div>

Применение 2,5Х-фрезерования на станках с осями вращения:

Один из этапов в многоосевой обработке происходит с использованием осей вращения. К ней относят зонную (позиционную) обработку 2-3Х с добавлением позиционирования по осям вращения. Её применяют для производства корпусных деталей, обработку которых ведут за один установ без перезакрепления и необходимости использования дополнительной оснастки.

Также использование поворотных осей станка может заменять движение по некоторым линейным осям. В этом случае мы получаем ту же 2,5Х или 3Х обработку, спроецированную на тело вращения. Этот способ часто применяют для круговых и байонетных пазов, а также гравировки на цилиндрических поверхностях.

 Управление положением инструмента относительно обрабатываемой поверхности:

При обработке поверхностей часто возникает необходимость корректировки положения инструмента относительно обрабатываемой поверхности. Это может понадобиться при фрезеровании выпуклых поверхностей фрезами с пластинками, когда в центре фрезы образуется участок без режущих элементов. В таких случаях смещение инструмента в продольном или поперечном направлении позволяет уйти от образования подобных зон с нулевой скоростью резания.

Однако при обработке сильноизогнутых поверхностей не всегда есть возможность сместить инструмент относительно точки контакта, либо это не всегда эффективно.

В этих случаях используют управление инструментом по угловым осям. Это использование так называемых углов отклонения и опережения, когда инструмент искусственно заваливается вперёд по ходу движения.

Для более сложных случаев может быть задействовано управление осью инструмента с использованием дополнительных кривых или поверхностей. В этом случае кончик инструмента идёт по обрабатываемой поверхности, а его хвостовая часть идёт вдоль указанной кривой. Яркий пример — это обработка моноколёс.

Обработка моноколёс:

При обработке деталей типа «моноколесо» значительное время тратится на черновую обработку. Это происходит из-за того, что моноколёса чаще всего изготавливают из титановых сплавов. При традиционной технологии черновой обработки таких деталей материал выбирают продольными проходами с небольшим снимаемым припуском и подачами. Увеличить подачу при такой схеме существенно не получится в связи с высоким коэффициентом износа инструмента. Уменьшить затраты на этом этапе может помочь применение плунжерного фрезерования.

В системе ADEM допустимо использование плунжерного фрезерования не только в 3-осевом режиме, но и совместно с осями вращения.

Это вид обработки позволяет в 2-3 раза увеличить подачу за счёт использования осевого врезания инструмента и размер снимаемого припуска. При выполнении проходов система отслеживает положение инструмента относительно обрабатываемых поверхностей, что позволяет уже на первом этапе грубой черновой выборки подготовить криволинейные поверхности к дальнейшей обработке.

При чистовой обработке лопастей моноколеса основная проблема, с которой сталкивается технолог, — это управление осью инструмента непосредственно на поверхности лопасти и на радиусе скругления.

Как известно, поверхность лопасти представляет собой линейчатую поверхность и теоретически может быть обработана боковой частью обычной концевой фрезы за один проход. В реальности же кривизна втулки и искривление лопасти делает такой подход к обработке невозможным.

В производстве, как правило, поверхность лопасти обрабатывают сферическим или сферо-коническим инструментом продольными проходами с постоянным или переменным углом отклонения от поверхности. Но в этом случае при переходе через радиус скругления носика лопасти ось инструмента делает резкий рывок, для того чтобы на следующей поверхности обеспечить заданный угол отклонения. Для устранения такого рода ситуаций в системе ADEM дополнительно к параметрическим средствам управления осью инструмента существует возможность управлять его наклоном с помощью кривых и поверхностей.

Обработка турбинных лопаток:

Традиционный подход к обработке турбинных лопаток заключается в следующем: непрерывная обработка по спирали пера лопатки и после этого доработка замковой части. Но этот подход имеет ряд недостатков.

 Во-первых, он требует использования сферического инструмента, так как стандартный концевой будет «нахлопываться» торцом на припуск при переходе с поверхности корыта на поверхность горба, что приведёт к поломке.

 Во-вторых, на радиусах скругления будет грубая огранка, даже при жёсткой аппроксимации. Причём чем больше кривизна пера, тем более существенными будут дефекты. Кроме того, из-за очень коротких перемещений в кадрах значительно падает реальная подача, что приведет к ускорению износа («засаливанию») инструмента.

В результате этого ухудшается качество обработки и возрастает доля слесарной доводки.

Для получения качественных поверхностей в ADEM присутствует возможность разделять зоны обработки и использовать для каждой оптимальный инструмент.

Обработку поверхностей корыта и радиусов скругления необходимо производить сферическим инструментом с максимально возможным боковым упреждением продольными проходами. Это позволяет:

Обработку горба пера необходимо производить концевой фрезой с радиусом на торце поперечными проходами с минимальным, но отличным от нуля продольным угловым упреждением. Это позволяет получить практически зеркальную поверхность.

Обработка шнеков:

При обработке деталей типа «шнек» выделяются 3 типовые задачи, которые приходится решать технологу:

При черновой обработке межлопастного пространства основная сложность — проход инструмента между соседними лопастями в узких местах, где часто складывается такая ситуация — из-за оставляемого припуска инструмент не может пройти между соседними поверхностями. В этом случае система ADEM позволяет проводить инструмент с контролем на зарезания теоретической поверхности, но без учёта величины оставляемого припуска. На всех остальных участках траектории припуск будет той, которая определена в переходе.

При чистовой обработке поверхности лопасти возникает другая проблема — из-за сильного искривления обработать боковой стенкой инструмента за один проход невозможно, и сильно отклонить инструмент от обрабатываемой поверхности, особенно в средней части шнека, где наибольшая высота лопасти, тоже нельзя. В этом случае на помощь приходит интеллектуальная коррекция положения инструмента. Система оценивает каждое положение инструмента и в случае возникновения коллизии начинает менять либо ориентацию его оси, либо положение настроечной точки для того, чтобы он смог пройти дальше.

Вариантов обработки втулки шнека существует множество. Главное — проконтролировать наклон инструмента в районе сопряжения боковых поверхностей лопастей и поверхности втулки. Чаще всего для чистовой обработки используют сферический или сфероконический инструмент. 

А для управления его осью используют верхние границы соседних лопастей. 

В этом случае система сама виртуально построит пространственную кривую, равноудалённую от обеих лопастей, и использует ее для управления осью инструмента.

Мы привели лишь несколько примеров 4X и 5X обработки с описанием функциональности, необходимой для поддержки эффективной работы современного оборудования. Надеемся, что в следующих статьях мы продолжим данную тематику, сосредоточившись, кроме схем обработки, на описании оптимизации режимов, а также автоматического создания УП по геометрии.

На правах рекламы