Режимы резания для станков с ЧПУ с приводом на шаговых двигателях

В системе ЧПУ с приводом на шаговых двигателях и переключаемым по программе рядом чисел оборотов шпинделя в связи с дискретностью регулирования скорости резания нет возможности реализовать режимы резания, рассчитанные для бесступенчато-регулируемого привода главного движения.

При расчете режимов резания для горизонтального прохода (D=const) конкретному диаметру прохода и ряду чисел оборотов соответствует ряд скоростей, среди которых выбирается наивыгоднейшее значение. Учитывая параболический характер кусочно-гладкой кривой Q_г (v), искомой скоростью резания является то из двух ближайших к аргументу Q_min значений ряда, которому соответствует меньшее значение целевой функции.

При обработке наклонного прохода (D = var) изменение скорости резания можно компенсировать переключением числа оборотов шпинделя.

В интервале скоростей резания между двумя переключениями числа оборотов наивыгоднейшей подачей является S(v). Эта подача является переменной, поэтому проход разбивается на участки, каждый из которых обрабатывается при постоянных числе оборотов и минутной подаче. Начальная скорость резания для наклонного или вертикального прохода выбирается в зависимости от направления изменения диаметра. Если диаметр возрастает, за начальную скорость принимается меньшее из двух ближайших к аргументу Q_min значений ряда, в противном случае – большее.

Для системы ЧПУ с приводом подач на шаговых двигателях и с непереключаемым по программе числом оборотов шпинделя необходимо выбрать такую комбинацию числа оборотов и соответствующего ему набора подач, при которой целевая функция принимает наименьшее из возможных значений. В этом случае в отличие от предыдущих вариантов ЧПУ нельзя ограничиться рассмотрением отдельного прохода. Поиск наивыгоднейшей комбинации числа оборотов и ряда подач ведется с оценкой значения целевой функции при помощи направленного перебора ряда чисел оборотов.

Исходной информацией для расчета режимов резания служат параметры станка с ЧПУ – ряд чисел оборотов по диапазонам и соответствующий ему ряд допустимых крутящих моментов, характеристики режущего инструмента – тип резца, марка материала режущей части, данные о заготовке – конфигурация, марка обрабатываемого материала и его состояние (горячекатаная, холоднотянутая, нормализованная и т. п.) или твердость по Бринеллю (для чугуна), код способа крепления (в патроне – П, в патроне с поджимом задним центром – ПЦ, в центрах – ЦЦ). Информация о проходах (для каждого из них) – код резца, координаты вершины резца в начале и конце прохода, классы чистоты и точности обрабатываемой поверхности, характер прохода (черновой, получистовой или чистовой); стойкостная зависимость и уравнения сил резания; критерий расчета.

Параметры станков, инструмента и материалов заготовок хранятся в памяти ЭВМ и вводятся для расчета в оперативную память машины по кодам, представляющим собой общепринятые обозначения, которые заносятся в бланки при подготовке исходных данных для программирования обработки детали. В тех же бланках задается конфигурация заготовки и детали. Информация о проходах подготавливается по алгоритмам формообразования детали в процессе определения последовательности обработки.

Стойкостная зависимость и уравнения сил резания вводится в оперативную память в соответствии с конкретной комбинацией материалов заготовки и режущей части инструмента.

В результате работы алгоритмов расчета режимов резания определяются числа оборотов шпинделя и минутные подачи. Вместе с режимами резания, являющимися составной частью управляющей программы на носителе информации, буквопечатающим устройством ЭВМ выдается бланк сопроводительной информации, содержащий значения целевой функции, стойкости режущего инструмента и времени резания. Эта информация необходима для обслуживания станка с ЧПУ и нормирования.