1.5.4. Циклы фрезерной обработки
advertisement
1.5.4. Циклы фрезерной обработки Для определения цикла обработки в операции система автоматически предлагает перечень циклов, соответствующих типу установленного инструмента. Существуют следующие циклы 2,5-, 3- и 5-координатной обработки: обработка отверстий; обработка каналов; обработка в одном и двух направлениях; обработка зигзагом по контуру; обработка призмы; обработка поверхностей вращения; обработка карманов, пазов и поверхности по спирали; сверление; сверление с периодическим отводом сверла или с выводом сверла и удалением стружки; зенкование и цекование глухих отверстий с отводом инструмента; нарезание резьбы метчиком; снятие фаски на отверстии; обработка отверстий «от точки к точке»; битангенциальная обработка сопряжений; интерполяция между двумя линиями; обработка по параллельным плоскостям; обработка по сечениям горизонтальными или вертикальными плоскостями; черновая и чистовая обработка. О некоторых из перечисленных циклов ниже дано общее представление. На примерах циклов 2,5-, 3- и 5-координатной обработки будет подробно описана методика их создания. Цикл 2,5-координатной обработки по спирали (рис. 1.53). Инструменты для выполнения этого цикла: фреза для обдирки поверхностей, торцевая фреза, цилиндрическая фреза. Параметры цикла: • удаляемый материал должен быть линией, перфорированным контуром, призмой или сборкой этих объектов; • тип обработки: карман, паз или поверхность; • глубина прохода инструмента в создаваемом цикле; Рис. 1.53. Обработка поверхности по спирали: OF - величина выбега инструмента; DE - отвод инструмента; угол перекрытия равен 90° Рис. 1.54. Перекрытие проходов (АВ) • перекрытие проходов, задаваемое в процентах от диаметра инструмента (рис. 1.54); • угол перекрытия - наибольший угол, для которого будут создаваться дополнительные инструмента в перекрывающие углах. Он вычисляется участки автоматически траектории в соответствии с заданной пользователем величиной перекрытия; • тип резания - тип обработки: «по ходу» или «навстречу»; пред-, полагается, что шпиндель вращается по ходу часовой стрелки; • обход углов - способ обработки вершин: «по радиусу» (а) или «углом» (б) (рис. 1.55); • припуски на обработку (только при обработке карманов) - толщина материала, которая остается в положительном и отрицательном направлениях по осям X и Z для циклов черновой и чистовой обработки; точность аппроксимации - используется теми станками, которые при вычислении траектории инструмента по кривой выполняют обработку «от точки к точке» и не выполняют интерполяцию по окружности (рис. 1.56). Рис. 1.55. Обработка углов Цикл сверления 2,5-координатной обработки. Инструменты для выполнения этого цикла: торцевая фреза, сверло. Положение отверстий задается либо точками, либо удаляемым материалом. Рис. 1.56. Определение точности аппроксимации Параметры цикла: • удаляемый материал: • призма, основанием которой должна быть незамкнутая линия, а результатом - поверхность. Сверление выполняется в точке основания призмы. Автоматически осуществляются любые перемещения и вращения стола для того, чтобы выровнять ось инструмента по направлению призмы (рис. 1.57); • одно отверстие или сборка размноженных отверстий. Выполняется сверление каждого отверстия. Автоматически осуществляются любые перемещения и вращения стола для того, чтобы со вместить ось инструмента с отверстиями (рис. 1.58); • расстояние, на которое система отводит инструмент перед его дальнейшим ускоренным перемещением; • порядок, в котором сверлятся отверстия. В режиме «прямо» отверстия сверлятся в соответствии с последовательностью созда ния точек; в режиме «обратно» - обратная последовательность; Рис. 1.57. Сверление по призме Рис. 1.58. Сверление по отверстиям • оптимизация порядка создания отверстий. В режиме «да» после сверления первого отверстия выбирается ближайшая точка для следующего отверстия, и так до конца цикла; в режиме «нет» отверстия сверлятся в порядке создания точек; • способ измерения глубины отверстия: до дна отверстия или до окончания цилиндрического участка отверстия; • оптимизация поворотов стола: уменьшает количество переме щений стола при обработке. В процессе оптимизации учитывается положение станка перед выполнением цикла. Цикл 2,5-координатной обработки поверхности по спирали вне/внутри контура. Цикл предназначен для обработки поверхности заготовки из хрупкого материала по спирали вне/внутри контура (рис. 1.59). Рис.1.59. Обработка по спирали островов } Рис. 1.60. Обработка поверхности Безье Траектория инструмента формируется следующим образом: • обработка начинается от заданной начальной точки; • обработка заготовки вне контура выполняется для исключения образования внешних стенок при черновой обработке; • острова обрабатываются по направлению изнутри к контуру; • обработка эквидистант за границами детали выполняется снаружи к удаляемому материалу; • обработка эквидистант в границах детали выполняется, по возможности, без отвода инструмента и образования островов. Цикл 3-координатной обработки по параллельным плоскостям. Деталь может быть представлена поверхностью (рис. 1.60) или телом. Цикл 3-координатной битангенциальной обработки сопряжений. Цикл предназначен для обработки детали по касательным к двум поверхностям (сопряжение поверхностей, необработанная область) (рис. 1.61). Деталь может быть представлена поверхностью или телом. Рис. 1.61. Битангенциальная обработка Рис. 1.62. Обработка поверхности интерполяцией Цикл 3-координатной обработки путем интерполяции между двумя линиями. Цикл предназначен для обработки поверхности детали интерполяцией между двумя линиями или сборкой линий (рис. 1.62). Эти линии представляют собой траекторию движения конца инструмента или контактной точки инструмента. Деталь может быть представлена поверхностью или телом. Интерполяционные линии создаются с учетом задаваемого максимального шага подачи. Число интерполяционных линий, которое полностью соответствует этому условию, определяется системой. Цикл используется для чистовой обработки необработанных зон двойного касания (битангенциальных): границы необработанной зоны становятся начальной и конечной линиями этого цикла. Цикл 3-координатной обработки по сечениям горизонтальными плоскостями. Цикл предназначен для финишной обработки поверхности детали по ее сечениям горизонтальными плоскостями (точнее, плоскостями, перпендикулярными оси инструмента) (рис. 1.63). Расстояние между секущими плоскостями рассчитывается по заданному предельному значению высоты гребешков. Рис.1.63. Обработка по сечениям Рис. 1.64. Обработка по контуру Цикл 3-координатной обработки по контуру. Цикл предназначен для обработки детали по плоскому или неплоскому контуру (рис. 1.64). Цикл 3-координатной чистовой обработки. Цикл предназначен для чистовой обработки детали движением инструмента в плоскости, перпендикулярной направляющей линии (рис. 1.65). Шаг подачи может рассчитываться по заданному предельному значению высоты гребешков. Этот цикл создает оптимальные траектории по сравнению с циклами обработки по параллельным плоскостям, по эквидистантам и обработки с интерполяцией. Инструмент для выполнения этого цикла - концевая фреза. Параметры цикла: • обрабатываемая поверхность или тело; • границы островов. Фрезерование не производится внутри сборки замкнутых линий на обрабатываемой поверхности или теле. Рис. 1.65. Чистовая обработка Необходимо выбрать один (или более) замкнутый элемент (кривые, контуры, составные линии) или сборки этих элементов. Линии проецируются на поверхность. Траектория инструмента ограничена точками, расположенными внутри этих линий. Граница острова может состоять из любого количества линий. Две границы островов не должны пересекаться; • необрабатываемая часть поверхности или тела. Используется для указания любой поверхности, патча или сборки тех элементов, которых инструмент не должен касаться; • направляющая обработки - линия или сборка линий; • переключатели направлений подачи и обработки; • расстояния режим между вычисления двумя проходами расстояния между инструмента. двумя Определяет соседними прохода ми с шагом, зависящим от предельной высоты гребешка; • максимальный шаг подачи. Автоматически ограничивается подачи. Автоматически ограничивается диаметром инструмента; • минимальный шаг высотой гребешка; • высота гребешка. Определяет высоту материала, который ос тается на обработанной поверхности; • тип траектории обработки - зигзаг, в одном направлении или в одном направлении + граница; • точность обработки - максимальное расстояние между обработанной и теоретической поверхностью детали; • припуск на последующую обработку. Если значение параметра положительное, то материал будет оставаться на обрабатываемой детали, если значение параметра отрицательное, то фрезерование будет необрабатываемой части производиться ниже указанной поверхности; • припуск на последующую обработку поверхности/тела (острова); • обработка после обхода острова: продолжается, не обрабатывается и обрабатывается до острова; • режимы подвода и отвода инструмента; • режим расчета траектории обработки тела: • по многограннику - траектория инструмента определяется по текущему аппроксимирующему многограннику, • по форме тела - траектория инструмента определяется с заданной точностью обработки. Цикл 5-координатной обработки по контуру. Цикл предназначен для обработки детали по линии на поверхности (рис. 1.66). При движении вдоль этой линии ось инструмента ориентирована по нормали к поверхности. Если линия не лежит на поверхности, то она проецируется на нее по нормали. Рис. 1.66. Пример обработки по контуру Инструмент может располагаться и не на линии контура, тогда он будет сдвинут вправо или влево. Возможен наклон инструмента вдоль или поперек нормали. Столкновения между инструментом и поверхностью/линией не проверяются. Цикл 5-координатной битангенциальной обработки сопряжений. Цикл предназначен для обработки поверхности детали в области сопряжения двух частей поверхности: поверхности, направляющей инструмент, и поверхности, к которой инструмент располагается по касательной (рис. 1.67). Цикл состоит из последовательности элементарных движений, определяемых парой патчей поверхностей в зависимости от их типа (патч/патч, граница/патч, патч/вершина). Изменение типа одного из элементов приводит к изменению движения инструмента. Направляющая инструмент поверхность должна быть линейчатой, т.е. один из изопараметров должен быть вектором, определяющим ориентацию инструмента. Рис. 1.67. Битангенциальная обработка сопряжений Цикл 5-координатной чистовой обработки. Цикл предназначен для чистовой обработки поверхности детали, в том числе с уклонами (рис. 1.68). Инструмент ориентируется по нормали к поверхности, с возможным отклонением в плоскости по направлению обработки и в перпендикулярной плоскости на заданные углы (фронтальное и поперечное отклонения). Параметры цикла: • поверхность, несколько патчей поверхности или сборка патчей поверхности; • линия из точек контакта; • точность обработки - максимальное расстояние между обработанной и теоретической поверхностью детали; • припуск на последующую обработку. Если значение параметра положительное, то материал будет оставаться на обрабатываемой детали, если значение параметра отрицательное, то фрезерование будет производиться ниже указанной поверхности; • начальная и конечная точка обработки; • режим фронтального отклонения инструмента от нормали к поверхности или от касательной; • режим изменения угла поперечного отклонения инструмента; • режим подвода и отвода инструмента, расстояние/угол, на которое система подводит инструмент; • режим контроля столкновений и зарезов; Рис.1.68. Чистовая обработка поверхности режим отклонения инструмента для избежания столкновений: фронтальное, поперечное отклонение. Пример визуализации сеанса работы обработки детали показан на рис. 13 на вклейке. при создании процесса