Между тем, формы режущего инструмента остались простыми. Стандартные инструменты для фрезерования имеют базовые формы, которые были бы узнаваемы даже задолго до достижения программируемой механической обработки. Мы принимаем это как должное, но режущие инструменты требуют простых форм? Как выясняется, совсем нет. Сложные ЧПУ могут обрабатывать сложные формы с использованием сложных инструментов.
Производитель режущего инструмента Emuge предлагает линейку фрезерных инструментов с круглым сегментом - так называемые «фрезы для ЧПУ» - которые предлагают профили, спроектированные для эффективного фрезерования различных контурных поверхностей заготовки, особенно при обработке штампов / пресс-форм. Тем не менее, требования к траекториям этих инструментов отличаются от требований, связанных с обычными инструментами. Для их эффективного использования требуются траектория инструмента, которая удерживают профиль резания инструмента, связанный с поверхностью детали, с точным углом, соответствующим этой конструкции инструмента. Чтобы удовлетворить эту потребность, Emuge сотрудничала с поставщиками программного обеспечения CAM для разработки алгоритмов программирования, способных полностью реализовать эти возможности.
Одним из таких партнеров является CNC Software, разработчик Mastercam. В прошлом CAM фактически не моделировало режущие инструменты как инструменты. Это было не нужно. Формы режущего инструмента были настолько простыми: цилиндр для концевой фрезы или цилиндр с полусферическим наконечником для шариковой концевой фрезы - эти простые геометрические твердые тела были достаточными, чтобы точно представлять инструменты в CAM. Инструменты нового сегмента меняют это, потому что они требуют четкой реализации формы режущей части, что непросто.
Выигрыш от применения такой CAM с новой конструкций режущего инструмента - это значительно сокращенное время финишного фрезерования заготовок с геометрическими контурами. Инструмент с круглым сегментом выполняет то же самое, что и инструмент с шариками, в зависимости от использования контурного режущего края для фрезерования вдоль контурной поверхности. Тем не менее, инструмент с шариками имеет передний радиус, который равен только радиусу инструмента. Напротив, инструмент круглого сегмента, позволяет получать профиль фрезерования с большим радиусом, используя инструмент.
Преимуществом нового инструмента является то, что этот классический тип инструмента не зависит от угла зацепления. При любом углу инструмента используется наконечник, который все еще имеет тот же круглый профиль. Инструмент требует небольшого пошагового приращения для обработки гладкой поверхности, что приводит к длительному периоду цикла, когда поверхность большая. Инструменты сегментного профиля могут использовать большие переходы и короткие периоды цикла на одни и те же поверхности, но эти инструменты должны удерживаться под правильным углом, чтобы профиль большого радиуса включался в работу.
Какой угол резания?
Меня удивил угол резания под которым постоянно происходит обработка заготовки.
Инструмент с овальной формой ограничивается 15-градусным диапазоном движения, при этом угле инструмент эффективен.
Инструмент конической формы гораздо более ограничен; его угол зацепления не может меняться более чем на 0,1 градуса.
Инструмент с сферической вершиной практически не ограничен в своем диапазоне движений.
Вот почему этот инструмент обычно используются на базовых обрабатывающих центрах, а инструменты круглого сегмента применяются почти исключительно на пятиосевых станках.
Выгода применения инструмента с сложной геометрией режущей части
Чистовая операция, которая могла потребовать несколько часов с помощью классического инструмента, может быть уменьшена до менее чем часа с помощью стратегического применения различных режущих инструментов с круговым сегментом.
Обработка пресс-форм и штампов -, а также аэрокосмические детали с большими профильными поверхностями, а также медицинские имплантаты - вот основная область применения нвого инструмента. Преимущество внедрения обработки именно этих деталей состоит в том, что они, вероятно, уже производятся на пятиосивых станках.
Пример внедрения
Мы недавно помогли компании, которая обрабатывала компонент коленного титана. Он был уже обрабатывался на пятиосевом ЧПУ, но финишный фрезерный цикл составлял 70 минут. Применение инструмента сферической формы уменьшило его до 10 минут и обеспечил еще лучшую обработанную поверхность.
Компании, которые слышали об эффективности инструментов с сферической режущей кромкой, часто хотят применять их везде. Но эти инструменты имеют ограничения - они не подходят для черновой обработки. Каждый из конкретных инструментов имеет свои преимущества и ограничения.
Режущие инструменты, предлагающие сложные профили, - это будущее. При обработке контурных форм они являются конечной частью, объединяющей сложное программное обеспечение CAM, которое может реализовать сложные движения с помощью сложной пятиосевой обработки. Другие производители режущего инструмента также вводят инструменты с интересными и полезными формами. Программное обеспечение CAM больше не может учитывать инструменты как простые формы.
Mastercam добавил возможность использовать инструменты с сферической режущей кромкой с использованием библиотек моделей инструментов, адаптированных к этим формам, но это всего лишь промежуточный шаг.
В настоящее время разрабатывается возможность, позволяющая пользователю программного обеспечения CAM вводить профиль инструмента, оснащать программное обеспечение, чтобы использовать любую новейшую форму инструмента, которую наладчик хочет использовать при изготовлении детали.
