Резюме на опита в обработката с ЦПУ

Поради сложността на машинната обработка с ЦПУ-включваща променливи като машинни инструменти, материали, режещи инструменти, методи на рязане и настройки на параметри-постигането на високо ниво на умения в тази област (независимо дали при действителна обработка или програмиране) изисква значително време. Следното е обобщение на практическия опит, събран от инженерите в продължение на дълги периоди на производство. Той обхваща аспекти като процеси на обработка, оперативни стъпки, избор на параметри на инструмента и мониторинг на процеса и е предназначен за ваша справка.

(1) **Поредица-базирана на инструмент:** Операциите са разделени според използваните режещи инструменти. Един единствен инструмент завършва всички възможни функции на детайла, преди вторият или третият инструмент да бъдат използвани за завършване на останалите функции. Този подход намалява броя на смените на инструмента, минимизира времето за не-рязане (въздушно-рязане) и намалява ненужните грешки при позициониране.

(2) **Поредица-базирана на характеристики:** За части с големи изисквания за машинна обработка, работата може да бъде разделена въз основа на структурни характеристики-като вътрешни характеристики, външни профили, извити повърхности или плоски повърхности. Обикновено плоските повърхности и локализиращите повърхности се обработват преди отворите; простите геометрични форми се обработват преди сложните; и елементи с по-ниски изисквания за точност се обработват преди тези, изискващи по-висока точност.

(3) **Поредица от груба и довършителна обработка:** За части, склонни към деформация, грубата обработка и довършителните операции обикновено трябва да бъдат разделени. Това е така, защото може да са необходими коригиращи мерки (като повторно -подравняване) след груба обработка, за да се отговори на произтичащата от това деформация.
В обобщение, когато се разделят операциите, трябва гъвкаво да се вземат предвид фактори като структурата на частта и възможността за производство, възможностите на машинния инструмент, обхвата на необходимата обработка с ЦПУ, броя на настройките и производствената организация на съоръжението. Изборът между операции за концентриране (по-малко настройки) и операции за разпръскване (повече настройки) трябва да се основава на конкретната ситуация, като винаги се стреми към рационален подход.

Последователността на обработка трябва да бъде определена въз основа на структурата на частта, състоянието на суровината (заготовка) и изискванията за позициониране и затягане, с основен фокус върху гарантирането, че твърдостта на детайла не е компрометирана. Последователността обикновено следва следните принципи:

(1) Обработката в предходната стъпка не трябва да пречи на позиционирането и затягането, необходими за следващата стъпка; операциите, включващи-машинни инструменти с общо предназначение, разпръснати между стъпките, също трябва да бъдат взети под внимание.

(2) Обработете вътрешни елементи и кухини преди обработка на външни контури.

(3) Операциите, които споделят едни и същи методи за позициониране и затягане или един и същ режещ инструмент, в идеалния случай трябва да се извършват последователно, за да се сведе до минимум броят на операциите по повторно-позициониране,-смяна на инструмента и -настройване на скоби.

(4) За множество операции, извършвани по време на една настройка, първо планирайте тези, които имат най-малко въздействие върху твърдостта на детайла.

(1) Стремете се да обедините данните, използвани за проектиране, производствени процеси и програмни изчисления.

(2) Минимизиране на броя на настройките; стремят се да обработват всички необходими повърхности след една единствена операция по позициониране.

(3) Избягвайте схеми, които изискват ръчни настройки, докато машината работи.

(4) Уверете се, че дизайнът на приспособлението е отворен и достъпен; механизмите за позициониране и затягане не трябва да пречат на пътя на инструмента (напр. да причиняват сблъсъци). Ако смущението е неизбежно, обмислете използването на машинно менгеме или основна плоча със затягане-надолу.

1. Точката на-настройка на инструмента може да бъде разположена върху самия детайл, при условие че е базов елемент или повърхност, която вече е била прецизно-обработена. Въпреки това, ако точката на-настройка на инструмента бъде унищожена по време на първата операция, може да стане невъзможно да се намери за следващите операции. Следователно, по време на първата операция, установете относителна-позиция за настройка на инструмента на място с фиксирано отношение на размерите към базовата точка за позициониране; това позволява първоначалното{7}}настройване на инструмента да бъде възстановено въз основа на относителните им позиции. Тази относителна -позиция за настройка на инструмента обикновено се намира на масата на машината или приспособлението. Принципите на подбор са както следва:
1) Лесен за подравняване.
2) Удобен за програмиране.
3) Грешка при-настройката на ниски инструменти.
4) Удобен за проверка по време на обработка.

2. Началото на координатната система на детайла се задава от оператора; определя се чрез настройка на инструмента след затягане на детайла и отразява позиционната връзка (разстояние) между детайла и нулевата точка на инструмента. Веднъж установена, координатната система на детайла обикновено остава фиксирана. Координатната система на детайла и програмната координатна система трябва да бъдат подравнени; тоест те трябва да съвпадат по време на обработката.

Траекторията на инструмента се отнася до траекторията и посоката на движение на инструмента спрямо детайла по време на CNC обработка. Изборът на рационален път на обработка е от решаващо значение, тъй като е тясно свързан с точността на обработка и качеството на повърхността на детайла. При определяне на пътя на инструмента трябва да се имат предвид следните точки:
1) Уверете се, че частта отговаря на изискванията за точност на обработка.
2) Улесняване на числените изчисления и намаляване на натоварването при програмиране.
3) Търсете най-краткия път на обработка и минимизирайте времето за „-рязане с въздух“, за да подобрите ефективността на обработката.
4) Намалете до минимум броя на програмните блокове.
5) Уверете се, че изискванията за грапавост на повърхността на профила на детайла са изпълнени; крайният профил трябва да се обработва непрекъснато в последния проход.
6) Внимателно обмислете пътя на приближаване и прибиране на инструмента (влизане и излизане), за да сведете до минимум следите от инструмента, причинени от пауза в профила (където внезапните промени в силата на рязане могат да доведат до еластична деформация) и да избегнете надраскване на детайла чрез потапяне на инструмента вертикално в повърхността на профила.

След като подравняването на детайла и отстраняването на грешки в програмата приключат, процесът навлиза в етапа на автоматична обработка. По време на автоматичната обработка операторът трябва да наблюдава процеса на рязане, за да предотврати проблеми с качеството или други инциденти, причинени от необичайни условия на рязане.

Мониторингът на процеса на рязане включва основно следните аспекти:
1. Мониторинг на процеса на обработка: Грубата обработка се фокусира върху бързото отстраняване на излишния материал от повърхността на детайла. По време на автоматична обработка инструментът следва предварително определена траектория въз основа на зададени параметри на рязане. Операторът трябва да наблюдава промените в натоварването на рязане чрез измервателя на натоварването и да коригира параметрите на рязане въз основа на състоянието на натоварване на инструмента, за да увеличи максимално ефективността на машината.

2. Мониторинг на звуците на рязане по време на процеса: При автоматично рязане звукът, произведен, когато инструментът захване детайла, обикновено е стабилен, непрекъснат и ясен, придружен от плавно движение на машината. С напредването на процеса може да възникне нестабилност поради фактори като твърди включвания в детайла, износване на инструмента или деформация на инструмента. Тази нестабилност се проявява като промени в звука на рязане-като шума на инструмента, който въздейства върху детайла-и вибрациите на машината. Параметрите и условията на рязане трябва да се коригират незабавно; ако настройките се окажат неефективни, машината трябва да се спре, за да се провери състоянието на инструмента и детайла.

3. Мониторинг на процеса на довършителни работи: Довършителният процес се фокусира върху осигуряване на точност на размерите и качество на повърхността, обикновено включващи високи скорости на рязане и скорости на подаване. Трябва да се обърне внимание на въздействието на изградените-ръбове върху обработената повърхност. За обработка на кухини също трябва да се пази от прекомерно рязане и отклонение на инструмента в ъглите. За да разрешите тези проблеми: първо, регулирайте позицията на пръскане на охлаждащата течност, за да осигурите оптимално охлаждане на обработваната повърхност; второ, следете качеството на обработената повърхност и регулирайте параметрите на рязане, за да сведете до минимум колебанията в качеството. Ако корекциите не успеят да доведат до значително подобрение, спрете машината, за да проверите валидността на оригиналната програма.
Особено внимание трябва да се обърне на позицията на инструмента, когато спирате или спирате машината за проверка. Спирането на машината, докато инструментът активно реже-което води до внезапно спиране на шпиндела-може да остави следи от инструмента върху повърхността на детайла. В идеалния случай машината трябва да се спре само след като инструментът се освободи от зоната на рязане.

1. За челно фрезоване трябва да се избират не-заточващи се твърдосплавни челни фрези или челни фрези. Като цяло се предпочита дву{3}}стратегия за обработка: първото преминаване трябва да бъде груба операция с помощта на челна фреза, преминаваща непрекъснато през повърхността на детайла. Препоръчителната ширина на рязане за всеки проход е 60%–75% от диаметъра на инструмента.

2. Челни фрези и челни фрези с-твърдосплавни пластини се използват предимно за обработка на издатини, прорези и повърхности на-отваряне на кутии.

3. Фрези със сферична-крайна част и фрези с кръгла-вложка (известни също като фрези с бик-нос) обикновено се използват за обработка на извити повърхности и профили с променливи ъгли на теглене. Сферичните-фрези се използват най-вече за полу-довършителни и довършителни работи, докато фрезите с кръгли-вложки с твърдосплавни-вложки обикновено се използват за груба обработка.

Програмният лист за обработка е компонент от дизайна на процеса на обработка с ЦПУ и служи като набор от инструкции, които операторът трябва да следва. Той предоставя специфични подробности за програмата за обработка, като има за цел да изясни съдържанието на програмата, методите за задържане и позициониране, инструментите, избрани за всяка операция по обработка, и всички специфични предпазни мерки.

Програмният лист за обработка трябва да включва: имена на CAD/CAM файлове, име на детайла, скица на захващане, име на програмата, инструменти, използвани за всяка програма, максимална дълбочина на рязане, тип обработка (напр. груба обработка или довършителна обработка), очаквано време за обработка и т.н.

След определяне на процеса на обработка трябва да се разбере следното преди програмиране:

1. Метод на затягане на детайла;

2. Размер на заготовката на детайла (за определяне на обхвата на обработка или дали са необходими множество настройки);

3. Материал на детайла (за избор на подходящи режещи инструменти);

4. Наличен инвентар на инструментите (за да се избегне модифициране на програмата поради липсващи инструменти по време на обработка или да се подготвят необходимите инструменти предварително, ако са необходими).

Принципът за задаване на безопасната височина обикновено е да се позиционира над най-високата повърхност на всички "острови" (повдигнати елементи). Като алтернатива, настройването на нулевата точка на програмиране на най-високата повърхност също може да минимизира риска от сблъсъци на инструменти.

Тъй като различните машинни инструменти разпознават различни адресни кодове и NC програмни формати, правилният формат за пост{0}}обработка трябва да бъде избран за конкретната използвана машина, за да се гарантира, че генерираната програма работи правилно.

Методите за прехвърляне на програми могат да бъдат категоризирани в CNC и DNC. При CNC метода програмата се прехвърля чрез носител (като флопи диск, четец на лента или комуникационен кабел) в паметта на машинния инструмент за съхранение и след това се извлича от паметта по време на обработка. Тъй като капацитетът на паметта е ограничен, методът DNC се използва за големи програми; тъй като DNC позволява на машинния инструмент да чете програмата директно от контролния компютър (ефективно предаване на данните по време на работа), той не е ограничен от ограниченията на капацитета на паметта.