6 проверенных стратегий оптимизации эффективности ЧПУ фрезеровки

В ЧПУ обработке фрезеровский метод означает метод планирования траектории инструмента при фрезеровке заготовки. При обработке одной детали различные фрезеровские методы могут удовлетворить размерные и точечные требования, но эффективность обработки разная.

Классификация фрезеровских методов

Фрезеровские методы делятся на 4 категории:

1. Односторонняя фрезеровка (Unidirectional Milling)
2. Возвратная фрезеровка (Reciprocating Milling)
3. Круговая фрезеровка (Circular Milling)
4. Комбинированная фрезеровка (Compound Milling)

Комбинированный проход — смесь первых трех. Односторонние или возвратные проходы — все это фрезеровские проходы в смысле стратегий обработки. Поэтому по разным стратегиям фрезеровский метод делится на построговую, круговую и другие специальные методы. Построговая и круговая — наиболее используемые.

Построговой метод способствует реализации максимальной подачи станка, качество фрезерованной поверхности лучше, чем при круговой. Но при сложном плоском кармане с несколькими боссами, образующими множественные внутренние контуры, часто возникают дополнительные подъемы инструмента — для избежания интерференции с боссом или возврата в необработанную зону. Инструмент поднимается над плоскостью обработки, перемещается к началу другой траектории и продолжает фрезеровку.

Траектория построговой фрезеровки состоит из серии отрезков, параллельных фиксированному направлению, расчет простой. Подходит для чистовой обработки простых карманов или черновой с большим припуском.

При круговой фрезеровке инструмент движется по траектории, похожей на границу — набор замкнутых кривых, обеспечивающий постоянное состояние фрезерования. Поскольку круговая фрезеровка строит текущую траекторию через непрерывное смещение для расчета следующей, расчет сложен и трудоемок. Подходит для сложных полостей и криволинейных поверхностей.

6 ключей улучшения ЧПУ фрезеровки

1. Форма и геометрические элементы самой заготовки

Геометрическая форма области обработки, размер и расположение островов (необрабатываемых участков) и т.д. — это врожденные характеристики заготовки, неизменный, но фундаментальный фактор, определяющий способ фрезеровки.

2. Технологический маршрут

Технологический маршрут — прямой процесс достижения цели обработки, прямое основание выбора фрезеровского метода. Определяет последовательность областей обработки, слияние и разделение островов, разделение на черновую, получистовую, чистовую обработку и т.д. Существует много маршрутов для достижения цели, что определяет разный выбор фрезеровского метода.

3. Материал заготовки

Материал заготовки — один из факторов, определяющих фрезеровский метод. Материал — прямой объект обработки, не влияет напрямую на метод, но влияет на выбор материала инструмента, размеров, способа обработки, тем самым косвенно влияя на фрезеровский метод. Форма и размер заготовки определяют, равномерно ли распределен припуск по участкам. Для заготовок с выбором вариантов разница в размере и форме меняет способ зажима, перераспределение зон обработки, стратегию обработки, ведущую к разным способам фрезеровки.

4. Способ зажима и крепления заготовки

Способ зажима и крепления также косвенно влияет на фрезеровский метод. Изменение — вибрация влияет на способ подачи инструмента.

5. Выбор инструментов

Выбор инструментов включает материал, форму, длину, число зубьев и т.д. Эти параметры определяют площадь и частоту контакта инструмента с заготовкой, тем самым объем удаляемого материала в единицу времени и нагрузку на станок. Износостойкость и ресурс инструмента определяют длительность фрезеровки. Среди них размер инструмента (диаметр) напрямую влияет на фрезеровский метод. Из-за выбора инструментов разного диаметра меняется размер остаточной зоны, изменяется траектория обработки, получаются разные фрезеровские методы.

6. Выбор области обработки

В процессе фрезеровки, когда сложный плоский карман имеет множественные боссы, образующие множественные внутренние контуры, для построговой фрезеровки часто возникают дополнительные подъемы инструмента; для круговой — удлиняется траектория. Эти дополнительные подъемы или удлинение траектории серьезно снижают эффективность. Поэтому минимизация таких ситуаций — главная задача.

Вся ЧПУ фрезеровская область делится на несколько подобластей по технологическим потребностям, каждая обрабатывается отдельно. Подъем инструмента происходит между подобластями. Одновременно эти подобласти сливают или делят согласно фрезеровскому методу, или даже игнорируют. Такой разный выбор зон обработки не только сокращает число подъемов инструмента, но и не удлиняет тракторию, позволяя применить наиболее рациональный фрезеровский метод для новой зоны, повышая эффективность.