Повышение производительности и снижение затрат на программирование при фрезерной обработке

В практике эксплуатации станков с ЧПУ применяется много различных приемов для повышения производительности обработки и упрощения приемов программирования.

Широко распространенным является челночный способ обработки деталей (рис. 1). Этот способ применяется при обработке вытянутых незамкнутых контуров, когда переход фрезы от конечной точки до исходной производится на холостом ходу при затратах времени более 20% от машинного времени обработки детали. Контур первой детали обрабатывается путем перемещения фрезы от нулевой точки по траектории 0 – 1 – 2 – 3 – 4 – 5 до точки 5, в которой по программе предусмотрена остановка. В этой точке оператор включает лентопротяжный механизм, останавливает вращение шпинделя, снимает готовую деталь и ставит заготовку.

Рис. 1. Схема челночного способа обработки деталей на фрезерных станках с ЧПУ.

Обработка следующей детали ведется перемещением фрезы в обратном направлении от точки 5, которая в данном случае является исходной, до точки 0. Затем цикл повторяется.

Недостатком такого метода обработки является то, что фрезерование контура второй детали производится против подачи.

Одновременно обрабатывать две детали по одной программе (рис. 2) целесообразно в том случае, когда конструкция деталей допускает применение прихватов, обеспечивающих одновременное крепление деталей. Замена челночного метода этой схемой обработки позволяет избежать применения встречного фрезерования и в то же время сократить время холостого хода до минимума.

Рис. 2. Схема одновременной обработки 2-х деталей по одной программе.

При обработке двух деталей с перекрытием вспомогательного времени основным обе детали размещаются на столе станка симметрично относительно оси 0Y. Исходная точка для обеих деталей общая и находится между ними на оси 0Y. В начале обработки на стол станка (или в приспособлении) устанавливается только одна деталь. Пока происходит ее обработка, оператор успевает установить вторую. После обработки первой детали сразу же по программе начинается обработка второй детали, а фрезеровщик тем временем снимает первую деталь и на ее место ставит следующую. После обработки первой и второй деталей фреза возвращается в исходную точку. Теперь необходимо перемотать магнитную ленту в начальное положение и весь цикл обработки можно повторить. При выборе расстояния между деталями и построении траектории движения фрезы особое внимание необходимо обратить на безопасность работы оператора.

В ряде случаев обработка контура детали производится не в один проход, а в два и более. При этом следует избегать там, где это возможно, отдельного программирования черновой обработки. Возможно использовать одну и ту же программу для чистовой и черновой обработки путем использования разных диаметров фрез (рис. 3, а). Центр фрезы в обоих случаях движется по одной и той же траектории. Использовать одну программу черновой и чистовой обработки в некоторых случаях можно также со смещением исходной точки (рис. 3, б).

Рис. 3. Черновая и чистовая обработка по одной и той же программе:
а - с использованием различных диаметров фрез, б - со сдвигом исходной точки

Если невозможно использовать указанные приемы, трудоемкость программирования можно сократить за счет упрощения траектории движения фрезы. Так, при черновой обработке криволинейного контура траекторию фрезы в некоторых случаях целесообразно строить в виде упрощенной ломаной линии.

На станках с ЧПУ можно получить контур левой (зеркально-отраженной детали) по программе, записанной для правой, путем простого переключения полярности сигналов управления. При этом для сохранения направления фрезерования необходимо изменить направление вращения шпинделя станка на обратное и заменить инструмент (например – праворежущую фрезу заменить на леворежущую и наоборот).

В целях сокращения затрат вспомогательного времени рекомендуется применять устройства для механизации зажима и отжима заготовки; для механизации закрепления и снятия инструмента; для автоматизации вывода инструмента в исходную точку и контроля положения в исходной точке; для цифровой индикации положения рабочих органов станка; для автоматизации перемотки магнитной ленты; для механизации уборки стружки.