Особенности металлообработки на фрезерном станке. с числовым программным управлением.

Металлообработка на фрезерных станках, оборудованных системами числового программного управления, стала применяться в промышленном производстве сравнительно недавно. Стремительное развитие науки и внедрение новейших технических достижений, в том числе и цифровых технологий, позволило обеспечить управление фрезеровочными станками при помощи компьютерных программ.

Фрезерование при обработке металлов – одна из основных технологических операций.

Металл по сей день остаётся одним из самых распространённых материалов, используемых людьми на производстве и в быту. Металлы и сплавы широко используются в строительстве, в автомобильной промышленности, в авиастроении. Массивные основания станков

и многие другие детали делаются из металла. Миниатюрные ювелирные украшения тоже изготовлены из металлов.

В процессе производства металл почти всегда требует механической обработки. Обработка металлов может быть различного вида, например:

Обработка давлением с приданием заготовке требуемой формы (прокат, штамповка, прессование)

Обработка резанием со снятием слоя материала (точение, сверление, фрезерование)

Фрезеровщик из непосредственного работника, выполняющего металлообработку, стал оператором, управляющим процессом резания путём использования специального цифрового программного обеспечения.

Числовое программное управление позволило увеличить точность фрезерования, ускорить обработку и улучшить общую производительность. Показатель брака в случае использования ЧПУ значительно снизился.

Это позволило наладить серийное производство большого количества деталей, отличающихся сложными геометрическими особенностями и характеристиками, требующими высокой точности обработки.

При помощи компьютерной программы удаётся точно контролировать скорость оборотов шпинделя, а также изменять параметры и траекторию движения инструмента, влиять на глубину и другие особенности резания.

Современные станки с числовым программным управлением могут выполнять также лазерную металлообработку в режиме 3-D ориентации фрезеровочных инструментов. Для этого поверхности заготовки одновременно обрабатываются несколькими инструментами, располагающимися под разными углами по отношению к детали.

Для этого с применением компьютерных программ выполняется 3-D моделирование, особенности которого воспроизводятся станком в процессе металлообработки с высочайшей точностью. К работе на таких станках допускаются операторы высокого уровня подготовки и квалификации.

Фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, выпускаются в различном конструктивном исполнении.

Самыми популярными и, соответственно, распространенными являются фрезерные станки с ЧПУ консольного типа. На консоль закрепляется обрабатываемая заготовка, и именно этот рабочий орган совершает движения.

Грамотная настройка системы программного управления фрезерным оборудованием дает возможность передвигать фрезы и других режущие приспособления по любой траектории в рабочей области станка. За счет этого, получается, обрабатывать множество разных поверхностей изделия за одно его закрепление. Практически каждый современный фрезерный станок с ЧПУ позволяет производить следующие работы:

· развертывание, зенкерование, сверление отверстий;

· фрезеровка криволинейных, цилиндрических поверхностей и плоскостей;

· точение цилиндрических наружных поверхностей.

Фрезерование на современных станках с ЧПУ имеет следующие отличительные особенности, выгодно отличающие этот способ обработки от других:

· Низкая себестоимость

· Большая производительность

· Высокая точность позиционирования

Отличное качество обработки поверхности детали (при чистовом фрезеровании)

Подобные работы выполняются на всех станках с тремя координатными осями. При наличии четвертой и пятой оси может осуществляться и более сложная обработка металлических заготовок. Так, например, на пяти координатных агрегатах производятся работы, связанные с качественной и быстрой резкой фасонных поверхностей.

Станок с пятью координатами представляет собой оборудование, которое дает возможность поворачивать деталь вокруг какой-либо обозначенной оси в дополнение к главному передвижению инструмента по отношению к заготовке. Часто функцию пятой координаты выполняет угол наклона шпиндельной оси. Если в процессе работы его изменяют (задав соответствующую программу в системе ЧПУ), за одно закрепление изделия на станке может выполняться обработка малых по радиусу галтелей – так на языке профессионалов называются переходные поверхности. Подобная операция осуществляется коническими концевыми фрезами, которые имеют характерное закругление в виде сферы.

Модернизировать трехкоординатный агрегат в четырех- или пяти координатный несложно. Достаточно смонтировать поворотную добавочную рабочую поверхность на основной стол. Но здесь стоит понимать, что рабочая зона фрезерного агрегата уменьшится.

Настройка станков с ЧПУ, выпускаемых в наши дни для работы с металлоизделиями, не вызывает у специалистов затруднений. Важно только учитывать ряд общих особенностей, характеризующих фрезерную обработку заготовок, в частности таких:

· характер режущих операций;

· форма изделий;

· число координат (3–5);

· применение инструмента с набором разных лезвий;

· показатель шероховатости детали после ее обработки.

Применяемые технологии.

Наиболее оптимальным способом металлообработки считается фрезерование, выполняемое на обычных станках, где заготовка (деталь) надёжно закрепляется на шпинделе. Весь процесс выполнения операции начинается с подготовительных мероприятий.

В начале обработки шпинделю придают небольшую скорость вращения, заготовка (деталь) при этом подводится непосредственно к инструменту. После этого станину отводят, а шпиндель, соответственно, останавливается.

Затем выполняют манипуляции по установке необходимой глубины обработки, резки и включают вращение непосредственно режущего инструмента. Станина перемещается таким образом, чтобы заготовка (деталь) вращающаяся фреза соприкоснулись.

Для выполнения работы с одной заготовкой часто применяют наборы фрез, что позволяет увеличить производительность процессов обработки. Размеры инструментов подбираются таким образом, чтобы соответствовать стандартам, задачам и требованиям точности.

Первоначальная черновая обработка допускается при квалитете точности в пределах 11-12, а заключительные этапы подразумевают значения восемь-девять. Эти требования могут быть повышены до показателей 7или 8, всё зависит от выдвигаемых требований точности.

После черновой обработки детали проводиться получистоваяобработка, чтобы устранить неровности и оставшуюся стружку на детали. После уже проводится финальная обработка – чистовая (финишная)

7.Начальная точка для индивидуального направления движения.

Передвижение инструментального приспособления или стола в отдельном станочном агрегате происходит по осевым направляющим, имеющим собственные точки отсчета. Данная точка объединила несколько трактовок. Чаще всего используют понятие начало системы координат. Не редкость — нулевая или начальная позиция. Наладка станочной машины с ЧПУ для работы происходит в тот период, когда осуществляется передвижение в нулевую точку по каждой станочной осевой линии. Данная процедура синхронизирует начальные данные — положение инструмента в пространстве и нулевые значения сумматоров системы с ЧПУ.