Оси координат на станках с чпу

1) Х,Y,Z, – первичные (расположенные ближе к шпинделю)

2) U,V,W – параллельны первичным

3) P,Q,R – третичные

4) A,B,C, – углы поворота вокруг первичных осей (x,y,z, соответственно)

5) D и E –дополнительные углы поворота

Приемущества систем ЧПУ по сравнению с другими средствами мрограммирования:

1) электронно-вычислительные машины строятся на основе общих принципов и содержат аналогич. функциональные блоки не зависимо от объекта назначения; 2)компьютерной технике безразлично какого рода конструкция ИУ и подкл. к ней датчиков; 3)для реализации различных алгоритмов управления подходит один и тотже компьютер (техника).

Основные виды ЧПУ: 1)NS-система ЧПУ с покадровым чтением носителя на протяжении цикла обр-ки детали (простая и дешевая; после запуска происходит считывание первых 2-х кадров программы: 1-й кадр выполняется станком и одновр. 2-й кадр направляется в запоминающее устройство. После обр-ки 1-го кадра из запом-го устр-ва начинает выпол-ся 2-й кадр, а система в это время считывает 3-й кадр… ″–″ Σ опасность попадания в кадр деффекта); 2)SNC- …с однократным чтением программы носителя перед обработкой партии одинак-х заг-к (характерна проверка правильности ввода прог-мы по первой дет.); 3)CNC- ..с встроенным микропроцессором (возможность проект-я программы в процессе в диалоговом режиме с вводом и выводом инф-и и его результатом на экране дисплея); 4)HNS - ..аперативная с ручным набором программ на пульте управления (ввод непосредственно перед обр-кой, запоминает одновременно несколько программ которые сейчас находятся в обработке, обр-ка сложных дет-й не производится); 5)DNC -..с прямым управлением группой станков от одной ЭВМ; 6)их комбинирование.

63. Экономическая стойкость резания. Скоростное резание металлов. Резание с большими подачами.

Высоко производительное резание металлов предусматривает полное использование режущих свойств твердосплавного инструмента. Высоко производительное резание осуществляется 2-мя способами: 1) работой с высокими скоростями и сравнительно небольшими подачами 2) работой с большими подачами и средними или несильно повышенными скоростями. 2)­-ой называется силовым резанием, т.к. при больших подачах увеличивается силы резания (при больших скоростях силы резания уменьшается). Для получения более высокой стойкости выгоднее высокопроизводительное резание вести силовым методом. Однако использование больших подач ограничивается жесткостью, формой и размерами обрабатываемой детали, требуемой точностью и чистотой поверхности. При работе с большими подачами увеличивается сила (Р_У), увеличиваются деформации детали и всей упругой системы СПИД, следовательно, использование силового резания ограничивает точность обработки 4–ым классом, а чистоту 5-6 классом. Достижение большей точности (2-3 класс) и чистоты обработки (7-8 класс) возможно при работе на высоких скоростях с большими подачами. Выбор способа резания зависит и от кинематических данных имеющегося оборудования.

Машинное время t=L/(n*S) может быть уменьшено за счет увеличения подачи S или числа оборотов n (v_рез).

Сокращение t_{маш(осн)} вследствие значительного увеличения S принято называть – силовым резанием, вследствие увеличения V – скоростным резанием.

Для стойкости режущего инструмента (времени работы до определенной величины износа) выгоднее увеличивать подачу, т.к. увеличение подачи оказывает меньшее влияние на нагрев, следовательно и на износ инструмента, чем увеличение скорости резания.

Но увеличение подачи имеет определенные пределы, т.к. при этом:

1. – увеличиваются силы, действующие на систему СПИД, что приводит к возрастанию термодинамической нагрузки на единицу длины режущей кромки инструмента;

- при недостаточной прочности режущей кромки увеличение сил может вызвать ее разрушение и преждевременный вывод инструмента из строя;

- увеличенные силы могут вызвать искажение формы обработанной поверхности (овальность, эллиптичность, выпуклость, и др.) и

- способствовать повышенному износу деталей системы.

2. ухудшается чистота (микрогеометрия) обработанной поверхности, а потому с некоторой величины подачи обработанная поверхность не будет отвечать техническим условиям на нее.

3. увеличатся степень и глубина упрочнения обработанной поверхности, что не всегда целесообразно.

В связи с этим, уменьшение машинного времени t_{маш(осн)} после установления максимально допустимой подачи можно достичь увеличением n (v_рез).

Увеличение v_рез (начиная с 50 м/мин) приводит к уменьшению сил, возникающих при резании, к улучшению чистоты (микрогеометрии) обработанной поверхности и уменьшению упрочнения.

Но, высокие скорости резания V_рез увеличивают путь трения (износа) за одинаковое время и резко повышают тепловыделение и температуру нагрева поверхностей контакта резца с заготовкой и стружкой, что снижает твердость материала резца, а, следовательно, уменьшают стойкость резца.

Поэтому для работы на высоких V_рез необходимо иметь инструмент, режущая часть которого сделана из достаточно износотеплостойкого материала, например твердого сплава или керамики.

Но, режущий инструмент должен обладать и достаточной прочностью режущей кромки. Твердые сплавы и керамические материалы, обладая высокой твердостью и теплоизносостойкостью, очень хрупки и плохо переносят ударную нагрузку, нагрузку на изгиб и срез.

Для упрочнения режущей кромки у этих резцов принимают (часто) отрицательные передние углы γ.

При чистовой обработке углеродистых сталей резцом с пластинкой из твердого сплава – S = 0,1 мм/об, t = 0,5 мм, V_рез достигают – 2600 м/мин и выше. При чистовой обработке чугунов резцом с керамической пластинкой V_рез–3 780 м/мин. При обработке алюминиевых сплавов – 5 000 м/мин. и выше.

Скоростное резание (с тв. сплавной пластинкой) обеспечивает 8 -9 кл. шероховатости (2.5 – 1.25 мкм) обрабатываемой поверхности, позволяет обрабатывать закаленные стали, уменьшает удельный расход мощности на резание и уменьшение себестоимости обработки.

Широко распространено скоростное резание не только при точении, но и при фрезеровании, сверлении, резьбонарезании, развертывании, зенкеровании и др. видах обработки на многорезцовых станках, автоматах и полуавтоматах.

В частности, скоростное фрезерование характеризуется увеличением V_рез при обработке сталей до - 350 м/мин, чугуна - до 450 м/мин, цвет. металлов - до 2000 м/мин при небольших подачах на зуб фрезы S_z :

0.05 – 0,12мм/зуб – при обработке сталей,

0,3 – 0,8 мм/зуб – чугуна и цвет. металлов.

Силовое фрезерование характеризуется большими подачами на зуб фрезы S_z больше 1 мм.

Как скоростное, так и силовое фрезерование выполняется фрезами, оснащенными твердосплавными или керамическими пластинами.

Силовое и скоростное резание вызывают повышенные требования к станку, инструменту, приспособлениям и технике безопасности

Экономическая стойкость инструмента.

Период стойкости и способствующая ему скорость резания должна устанавливаться с учетом высокой производительности наименьшей себестоимостью обработки. Расход инструмента, затраты на его переточку и переналадку влияют на себестоимость детали. При больших глубинах резания и малых скоростях резания уменьшается производительность, а при малых глубинах резания (высоких скоростях) резко возрастают расход инструмента и затраты времени на его переточку и переналадку. В обоих случаях работа не экономична. Следует выбирать глубины резания такими, чтобы затраты на инструмент, его переточку и переналадку были минимальными. Такое значение стойкости называют экономической точностью Т_ЭК, которая зависит от конкретных условий эксплуатации инструмента. Чем организованней работа предприятия (цеха), тем меньше затраты на инструмент и его эксплуатацию. Поэтому Т_ЭК должна устанавливаться для каждого цеха, завода. Т_ЭК = 30-120 мин. Чем дороже инструмент, сложнее его профиль и больше затраты времени на восстановление его режущих свойств и замену, тем больше должна быть экономическая стойкость.