Корпустық бөлшектерді шикі өңдеу: стратегияны қалай таңдау

Таңдауға не әсер етеді

Бір и тот же карманды корпус бөлшегінде әртүрлі траекториямен өңдеуге болады, және цикл уақыты өзгеше шығады. Детальдің геометриясы өзгермейді, фреза да бірдей, бірақ құрал жолы көп нәрсені өзгертеді: кесу ұзындығы, кіріс саны, қыздыру және шпиндельдің жүктемесі.

Шикі өңдеуде жиі екі тәсілді салыстырады. Классикалық стратегия материалды таныс проходтармен алып шығады, кесу ені айтарлықтай көрінеді. Трохоидалық болса фрезаны доғалар мен иірімдер бойынша жүргізеді, контактты жұмсақ ұстап, жиі подачаны арттыруға мүмкіндік береді.

Қағаз бетінде трохоидалық өңдеу жиі жылдамырақ көрінеді. Подача жоғары, кесу дыбысы біркелкі, шпиндельге жеңілірек. Бірақ циклді тек CAM-тағы подача бойынша санамайтын болсақ: уақыт тек кесуге кетпейді — кірістер, шығыстар, көтерулер, островтарды айналу және холостой қозғалыстар таға уақыт алады. Ашық қарапайда бір стратегия жеңуі мүмкін, ал терең, тар аймақтары бар карманда нәтиже өзгеруі мүмкін.

Жоғары подачи өзінше ештеңе кепілдік бермейді. Егер траектория ондаған пайызға ұзара түссе, ал құрал көп кішкентай доғаларды жасаса, минуттық үнем жоғалуы мүмкін. Кейде станок жылдам қозғалады, бірақ деталь дайын болмайды, себебі жүйе кесу емес қозғалыстарға уақыт жұмсайды.

Тек уақытқа қарап шешім қабылдау да қауіпті. Екі бағдарлама арасындағы айырма бірнеше минут болса да, бірі фрезаны қатты тез тоздырып жіберуі мүмкін. Сонда үнем құрал ауыстыруға, үзілістерге және режимді баптауға кетеді.

Әдетте төрт нәрсені бағалау жеткілікті:

• таза кесу уақыты;
• холостой қозғалыстар мен кірістердің үлесі;
• цикл бойындағы шпиндель жүктемесі;
• фреза ресурсы бірнеше бірдей бөлшек бойынша.

Барлығын бірге қарағанда таңдау практикалық болып шығады. Тереңдігі жоқ карманда және стружка шығуы қалыпты болса классикалық жол жиі жеңеді. Ал жабық аймақтағы үлкен материал алып шығуда трохоидалық траектория тыныш жұмыс пен аз тозуды береді.

Екі стратегия қалай жұмыс істейді

Классикалық шикі өңдеу әдетте тік проходтардан тұрады. Фреза металлды жолақтармен алып шығады, бұрылып қайта кіреді. Мұндай жолды түсіну және бағдарламалау оңай, бірақ бұрыштарда және қайталап врезка кезінде құрал кейде толық резге almost кіреді.

Сондықтан жүктеме күрт өзгереді. Бір участокта шпиндель тыныш жұмыс істейді, келесі секундта моменттің күрт секірісі байқалады. Егер карман терең және припуск үлкен болса, бұл секірістер дыбысқа, құрал қызуына және стружкаға көрінеді.

Трохоидалық өңдеу басқаша жұмыс істейді. Фреза ұзын тігінен емес, иілмелі доғалар мен жұмсақ кірістермен қозғалады. Траектория ұзарады, бірақ контакт бұрышы кіші болады. Құрал металлға толық енетін емес, тұрақтырақ және болжамды кеседі.

Практикада бұл былай көрінеді: екі стратегия да бірдей көлем металды алып тастайды, бірақ әртүрлі тәсілмен. Классика простота мен қысқа жолмен жиі жеңеді. Трохоидалық шпиндельге жүктемені жұмсақ ұстайтыны және әсіресе тұтқыр болаттарда, жабық кармандарда құралға аз жүктеме беретіндігімен ерекшеленеді.

Бір нюанс бар: нәтиже тек стратегияға ғана емес, рез тереңдігі мен еніне де байланысты. Егер радиалды врезканы тым үлкен қалдырсаңыз, трохоидалықтың мәні жоқ болады. Әлсіз құралға тым үлкен глубина қойсаңыз, тіпті жұмсақ жол дірілді құтқара алмайды.

Материал да көп өзгертеді картинаны. Алюминийде классикалық шикі өңдеу жиі өте жылдам өтеді, себебі металл жеңіл кесіледі. Болатта, тот баспайтын материалдарда кіші контакт бұрышы тұрақтылыққа плюс береді. Құрамында терең терезелер мен ішкі бұрыштары бар корпустарда айырмашылық тез сезіледі: классикада станок бұрылыс кезінде ауырлайды, трохоидалықта кесу бірқалыпты.

Теорияны тастағанда таңдау жүктеменің сипатына келеді. Классикалық стратегия қарапайым геометрияны және қуаттың қосымша қорын жақсы көреді. Трохоидалық — әр кірісте шпиндельді ауырлатқыңыз келмеген жерлерге неғұрлым лайық.

Қай жерде цикл уақыты қатты өзгереді

Цикл уақыты бүкіл бөлшекте бірден өзгере бермейді, ол аймақтар бойынша өзгереді. Корпустық бөлшектерде бұл әдетте кең беткі кармандар, тар паздар, биік қабырғалы терең кармандар және жиі бағыт өзгеретін учаскелер.

Беткі кармандарда классикалық шикі өңдеу жиі жылдамырақ. Себебі траектория қысқа, кірістер аз, доғалар аз, станок разгон мен тормозға аз уақыт жұмсайды. Егер карман кең және құрал күшті қабат ала алса, классика ең қысқа цикл береді.

Тар паздар мен терең зоналарда картинка өзгереді. Классикалық схема жүктеме өсіміне тез ұшырайды, сонда оператор подачаны төмендетеді немесе қосымша проходтар қояды. Трохоидалық кесу металды біркелкі алып тұрады, сондықтан подача есептелгенге жақын қалады. Құрал жолы ұзақ болады, бірақ нақты уақыт кейде азаяды.

Көптеген адамдар ұзындығын ғана қарайды — бұл қате. Ұзын жол өзінше шешім емес. Егер құрал бұрылыс кезінде сирек баяулап, кесуден шықпаса, ұзын жол тез өтуі мүмкін. Ал қысқа жол жиі тежелетін болса, уақытты жоғалтады.

Ең қатты айырмашылық 1–1.5 диаметр фреза тереңдігінде кең кармандарда, фреза толық енімен жұмыс істейтін паздарда, ішкі аралдары мен бұрыштары бар терең кармандарда және көп қысқа өткелдер мен доғалары бар бөлшектерде көрінеді.

Керісінше, трохоидалықтың есептік ұтысын станоктың үдетулері мен ЧПУ шектеулері жұтып қояды. Егер басқару жүйесі кішкентай доғаларда подачаны ұстамаса және осьтер баяу разгондалса, нақты жылдамдық берілгеннен әлдеқайда төмен болады. Экранда бәрі әдемі көрінсе де, цехте цикл ұзақ болуы мүмкін.

Сондықтан уақытты CAM-модельге емес, нақты байланысты ескеріп салыстыру керек: материал, глубина, фреза диаметрі және станоктың траекториядағы мінезі. Қазіргі заманауи машинада стратегиялар арасындағы айырмашылық анық болуы мүмкін, ал әлсіз үдетулермен классика қарапайым кармандарда әлі де ақылға қонымды нұсқа болып қала береді.

Құрал мен шпиндельде не болады

Классикалық шикі өңдеу құралды біркелкі емес жүктейді. Тік участокта фреза тыныш кеседі, бірақ кіріс пен бұрыштарда контакт аймағы күрт өседі. Сол сәтте шпиндель токты көп тұтынады, кесу дыбысы қырсықтайды және кромка қысқа бірақ қатты соққы қабылдайды.

Осындай шоқтар құралды орташа есеппен күтпегеннен тез тоздырады. Дәрісте бәрі қалыпты көрінуі мүмкін, бірақ кромкада шағын сынықтар пайда болады, ал шпиндель мен привод қосымша соққыларды қабылдайды. Бұл әсіресе терең кармандар мен тұтқыр болаттарды өңдегенде байқалады.

Трохоидалық жұмсақ жұмыс істейді. Фреза доға бойынша қозғалып, врезка бұрышын тұрақтырақ ұстайды және кесу жиегін тым қыздырмайды. Шпиндель жүктемесі әдетте бірқалыптырақ, кірістердегі соққы аз, сондықтан құрал жиі ұзағырақ қызмет етеді тіпті жоғары подачада да.

Алайда трохоидалық өзі мәселені шешпейді. Егер стружка кесу аймағынан жақсы шықпаса, фреза материалды қыршып емес, қайта кесіп жейді. Температура өседі, беттің түсі өзгеріп, шпиндельге қосымша жүктеме түседі.

Зауыттың жалпы қатаңдығы кез келген схема үшін маңызды. Егер корпус бөлшегі өз орнында әлсіз бекітілсе, діріл кез келген траекторияның артықшылығын жоғалта береді. Сондықтан стратегия туралы пікірді бүкіл жүйенің қаттылығы тұрғысынан қарау керек: станок, құрал ұстағыш, патрон, фреза вылеті және детальді қысып ұстайтын құрылғы.

Корпустық бөлшек бойынша мысал

Болат корпусты алайық: карман 180 x 120 мм, тереңдігі 38 мм. Іштe екі тар учаске 20 мм және бірнеше ішкі бұрыш бар, где фреза ауыр врезка жасайды. Геометрия қарапайым көрінеді, бірақ жүктеме күрт өзгереді.

Бір станокта бірдей фрезамен екі программа іске қосылады. Біріншісі қысқа жолмен, кәдімгі проходтармен, таза уақытта тиімді көрінеді. Екіншісі ұзын траектория жасайды, жұмсақ петлялармен. Қозғалыс көбірек, бірақ фреза бұрыштарда қатты соққы алмастырады.

Классикалық өңдеудің цифрлары бірінші бөлшекте қуантады: программа металды 13 минут 40 секундта алады. Бірақ тар жерлерде шпиндель жүктемесі 55–60%-тен 85–90%-ке дейін секіреді, кесу дыбысы өзгереді, оператор бір рет подачаны төмендетіп дірілден құтылуға тырысады.

Трохоидалықта деталь уақыты сәл көп — 14 минут 50 секунд. Бірақ станоктың мінезі біркелкі: жүктеме 60–68% аралығында ұсталады, дыбыс тұрақты, стружка тыныш шығады. Мұндай режимде станок қатты соққыларсыз жұмыс істейді, бұл тіпті сенсорларсыз да көрініп тұрады.

Қысқаша айтқанда, классика бір детальда шамамен 1 минут 10 секунд ұтады. Бірақ төзімділік бойынша айырмашылық оның пайдасына емес: классикалық схема бойынша фреза сенімді түрде 4 деталь ұстайды, ал трохоидалық траекторияда 8–9 детальға жетеді. Станок мінезі де өзгеше: классикада жүктеме шоқтары мен бұрыштарда діріл байқалады, трохоидада жүріс тыныш.

Егер партия өте кіші болса (2–3 корпус), классикалық программа ыңғайлы болуы мүмкін — ол қарапайым және қысқа. Ал 20 бөлшек сериясында таңдау әрдайым анық емес. Фреза ауыстыру, кромканы тексеру және режимді баптау бастапқыда алынған минутты жей алады.

Осы мысалдан шығатын қорытынды оңай: егер бөлшекте көп тар учаскелер мен терең кармандар болса, ұзын траектория көбінесе қысқа жолдан жақсы. Ол бірінші бөлшекте әрдайым минут бойынша ұтпайды, бірақ құрал тозуы, станоктың тыныштығы және процестің болжамдылығы жағынан жиі жеңіске жетеді.

Қалай стратегия таңдау керек

Трохоидалық пен классикалық шикі өңдеуді сезім бойынша емес, өз деталіңізде қысқа тестпен салыстырған дұрыс. Бір карман алюминийде, болатта және шойыннан әртүрлі мінез көрсетеді, тіпті программа дерлік бірдей болғанда да.

Бастапқыда заготовканың материалы мен қаттылығына қарайды. Жұмсақ алюминийде бір күй, ал болат пен шойында шпиндельге және стружка мінезіне өзгеріс үлкен болады. Егер материал тұтқыр немесе қатты болса, трохоидалық режим жиі тыныш жұмыс береді, себебі фреза толық припускқа кенет ене қоймайды.

Келесі — өңдеу аймағын бағалау: карман тереңдігі, проход ені, фрезаның қолжетімді ұзындығы, вылет және тар бұрыштардың болуы. Ұзын вылеті бар терең карман әрқашан сақтықты талап етеді. Егер құрал ұзын болса, классикалық шикі өңдеу дірілді күшейтуі мүмкін. Ал беткі ашық учаскелерде ол жиі уақыт бойынша ұтады.

Сосын жүйенің қаттылығын тексереді. Станок, оправка, патрон және детальдің қыстырмасы бір тізбек сияқты жұмыс істейді. Егер деталь әлсіз бекітілген болса, жақсы стратегия да дірілді тоқтата алмайды. Қатты орталықта режимге батыл кіруге болады; әлсіз байланысты жағдайда бүйірлік жүктемені бірінші азайту жақсы.

Одан кейін бір участокта қысқа тест жасау керек. Толық цикл қажет емес — бір карман немесе біртұтас траектория бөлігінен жетеді. Тест кезінде шпиндель токын, өңдеу уақытын, кесу дыбысын және стружканың сипатын жазып алған дұрыс. Егер ток секіріп, дыбыс үзілсе — бұл схема үшін режим тым ауыр.

Стратегияларды тек бірдей алынған метал көлемі бойынша салыстыру керек. Бұл жиі болатын қате. Егер бір программа 120 см3 алса, ал екіншісі 80 см3 алса, қорытынды қате болады. Тест соңында фреза кромкасын, құрал температурасын және карман қабырғаларының жағдайын қараңыз.

Практикада қарапайым ереже жұмыс істейді: аймақ терең, құрал ұзын, ал станок немесе бекіту соққылықты нашар ұстаса — трохоидалық жиі жеңеді. Ал ашық, қатты және тар учаскесі жоқ жерде классикалық схема жылдамырақ болады.

Қайда жиі қателеседі

Ең жиі қате — трохоидалықты әдетпен әрдайым қосу. Корпус детальдарында бұл қате: егер аймақ ашық, припуск аз және фреза тұрақты жұмыс істесе, классика қысқа цикл мен оңай баптауды береді. Трохоидалық ауыр кесуде жақсы: терең карман, тар жол, бірден көп материал алу керек болғанда.

Екінші қате — траекторияны ауыстырып, ескі режимдерді қалдыру. Бұл жаман әдет. Трохоидалықта кесу сипаты өзгереді: врезка бұрышы, орташа стружка қалыңдығы және бұрылыс кезінде құрал мінезі өзгереді. Подача мен rpm өзгермей қалса, тым баяу немесе артық жүктемелі режим аласыз.

Көбіне оснастка да проблемаларды тудырады. Технолог ұзын фреза алады "жағдайға қалу үшін", ал вылетты 10–20 мм қысқартуға болатын жағдайлар бар. Корпустарда ұзын құрал дірілге бейім, размерді ұстамайды және кромка тез тозады. На бумаге программа дұрыс көрінуі мүмкін, ал станокта шу, қабырғада іздер және жүктеме секірістері пайда болады.

Тағы бір қате — жай ғана жалпы уақытқа қарап шешім қабылдау. Егер цикл 6 минутқа қысқарса, бұл әрқашан тиімді деген сөз емес. Құрал қанша ұстайды, оператор қаншалықты жиі ауыстырады және бөлшек қанша дейін өткізіледі — бәрі есепте болуы керек. Кейде ұзын траектория тыныш кесу береді және нәтижесінде құралды ауыстыру арзанырақ болады.

Практикада мәселе механикадан гөрі ЧПУ мүмкіндіктеріне де байланысты. Трохоидалық траектория көп кішкентай үзілістер жасайды. Егер жүйе осындай кадрларды нашар өңдесе және доғаларда подачаны ұстамаса, экрандағы уақыт пен цехтегі факттық уақыт мүлде өзгеше болады.

Жүгіру алдында бірнеше сұрақты анықтаған дұрыс: қай аймақ ашық, қайсысы жабық; подачи мен обороттар жаңа траекторияға қайта есептелген бе; инструмент вылетін қысқартуға болатын ба; құрал төзімділігі цикл уақытымен есептеледі ме; ЧПУ жад пен үдетулер бойынша траекторияны көтере ме. Егер екіден кем пунктқа жауап жоқ болса, бір карманда қысқа тест жасаңыз.

Қосу алдында не тексеру керек

Бастапқыда бірнеше минут тексеріп алу кейінгі сағаттарды үнемдейді. Мелкая қате тез қойылатын бракқа немесе артық тозуға әкеледі.

Алдымен фрезаны қарап шығыңыз. Диаметр карманда қауіпсіз өтуі тиіс, вылет қажеттен ұзын болмауы және тісті саны материалға және подача тәсіліне сай болуы керек. Терең карманда қатты тістері көп фреза стружканың шығуына кедергі болуы мүмкін.

Сосын рез аймағын тексеріңіз. Жабық кармандар мен тар изборкаларда стружка еркін шығып отыруы керек, фрезаның астында айналып қалмауы тиіс. Егер бұнда стружка жиналса, навіть жақсы трохоидалық та пайда бермейді: құрал стружканы қайта кесіп, қызады және тез тозады.

Алдымен базалық пункттерді қарап өтіңіз: фреза диаметрі, вылеті және тістері сәйкес пе; стружка кармандан шыға ала ма; заготовка және приспособление қатты бекітілген бе; шпиндель обороттарды ұстай ала ма; оператор алғашқы минуттарда нені бақылау керектігін біле ме.

Заготовка мен аспап қатаңдығы көп жағдайда стратегия туралы пікірден маңыздырақ. Егер деталь жұқа және қыстырма әлсіз болса, классикалық шикі өңдеу кіріс кезінде күрт күш өсіруі мүмкін. Трохоидалық жұмсақ жүрсе де, егер деталь дірілдей бастаса, ол да көмектеспейді.

Бастапқы минуттарда оператор станоктың жанынан кетпегені дұрыс. Жүктеме графигін қарау, кесу дыбысын тыңдау және стружканы бақылау пайдалы. Тең дыбыс, тұрақты обороттар және қысқа ыстық стружка режим дұрыс екенін көрсетеді. Дауыстық ақау, жүктеменің пульсациясы, көкшіл ұзын стружка немесе баптау орнының дірілі — подачаны төмендету, вылетті тексеру немесе траекторияны қайта есептеу себептері.

Егер бір пункт күдік тудырса, толық режимде жүгіртуге асықпаңыз. Қысқа пробный проход жасап көру фрезаны ауыстыру мен дайын бөлшекте дірілді түзетуге қарағанда арзанға түседі.

Проба кейін не істеу керек

Проба нәтижелерін бір кестеге жинаған дұрыс. Сандық мәліметтер қатар тұрса, қайсысы цикл бойынша жылдамырақ, қайсысы құралды ұзағырақ ұстайтыны және қайсысы шпиндельге қосымша жүктеме беретінін оңай көруге болады.

Кестеге әдетте жеткілікті нәрселерді қосады: әр стратегия бойынша цикл уақыты, нақты минутына алынған метал көлемі, бірдей жұмыс көлемінен кейінгі құрал тозуы, шпиндельдің орташа және шекті жүктемесі, сондай-ақ станок мінезі — діріл, дыбыс және стружка тұрақтылығы.

Содан кейін бір схема бәріне жарайды деп іздеудің қажеті жоқ. Көп уақытта аралас тәсіл тиімдірек. Трохоидалық терең зоналарда, тар кармандарда және ұзын инструментпен жақсы жұмыс істейді. Классика ашық учаскелерде қарапайым әрі жылдамырақ.

Егер күмән болса, бөлшекті зоналарға бөлген дұрыс. Мысалы, корпуста терең карман және бірнеше беткі выборкалар бар болса, терең карманға жұмсақ траектория қалдырып, қарапайым кармандарға классиканы қолдануға болады. Осылайша цикл уақытын құрбандамайсыз.

Сонымен қатар станоктың резервін тексеріңіз. Егер жүктеме графигі жиі шекті санға ұмтылса, мәселе тек стратегияда емес, құрал-жабдықтың мүмкіндігінде де болуы мүмкін. Ұдайы лимитте жұмыс жасау құралға, шпиндельге және процестің қайталануына теріс әсер етеді.

Жұмысшы қорытындысы қарапайым: жеңімпазды іздемеңіз. Өз бөлшектеріңізге сай ереже жасап, оны картада бекітіңіз, сонда оператор әр жолы болжамдармен бастамаған болады.

Если вы еще подбираете обрабатывающий центр под такие задачи, EAST CNC может помочь с консультацией, подбором, поставкой, пуско-наладкой и сервисным обслуживанием. Компания работает в Казахстане как официальный представитель Taizhou Eastern CNC Technology Co., Ltd., а в блоге EAST CNC выходят обзоры оборудования и практические материалы по металлообработке.