Выбор последовательности обработки детали является одной из наиболее важных задач, решаемых при проектировании технологического процесса. Последовательность обработки, указанная с комплексом оснастки и режущего инструмента, полностью определяет маршрут обработки детали на станке с ЧПУ. Прежде всего должен быть решен вопрос о количестве установов (положений) детали на столе станка. Первый установ, как правило, выбирают из условия наиболее удобного базирования заготовки на черные или заранее подготовленные чистые поверхности. Последующие установы (если они требуются) производятся на обработанные чистые базы. Конечной задачей является поиск схемы, обеспечивающей наиболее полную обработку детали со всех сторон с наименьшим количеством установов.
Одновременно производится эскизное проектирование приспособлений для базирования и зажима заготовки во всех положениях.
Для каждого установа детали определяется:
Рассмотрим последовательность обработки детали на станке с ЧПУ по зонам.
Так как обработка деталей на токарных станках с ЧПУ может выполняться в центрах или в патронах, то приводятся две типовые последовательности обработки зон.
Токарная обработка в центрах:
Токарная обработка в патронах:
Последовательность обработки заготовок в трехкулачковом патроне показана на рис 7.1.
Для фрезерной обработки детали на станке с ЧПУ при определении последовательности обработки по зонам необходимо соблюдать условие получения максимальной жесткости детали на каждом участке обработки. Так, при наличии ребер в детали наиболее целесообразно вначале, до обработки контуров детали, обработать торцы ребер, так как ребра при этом будут более жесткими. Затем желательно обработать внутренние контуры детали и заключенные в них плоскости. При обработке внутренних контуров можно вырезать окна или технологические отверстия, через которые с помощью накладных прижимов осуществляется крепление детали для последующей операции — обработки наружного контура.
В качестве типовой последовательности обработки по зонам корпусной симметричной детали, изготовленной из поковки (см. рис. 6.1, б), может быть принята следующая последовательность:
Процесс выбора инструментов для станков с ЧПУ может быть условно разбит на четыре этапа:
Укрупненная блок-схема выбора режущего инструмента показана на рис. 7.2.
Выбор приспособления — одна из задач, которую выполняет технолог при создании маршрута обработки детали на станке с ЧПУ. Для правильного выбора приспособления необходимо знать основные требования, предъявляемые к приспособлениям.
Система координат детали — система, в которой определяются все размеры детали, назначается положение исходной точки программы Ps и формируются траектории перемещения режущего инструмента. Три направления осей системы координат детали Хд, Yд, Zд будут определять три возможные плоскости обработки: XOY, XOZ, YOZ. Для удобства программирования контура детали полагают, что инструмент движется относительно неподвижной заготовки и положительные направления осей Хд, Yд, Zд могут не совпадать с положительными направлениями движения осей станка Хс, Yс, Zс.
Нулевая точка детали W — точка детали, относительно которой заданы ее размеры, т.е. точка начала системы координат детали. Ее положение задается свободно, но обычно стремятся к совмещению точки W с началом отсчета размеров на чертеже (рис. 7.14). В этом случае при задании программируемого контура детали можно использовать размерные данные непосредственно с чертежа.
В системе координат детали необходимо назначить точку начала обработки заготовки Рs, ее также называют исходной точкой программы. Перед началом обработки настроечная точка инструмента Р должна быть совмещена с точкой Рs. Таким образом, исходная точка программы Рs будет являться первой точкой движения инструмента по УП. Ее положение назначают исходя из удобства доступа оператора к детали, установленной в приспособлении в рабочей зоне станке (удобство настройки станка). Например, для вертикальных фрезерных станков точку Рs назначают в верхнем левом углу системы координат детали Хд, Yд, Zд (рис. 7.17). Минимальное расстояние L между зажимными элементами приспособления и исходной точкой программы рекомендуется назначать по табл. 7.2.
При назначении точки Рs также стремятся избежать лишних холостых ходов рабочих органов станка. Положение исходной точки программы Рs в системе координат детали W определяется по каждой из трех осей координат детали и обозначается как XWРs, YWРs, ZWРs.
Таблица 7.2. Расстояние между зажимными элементами приспособления и точкой Ps
Диаметр зажимного винта d |
М6 | М8 | М10 | М12 | М16 |
L, мм |
120 | 130 | 155 | 155 | 190 |