інструмента знаходзіцца не на дузе, а ў цэнтры дугі. Дугападобны такарны інструмент можа выкарыстоўвацца для тачэння ўнутраных і знешніх паверхняў і асабліва падыходзіць для тачэння розных гладкіх злучальных (увагнутых) паверхняў. Пры выбары радыуса дугі такарнага інструмента варта ўлічваць, што радыус дугі рэжучага краю двухбаковага такарнага інструмента павінен быць меншым або роўным мінімальнаму радыусу крывізны на ўвагнутым контуры дэталі, каб пазбегнуць сухосці апрацоўкі. Радыус не павінен быць занадта малым, інакш яго будзе цяжка вырабіць, але і такарны інструмент можа быць пашкоджаны з-за нізкай трываласці вяршыні або нізкай цеплааддачы корпуса інструмента.
Станкі з ЧПУ для фрэзеравання
У апрацоўцы на станках з ЧПУ для фрэзеравання ўнутраных і знешніх контураў плоскіх дэталяў і плоскасці фрэзеравання звычайна выкарыстоўваюцца фрэзы з плоскім дном. Эмпірычныя дадзеныя адпаведных параметраў інструмента наступныя: па-першае, радыус фрэзы RD павінен быць меншым за мінімальны радыус крывізны Rmin унутранай контурнай паверхні дэталі, звычайна RD = (0.8-0.9) Rmin. Па-другое, гэта апрацоўка h2 дэталі H < (1/4-1/6) RD, каб забяспечыць дастатковую калянасць нажа. Па-трэцяе, пры фрэзераванні дна ўнутранай канаўкі фрэзай з плоскім дном, паколькі 2 праходы дна канаўкі павінны перакрывацца, а радыус ніжняга краю інструмента складае Re=Rr, гэта значыць дыяметр d=2Re=2(Rr). Прымаем радыус інструмента як Re=0.95 (Rr). Для апрацоўкі некаторых трохмерных профіляў і контураў са зменнымі вугламі фаскі звычайна выкарыстоўваюцца сферычныя фрэзы, кальцавыя фрэзы, барабанныя фрэзы, канічныя фрэзы і дыскавыя фрэзы.
Большасць станкоў з ЧПУ выкарыстоўваюць серыялізаваныя і стандартызаваныя інструменты. Для трымальнікаў інструментаў і галовак інструментаў, такіх як такарныя інструменты з заціскам з індексуючыміся заціскамі і такарныя інструменты для тарцавання, існуюць нацыянальныя стандарты і серыялізаваныя мадэлі. Для апрацоўчых цэнтраў і прылад аўтаматычнай змены інструментаў станкі і трымальнікі інструментаў былі серыялізаваны і стандартызаваны. Напрыклад, стандартны код сістэмы канічных інструментаў - TSG-JT, а стандартны код сістэмы прамых інструментаў - DSG-JZ. Акрамя таго, перад выкарыстаннем абранага інструмента неабходна строга вымераць памер інструмента, каб атрымаць дакладныя дадзеныя, аператар уводзіць гэтыя дадзеныя ў сістэму дадзеных і завяршае працэс апрацоўкі праз выклік праграмы, тым самым апрацоўваючы кваліфікаваныя дэталі.
Пункт інструмента
З якой пазіцыі інструмент пачынае рухацца ў зададзеную пазіцыю? Такім чынам, у пачатку выканання праграмы неабходна вызначыць пазіцыю, з якой інструмент пачынае рухацца ў сістэме каардынат дэталі. Гэта пазіцыя з'яўляецца пачатковай кропкай інструмента адносна дэталі падчас выканання праграмы. Таму яна называецца пачатковай кропкай праграмы або пачатковай кропкай. Гэтая пачатковая кропка звычайна вызначаецца наладкай інструмента, таму гэты пункт таксама называецца кропкай наладкі інструмента. Пры складанні праграмы правільна выбірайце пазіцыю кропкі наладкі інструмента. Прынцып усталёўкі кропкі наладкі інструмента заключаецца ў палягчэнні лікавай апрацоўкі і спрашчэнні праграмавання. Гэта лёгка выраўноўваць і правяраць падчас апрацоўкі; памылка апрацоўкі невялікая. Кропку наладкі інструмента можна ўсталяваць на апрацоўванай дэталі, на прыстасаванні або на станку. Для павышэння дакладнасці апрацоўкі дэталі кропку наладкі інструмента трэба ўсталёўваць як мага далей ад канструктыўнай або тэхналагічнай асновы дэталі. У рэальнай эксплуатацыі станка кропку наладкі інструмента можна размясціць у кропцы наладкі інструмента шляхам ручной аперацыі наладкі інструмента, гэта значыць супадзення "кропкі наладкі інструмента" і "кропкі наладкі інструмента". Так званая «кропка размяшчэння інструмента» адносіцца да кропкі апорнай кропкі пазіцыянавання інструмента. Кропкай размяшчэння інструмента такарнага інструмента з'яўляецца вяршыня інструмента або цэнтр дугі вяршыні інструмента. Фрэза з плоскім дном - гэта перасячэнне восі інструмента і дна інструмента; шарыкавая фрэза - гэта цэнтр шара, а свердзел - гэта вяршыня. Ручная аперацыя па наладзе інструмента мае нізкую дакладнасць і нізкую эфектыўнасць. Некаторыя заводы выкарыстоўваюць аптычныя люстэркі для наладзе інструмента, прыборы для наладзе інструмента, прылады для аўтаматычнай наладзе інструмента і г.д., каб скараціць час наладзе інструмента і павысіць дакладнасць наладзе інструмента. Калі інструмент неабходна змяніць падчас апрацоўкі, неабходна ўказаць кропку змены інструмента. Так званая «кропка змены інструмента» адносіцца да становішча стойкі інструмента пры яго кручэнні для змены інструмента. Кропка змены інструмента павінна знаходзіцца па-за апрацоўваемай дэталлю або прыстасаваннем, і падчас змены інструмента нельга дакранацца да апрацоўваемай дэталі і іншых дэталяў.
Дадзеныя апрацоўкі
Пры праграмаванні на станках з ЧПУ праграміст павінен вызначыць дадзеныя апрацоўкі для кожнага працэсу і запісаць іх у праграму ў выглядзе інструкцый. Параметры рэзання ўключаюць хуткасць шпіндзеля, дадзеныя зваротнай апрацоўкі і хуткасць падачы. Для розных метадаў апрацоўкі неабходна выбраць розныя параметры рэзання. Прынцып выбару дадзеных апрацоўкі заключаецца ў забеспячэнні дакладнасці апрацоўкі і шурпатасці паверхні дэталяў, максімальнай эфектыўнасці рэжучай здольнасці інструмента, забеспячэння разумнай даўгавечнасці інструмента і максімальнай эфектыўнасці прадукцыйнасці станка для максімальнага павышэння прадукцыйнасці і зніжэння выдаткаў.
1. Вызначце хуткасць кручэння шпіндзеля.
Хуткасць шпіндзеля павінна выбірацца ў залежнасці ад дапушчальнай хуткасці рэзання і дыяметра апрацоўванай дэталі (або інструмента). Формула разліку: n=1000 v/7 1D, дзе: V — хуткасць рэзання, адзінка вымярэння — рух у м/м, які вызначаецца даўгавечнасцю інструмента; N — хуткасць шпіндзеля, адзінка вымярэння — аб/мін; D — дыяметр апрацоўванай дэталі або дыяметр інструмента ў мм. Для разліковай хуткасці шпіндзеля N неабходна выбраць хуткасць, якую мае або блізкая да станка.
2. Вызначце хуткасць падачы.
Хуткасць падачы з'яўляецца важным параметрам у параметрах рэзання станкоў з ЧПУ, які ў асноўным выбіраецца ў залежнасці ад патрабаванняў да дакладнасці апрацоўкі і шурпатасці паверхні дэталяў, а таксама ад уласцівасцей матэрыялаў інструментаў і апрацоўваемых дэталяў. Максімальная хуткасць падачы абмежавана калянасцю станка і прадукцыйнасцю сістэмы падачы. Прынцып вызначэння хуткасці падачы: калі якасць апрацоўванай дэталі гарантавана, для павышэння эфектыўнасці вытворчасці можна выбраць больш высокую хуткасць падачы. Звычайна яна выбіраецца ў дыяпазоне ад 100 да...200mm/мін; пры рэзанні, апрацоўцы глыбокіх адтулін або апрацоўцы хуткарэзнымі сталёвымі інструментамі варта выбіраць меншую хуткасць падачы, звычайна ў дыяпазоне 20-50mm/мін; калі дакладнасць апрацоўкі, паверхня. Калі патрабаванні да шурпатасці высокія, хуткасць падачы варта выбіраць меншай, звычайна ў дыяпазоне 20-50mm/мін; калі інструмент пусты, асабліва калі вялікая адлегласць "вяртаецца да нуля", вы можаце ўсталяваць параметры сістэмы ЧПУ станка на максімальную хуткасць падачы.
3. Вызначце глыбіню рэзання.
Глыбіня рэзання вызначаецца калянасцю станка, апрацоўванай дэталі і рэжучага інструмента. Калі дазваляе калянасць, глыбіня рэзання павінна быць максімальна роўнай прыпуску на апрацоўку апрацоўванай дэталі, што можа паменшыць колькасць праходаў і павысіць эфектыўнасць вытворчасці. Для забеспячэння якасці апрацаванай паверхні можна пакінуць невялікі прыпуск на апрацоўку, звычайна 0.2...0.5mmКарацей кажучы, канкрэтнае значэнне дадзеных апрацоўкі павінна вызначацца па аналогіі, зыходзячы з прадукцыйнасці станка, адпаведных інструкцый і рэальнага вопыту.
Адначасова хуткасць шпіндзеля, глыбіня рэзання і хуткасць падачы могуць быць адаптаваны адно да аднаго для фарміравання найлепшых параметраў рэзання.
Дадзеныя апрацоўкі — гэта не толькі важны параметр, які неабходна вызначыць перад наладкай станка, але і тое, наколькі разумнае значэнне з'яўляецца, аказвае вельмі важны ўплыў на якасць апрацоўкі, эфектыўнасць апрацоўкі і сабекошт вытворчасці. Так званыя «разумныя» дадзеныя апрацоўкі адносяцца да дадзеных апрацоўкі, якія ў поўнай меры выкарыстоўваюць рэжучую прадукцыйнасць інструмента і дынамічныя характарыстыкі станка (магутнасць, крутоўны момант) для дасягнення высокай прадукцыйнасці і нізкіх выдаткаў на апрацоўку пры ўмове забеспячэння якасці.
