Фрезерная обработка

1.

ФРЕЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА
процесс механической обработки, при котором режущий инструмент (фреза)
совершает вращательное движение (со скоростью V), а обрабатываемая
заготовка — поступательное (со скоростью подачи S).
1

2.

ФРЕЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА
2

3.

ФРЕЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА
3

4.

СТАНОК
привода
шпиндель
рабочий стол
направляющие
станина
4

5.

Классификация станков по степени автоматизации
Ручные
Полуавтоматы
Советская классификация,
1980е
Автоматы
Станки с ЧПУ
Гибкие производственные системы
Немецкая классификация, Hirsch A. Werkzeugmaschinen-Grundlagen, 2000
Станок
Автомат
Станок с числовым управлением
Привода главного движения и подачи
+Главное движение, подача и подача на
врезание/поперечная подача
осуществляются автоматически
+Программируются все движения
Обрабатывающий центр
+Магазин инструментов и
автоматическая смена инструмента
Производственная ячейка
+Накопитель заготовок и
автоматическая замена заготовки
Производственная система
+Связь большего количества
составляющих

6.

Историческое развитие методов автоматизации
Пепельница,
фрезерованная
с использованием ЧПУ
CAM-система
UNISURF,
1968
1959, MIT
XIX век
Механическая автоматизация (копировальные станки)
1950е
Числовое управление без внутренней памяти (магнитная пленка,
перфокарты): ЧУ
1960
Первые языки программирования для станков: ЧПУ
1970
Удешевление микропроцессорной техники: ЧПУ с внутренней
памятью
1960-1980
Стандартный язык программирования: G-коды
(ISO 6983-1:1982 / ГОСТ 20999-83)
1968
1980-90
Первая CAM-система Пьера Безье
Распространение CAM-систем

7.

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
РАБОЧИЙ СТОЛ
7

8.

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
ТИСЫ
ШПИЛЬКИ,
ГАЙКИ
СУХАРИ
8

9.

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
ТОКАРНЫЙ
ПАТРОН
ПРИЖИМЫ
ЗАГОТОВКА
СТУПЕНЧАТЫЕ
ПОДСТАВКИ
9

10.

ЗАГОТОВКА И ДЕТАЛЬ
БЛОК
ОТЛИВКА
МЕТАЛЛОПРОКАТ
10

11.

ВИДЫ ОБРАБОТКИ
ЧЕРНОВАЯ
ЧИСТОВАЯ

12.

ИНСТРУМЕНТ
СВЕРЛА
ФРЕЗЫ
МЕТЧИКИ
ГРАВЕРЫ
12

13.

Зенкерование и развертывание
Сверление
т
о
ч
н
о
с
т
ь
Зенкерование
Конические
поверхности
Цилиндрические
Развертывание
13

14.

ФРЕЗЫ
ЦЕЛЬНАЯ
ФРЕЗА
ФРЕЗЫ СО
СМЕННЫМИ
ПЛАСТИНМИ
ПО КОНСТРУКЦИИ

15.

ЦЕЛЬНЫЕ ФРЕЗЫ
ЧИСТОВАЯ
ФРЕЗА
ЧЕРНОВАЯ
ФРЕЗА
ПО ТИПУ ОБРАБОТКИ
15

16.

ФРЕЗЫ
ПО ПРОФИЛЮ
ТОРЦЕВЫЕ
ФРЕЗЫ
ШАРИКОВЫЕ
ФРЕЗЫ
ФАСОННЫЕ
ФРЕЗЫ
ДИСКОВЫЕ
ФРЕЗЫ
16

17.

18.

ФРЕЗЫ СО СМЕННЫМИ ПЛАСТИНАМИ
ФРЕЗЕРОВАНИЕ
ПЛОСКОСТИ
ФРЕЗЕРОВАНИЕ
УСТУПОВ, ПАЗОВ
18

19.

Крепление инструмента в патроне
- Цанговое
- Модульное
- Конус Морзе
- Самоцентрирующийся (сверлильный
патрон)
- Термический зажим
- Гидравлический зажим
- Крепление Weldon/ Whistle Notch
- Полигональный зажим
- Специальные оправки
-…

20.

Цанговый патрон
SK40,
HSK63
ER25

21.

Модульный/комбинированный патрон
(для фрез со сменными пластинами)

22.

Патрон с конусом Морзе
SK40 с отверстием под лапку
SK40 с резьбовым креплением

23.

Сверлильный патрон
Встроенный в оправку
Съемный
Укороченный конус Морзе
обозначение: В16, В18

24.

Weldon/Whistle Notch

25.

Гидравлический патрон
переходные
втулки

26.

Термозажимной патрон
переходные
втулки,
удлинители

27.

Полигональный патрон

28.

Специальные патроны
для нарезания резьбы метчиком

29.

Специальные патроны
для растачивания

30.

Оборудование для работы с инструментом
Измерение инструмента
На станке
Вне станка

31.

СОЖ
ВОДОСМЕШИВАЕМЫЕ СОЖ
СОДЕРЖАТ
•эмульгаторы (ПАВ)
•нефтяные масла
•вода
•ингибиторы коррозии
•бактерициды
•противоизносные,
противозадирные и антипенные
присадки
31

32.

33.

ЗАГОТОВКА
Подача,
мм/мин
англ. Feed
ИНСТРУМЕНТ
Вращение
шпинделя,
об/мин
англ. Spin
33

34.

ОБРАБОТКА
Попутное фрезерование
Встречное фрезерование
34

35.

РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ
3 ПАРАМЕТРА
ОБРАБОТКИ
РЕЗАНИЕМ:
СКОРОСТЬ
РЕЗАНИЯ
ТОЛЩИНА
СЛОЯ
ПОДАЧА
Скорость резания – скорость перемещения инструмента или заготовки
в направлении главного движения
Подача – скорость относительного перемещения инструмента и заготовки
35

36.

РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ
ИСХОДНЫЕ
ВЕЛИЧИНЫ:
СКОРОСТЬ
РЕЗАНИЯ
ТОЛЩИНА
СЛОЯ
ПОДАЧА НА
ЗУБ
РАССЧИТЫВАЕ
МЫЕ
ВЕЛИЧИНЫ:
ЧАСТОТА
ВРАЩЕНИЯ
ШПИНДЕЛЯ
МИНУТНАЯ
ПОДАЧА
36

37.

Режимы резания
Частота вращения n [об/мин]=
шпинделя
Vc 1000 мм/м
πd
d [мм] – диаметр инструмента
1000 мм/м – поправочный коэффициент
Vc [м/мин] – скорость резания,
диапазон 80-350 м/мин
черновая Vc = 200 м/мин
чистовая Vc = 250 м/мин
Подача f [mm/min]=fz zn
fz [мм/зуб] – подача на зуб,
диапазон 0,1-0,2 мм/об
черновая fz = 0,2 мм/зуб
чистовая fz = 0,1 мм/зуб
Скорость резания и подача на зуб – справочные величины
37

38.

http://www.gravman.ru

39.

Системы ЧПУ

40.

Программирование в системах ЧПУ
Программирование в кодах
ISO программирование/
G-коды
Программирование в
циклах системы ЧПУ
Начало программы
Вызов инструмента
Координаты перемещений
Стандартные циклы
Вызов подпрограммы
Конец программы

41.

Computer
Computer
Aided
Design
Aided
Manufacturing
CAM – ИНСТРУМЕНТ
для создания управляющих
программ по изготовлению
изделий на станках с ЧПУ
41

42.

CAM на мировом рынке
Delcam
- ArtCAM
- PowerMILL
- FeatureCAM
Siemens PLM Software
- NX
PTC (Parametric Technology Corporation)
- Pro/Engineer (Wildfire)
McNeel & Associates
- Rhino(ceros)
CNC software, inc
MasterCAM
42

43.

CAM в России
ТОП-СИСТЕМЫ
T-FLEX
ADEM
ADEM VX
43

44.

CAM в производстве
Идея
Модель (CAD)
Анализ (CAE)
Прототип (3D принтер)
Анализ на сборку, …
Запуск в производство
(CAM)
44

45.

CAD-система
CADмодель
Приспос
обления
Система
координат
CAM-система
Заготовка
Инструм
ент
Траекто
рии
Режимы
резания
Постпроцессор
45

46.

Создание УП
Исходные данные
Модель
Заготов
ка
Система
коорди
нат
Инстру
мент
Файл
управляющей
программы
Готовая виртуальная
обработка
Траекто
Режимы рии
резания
Постпроцессор
46