Непрерывное включение токарно-фрезерных станков

Явной привлекательностью токарно-фрезерной платформы является возможность полной обработки заготовок за один установ. Достижения в программном обеспечении CAM теперь позволяют токарно-фрезерным станкам, оснащенным фрезерной головкой с осью B, выполнять чистовую токарную обработку внутренних и внешних профилей заготовки с использованием одного режущего инструмента. Этот новый чистовой цикл токарного станка позволяет выполнять непрерывную резку по внутреннему и внешнему профилям за один шаг с помощью всего одного инструмента, что устраняет необходимость в использовании серии токарных инструментов с различной геометрией.

Цикл контурной обработки по оси B был разработан компанией DP Technology (Камарильо, Калифорния) и доступен в пакете CAM компании Esprit 2008. Цикл использует эффективный подход, непрерывно вращая ось B по мере того, как режущий инструмент следует по контуру, позволяя инструменту достигать областей, которые в противном случае были бы недоступны из-за геометрии инструмента. Использование этого нового цикла обработки сокращает количество необходимых режущих инструментов, количество смен инструмента и время программирования, обеспечивая при этом гладкую поверхность без ступеней. В конечном счете возможные результаты — экономия времени и денег для механических мастерских.

По контуру

В июне 2007 года в техническом центре Mori Seiki в Лос-Анджелесе, Калифорния, на токарно-фрезерном станке NT3150 был выполнен успешный тестовый контурный рез по оси B. Координаты в коде ЧПУ были выведены для центра вершины инструмента с использованием функции поворота центральной точки инструмента (RTCP) системы управления Fanuc станка. Функция RTCP, которую необходимо использовать для контурного цикла, заставляет инструмент вращаться вокруг своей контрольной точки, а не вокруг точки поворота оси B.

Цикл контурной обработки по оси B основан на цикле контурной обработки Esprit SolidTurn. Основное отличие состоит в том, что технология оси B обеспечивает полный контроль над выбором стратегий вращения оси B и допустимых пределов угла оси B.

Пользователи могут использовать две стратегии управления ориентацией инструмента во время токарной операции. Во-первых, поддерживать постоянный угол в плане между инструментом и поверхностью заготовки. Таким образом, инструмент сохраняет исходный угол опережения по отношению к разрезаемому профилю. Этот начальный угол опережения является функцией исходной ориентации инструмента в головке оси B и ориентации первого элемента в профиле. При изменении наклона профиля головка оси B соответствующим образом наклоняет инструмент, чтобы сохранить тот же угол в плане относительно поверхности заготовки. Общий наклон инструмента ограничен заданным пользователем диапазоном углов опережения в дополнение к возможности программного обеспечения по автоматическому обнаружению столкновений детали и инструмента. Эта стратегия обеспечивает наилучшие условия резания, сохраняя оптимальный угол между инструментом и обрабатываемой поверхностью. Однако для этого требуется почти постоянное перемещение по оси B, что может привести к избыточному перемещению.

Вторая стратегия вращения оси B заключается в том, чтобы свести к минимуму вращение инструмента, наклоняя инструмент только при необходимости. Эта стратегия поддерживает начальную ориентацию инструмента до тех пор, пока инструмент не достигнет поверхности, которую нельзя разрезать, если инструмент находится в его текущей ориентации. Только после этого инструмент наклоняется настолько, насколько это необходимо для резки поверхности в заданных пользователем пределах угла оси B. Эта стратегия, используемая в упомянутом ранее пробном резе, ограничивает вращение оси B областями, которые нельзя резать под традиционным углом инструмента.

Обе стратегии легко проверяются, и пользователи могут отображать на экране векторы оси инструмента, чтобы определить наилучшую стратегию для данной геометрии детали. Пользователь имеет полный контроль над диапазоном вращения оси B в течение всего реза. Одним из способов ограничения угла инструмента является ограничение общего допустимого поворота оси B путем применения заданных пользователем минимальных и максимальных углов оси B. В качестве альтернативы, для еще более точного контроля, определяемые пользователем минимальный и максимальный углы опережения определяют допустимый диапазон локального угла опережения инструмента.

Предотвращение столкновений

Встроенное обнаружение столкновений предотвращает столкновение между деталью и инструментом при расчете траектории движения инструмента. Вместо того, чтобы полагаться исключительно на определенную геометрию инструмента, обнаружение столкновений использует силуэт инструмента, который может быть изменен пользователем. Форма силуэта инструмента зависит от фактической геометрии инструмента и заданных пользователем значений зазора для передней и задней части инструмента. Вокруг инструмента можно добавить дополнительный зазор, чтобы инструмент не выдалбливал материал при резке профилей, расположенных под одинаковым углом к ​​передней или задней части инструмента.

Программистам больше не нужно создавать несколько программ традиционными методами. Вместо этого одна операция контурной обработки по оси B завершит весь профиль без остановок для смены инструмента. Устранение смены инструмента экономит драгоценные секунды в общем времени цикла, а также устраняет возможность наличия контрольных меток там, где заканчивается один инструмент и начинается другой.

Об авторе: Энн Мазакас — менеджер по техническим коммуникациям в DP Technology.