Delcam PowerMILL / Черновые траектории
Начинаю серию постов про то, какие бывают траектории фрезерной обработки, и какие принципы нужно понимать, чтобы строить такие траектории в САМ-системах в целом, и в PowerMILL в частности.
Направленность постов будет носить общеобразовательный характер, как это было и раньше. Если ты, уважаемый читатель, интересуешься практикой, приглашаю посмотреть видеоуроки по теме.
Вот здесь цикл видеоуроков Дмитрия Головина.
Вот в этом посте есть еще ссылки на авторские видеоуроки, в том числе по PowerMILL.
Вот этот пост содержит ссылки на официальные каналы компании Delcam.
Итак, сначала приведу грубый план "обычной" обработки "обычной" детали.
1. Черновые траектории.
2. Траектории доработки.
3. Чистовые траектории.
Это всем известный порядок, которому будем следовать и мы в серии постов про PowerMILL.
При этом будем считать, что мы производим обработку на 3-хосевом фрезерном станке.
Затем, в этот список добавим:
4. 2,5D траектории
5. 3+2 траектории
6. Сверление
7. 4-х осевую обработку
8. 5-осевую обработку
9. Специальные траектории
Разделяю эти группы по той причине, что первая группа -- это логически стройная последовательность обработки; а вторая группа -- это ее частные случаи. Поэтому сначала рассмотрим основу, а затем перейдем к частностям.
Что такое черновая обработка?
Черновая обработка -- это прежде всего, съем большого количества материала.
Здесь работают принципы:
1). Убрать как можно больше материала -- поэтому используется инструмент большого диаметра.
2). Убрать как можно быстрее -- поэтому материал обрабатывается большими слоями
Из-за первых двух пунктов точность обработки не может быть обеспечена -- отсюда следует:
3). При черновой обработке обязателен припуск.
Большой инструмент, работающий крупными слоями, не может выбрать весь материал, особенно если модель имеет сложную форму. После черновой обработки остается существенное количество недоработанного материала -- поэтому неизбежно требуется доработка -- либо сразу чистовая, если остаточного материала слишком много -- то необходима промежуточная обработка, и только потом чистовая.
Рассмотрим пример в среде PowerMILL. Представим, что нам необходимо из кубика материала обработать полуформу некоего штампа.
Некий штамп
Для того, чтобы максимально быстро убрать лишний материал (прозрачный кубик -- это материал заготовки), мы будем использовать послойную обработку. Здесь возможны два варианта -- "классический" и "современный".
"Классический": фреза снимает тонкий слой с большим перекрытием.
Результат "классической" черновой обработки
В результате "классической" черновой обработки получаем модель с остаточными ступеньками высотой 1 мм (именно на такую глубину фреза резала материал). Расчетное время обработки составило в этом случае около 48 минут.
"Современный": фреза снимает толстый слой с небольшим перекрытием.
Результат "современной" черновой обработки
В результате "современной" черновой обработки получаем модель с остаточными ступеньками высотой 20 мм (именно на такую глубину фреза резала материал). Расчетное время обработки составило в этом случае около 36 минут.
Названия "классическая" и "современная" взяты мной потому, что первый вариант чаще применялся на производстве раньше, еще в Советском Союзе -- а многие предприятия и сегодня продолжают работать по тем заветам, когда инструмент был в основном из быстрорежущей стали.
Второй вариант -- это вариант, рекомендуемый фирмами-производителями режущего инструмента, применяемый сегодня все чаще и чаще.
Разумеется, оба способа чернового фрезерования имеют свои плюсы и минусы.
"Классический"
Плюсы:
+ ступеньки остаются невысокие (в данном случае 1 мм), после чернового фрезерования можно проводить чистовую обработку;
+ износ инструмента происходит только на небольшом участке (в нашем случае -- 1 мм), поэтому очень легко произвести переточку инструмента
Минусы:
- время обработки длительное, примерно на 25% превышает "современный" способ
- инструмент снимает неглубокий слой, но с большим перекрытием, а это означает, что зубья фрезы почти постоянно находятся в процессе резания и постоянно испытывают нагрев, что негативно сказывается на стойкости инструмента
Большая часть фрезы постоянно в материале
"Современный"
Плюсы:
+ время обработки уменьшается на 25%
+ стойкость инструмента значительно возрастает, потому что фреза снимает глубокий слой, но с маленьким перекрытием, а это означает, что зубья большую часть времени находятся в воздухе и успевают охладиться
Большая часть фрезы постоянно в воздухе
Минусы:
- Ступеньки остаются слишком большие (в нашем случае 20 мм), требуется доработка, прежде чем возможна будет чистовая обработка
- Износ фрезы происходит на большой длине контакта (в данном случае 20 мм), осуществить переточку такого инструмента сложнее, требуется более сложное оборудование и более квалифицированные заточники
Таким образом, при проведении черновой обработки, необходимо учитывать ряд факторов, чтобы выбрать оптимальный вариант обработки. Например, если мы работаем по алюминию, когда стойкость инструмента достаточно велика, то классический способ будет оптимальным, тем более что черновая обработка алюминиевых сплавов по статистике занимает около 30% времени от общего времени обработки.
Если же мы работаем по труднообрабатываемому материалу, например, титановому сплаву, то стойкость инструмента будет иметь для нас более важное значение, так же как и сокращение времени черновой обработки, которое для труднообрабатываемых материалов составляет до 80% от общего времени обработки. В этом случае целесообразен будет выбор современного способа обработки.
______________________________________________
При некоммерческом использовании материалов блога индексируемая ссылка обязательна.
Коммерческое использование материалов без согласия автора запрещено.
Материалы статей являются объектом авторского права.