Обработка с числовым программным управлением

Выбор инструмента:
1. Принципы выбора инструментов с ЧПУ Стойкость инструмента тесно связана с параметрами резания. При формулировании параметров резания необходимо сначала выбрать разумную стойкость инструмента, а разумная стойкость должна определяться в соответствии с целью оптимизации. Как правило, существует два типа стойкости инструмента: стойкость инструмента с наивысшей производительностью и стойкость инструмента с наименьшими затратами. Первый определяется в соответствии с целью наименьшего количества часов работы одной детали, а второй - в соответствии с целью наименьшей стоимости процесса. При выборе срока службы инструмента можно учитывать следующие моменты: выбор в зависимости от сложности инструмента, затрат на изготовление и заточку. Срок службы сложных и высокоточных инструментов следует выбирать выше, чем у односторонних. Для сменных инструментов, закрепляемых на станке, из-за короткого времени смены инструмента, чтобы в полной мере использовать его режущие свойства и повысить эффективность производства, срок службы инструмента может быть выбран ниже, как правило, 15-30 минут. Для многоинструментальных станков, комбинированных станков и автоматизированных обрабатывающих инструментов, которые имеют относительно сложную установку, смену и настройку инструмента, срок службы инструмента должен быть выбран выше, особенно для обеспечения надежности инструмента. Если производительность определенного процесса в цехе ограничивает производительность всего цеха, срок службы инструмента для этого процесса следует выбирать более низким. Если общие заводские расходы на единицу времени определенного процесса велики, срок службы инструмента также следует выбирать меньшим. При обработке крупных деталей, чтобы обеспечить хотя бы один проход инструмента и избежать его смены во время резания, стойкость инструмента следует определять в зависимости от точности детали и шероховатости поверхности. По сравнению с обычными методами обработки обработка на станках с ЧПУ предъявляет более высокие требования к инструментам. Она требует не только хорошего качества и высокой точности, но и стабильного размера, высокой прочности, хороших характеристик при разрушении и гребле. В то же время требуется простота установки и настройки, чтобы соответствовать высоким требованиям к эффективности станков с ЧПУ. Инструменты, выбираемые для станков с ЧПУ, часто используют инструментальные материалы, подходящие для высокоскоростного резания (такие как быстрорежущая сталь, ультрамелкозернистый цементированный карбид), и используют сменные пластины.

2. Выбор инструментов для токарной обработки с ЧПУ Токарные инструменты с ЧПУ обычно делятся на три категории: формообразующие токарные инструменты, остроконечные токарные инструменты и дугообразные токарные инструменты. Формообразующие токарные резцы также называют модельными токарными резцами. Форма контура обрабатываемых деталей полностью определяется формой и размером лезвия токарного резца. В токарной обработке с ЧПУ распространенными формообразующими токарными инструментами являются токарные инструменты с дугой малого радиуса, токарные инструменты с непрямоугольными пазами и резьбонарезные инструменты. При обработке с ЧПУ формообразующие токарные резцы следует использовать как можно реже или не использовать вовсе. Токарные резцы с острым концом - это токарные резцы, характеризующиеся прямыми режущими кромками. Вершина данного типа токарных резцов состоит из прямых главных и второстепенных режущих кромок, например, 900 токарных резцов с внутренним и внешним кругом, токарных резцов с левым и правым концом, токарных резцов с канавками (режущими) и различных токарных резцов с внешним кругом и внутренним отверстием с очень маленькими фасками на вершине. Метод выбора геометрических параметров (в основном геометрических углов) остроконечного токарного резца в основном такой же, как и при обычном точении, но он должен быть всесторонне рассмотрен в сочетании с характеристиками обработки с ЧПУ (такими как маршруты обработки, помехи при обработке и т.д.), а также должна быть принята во внимание прочность самого кончика резца. Второй - дуговой токарный инструмент. Дуговой токарный инструмент - это токарный инструмент, характеризующийся дуговой режущей кромкой с очень малой погрешностью округлости или линейного профиля. Каждая точка дуговой кромки токарного резца является вершиной дугового токарного резца. Поэтому положение инструмента находится не на дуге, а в центре дуги. Дуговой токарный инструмент может использоваться для точения внутренних и внешних поверхностей, и особенно подходит для точения различных гладких соединительных (вогнутых) формообразующих поверхностей. При выборе радиуса дуги токарного резца радиус дуги режущей кромки двухточечного токарного резца должен быть меньше или равен минимальному радиусу кривизны на вогнутом контуре детали, чтобы избежать неглубокой обработки. Радиус не должен быть слишком маленьким, иначе это не только затруднит изготовление, но и приведет к повреждению токарного инструмента из-за слабой прочности наконечника или плохого теплоотвода корпуса инструмента.

3. Выбор инструмента для фрезерования с ЧПУ При обработке с ЧПУ для фрезерования внутренних и внешних контуров плоских деталей и фрезерования плоскостей обычно используются концевые фрезы с плоским дном. Эмпирические данные по соответствующим параметрам этого инструмента следующие: Во-первых, радиус фрезы RD должен быть меньше минимального радиуса кривизны Rmin внутренней контурной поверхности детали, обычно принимая RD=(0,8-0,9)Rmin. Во-вторых, высота обработки H детали < (1/4-1/6)RD, чтобы обеспечить достаточную жесткость инструмента. В-третьих, при использовании концевой фрезы с плоским дном для фрезерования дна внутреннего паза, поскольку два прохода дна паза должны перекрываться, а радиус нижней кромки инструмента Re=R-r, то есть диаметр равен d=2Re=2(R-r), при программировании радиус инструмента составляет Re=0,95 (Rr). Для обработки некоторых трехмерных поверхностей и контуров с переменным углом наклона обычно используются сферические, кольцевые, барабанные, конические и дисковые фрезы. В большинстве станков с ЧПУ используются серийные и стандартизированные инструменты. Существуют национальные стандарты и серийно выпускаемые модели держателей и головок для сменных токарных резцов с наружной цилиндрической поверхностью, концевых токарных резцов и т. д. Для обрабатывающих центров и станков с устройствами автоматической смены инструмента существуют серийные и стандартизированные правила для держателей инструмента. Например, стандартный код для системы инструментов с коническим хвостовиком - TSG-JT, а стандартный код для системы инструментов с прямым хвостовиком - DSG-JZ. Кроме того, для выбранных инструментов размеры инструмента должны быть строго измерены перед использованием для получения точных данных, оператор вводит эти данные в систему данных, и процесс обработки завершается посредством программного вызова, таким образом, обрабатываются квалифицированные заготовки.