Как настроить ПРАВИЛЬНУЮ подачу при фрезеровании

• Ответы на часто задаваемые вопросы

Рассмотрим некоторые ситуации, когда запрограммированная подача может быть вовсе не такой, какую вы ожидаете. Но у нас есть решения для вас в этом выпуске «Совета дня от Haas».

Итак, у нас есть два круга, один большой, а другой маленький. У них разные значения диаметров. У них разные размеры диаметров: большой диаметр и маленький диаметр. Соответственно у них разной длины окружности. Расстояние вокруг этих окружностей Вы можете обнаружить, что при фрезеровании круглого отверстия с использованием инструмента с диаметром близким к диаметру отверстия ваша реальная подача может быть в 10 раз выше той, что вы предполагали. Такое происходит, потому что станок считает, что инструмент перемещается по одному диаметру, хотя на самом деле по другому. Возможно, вы с таким сталкивались или столкнетесь позже. Все это из-за того, что подача станка рассчитывается по перемещению, по траектории центральной точки инструмента, а не по траектории края инструмента, которая значительно больше.

Мы хотим выфрезеровать отверстие диаметром 0,555 дюйма (около 14 мм). Фрезеровать отверстие мы будем инструментом с диаметром 0,500 дюйма (12,7 мм).

ø0,555 — ø0,500 = ø0,005

Это и будет окружностью центральной точки инструмента. Она получается в результате движения инструмента при фрезеровании. Именно по ней и рассчитывается подача. В центральной точке концевой фрезы подача действительно 30 дюймов в минуту (F30). Но это по центру инструмента, а на краю инструмента, на окружности диаметром пятьсот пятьдесят, все быстрее. В 11 раз быстрее. Потому что 550/50=11. Эта внешняя окружность в 11 раз больше, чем внутренняя окружность, по которой подача и рассчитывается, а мы это не учли.

Есть несколько решений. Решение номер один, которое для меня всегда самое предпочтительное, посмотреть, может ли СAM-система компенсировать это автоматически. Сейчас такие CAM-системы, как Mastercam могут рассчитывать подачу для окружностей. Настраивать подачу для внутренних углов, если захотите. Менять подачу для круговой интерполяции G2, G3 в заданном диапазоне. Это прекрасная функция, но если ваша CAM-система не способна выполнять компенсацию, то это все равно не конец света. Из моего опыта это имеет большое значение лишь при фрезеровании отверстий большими концевыми фрезами или при фрезеровании резьбы.

Теперь, когда мы знаем, что нам нужно, мы можем выполнить компенсацию вручную. Готовы к формулам? Наладчики любят формулы. Поехали, подачу умножим на разность диаметра отверстия и диаметра инструмента. И все поделим на диаметр отверстия.

F × (Hole ø — Tool ø) / Hole ø

Из нашего предыдущего примера мы знаем, что нам нужна подача, реальная подача 30 дюймов в минуту, подставим F30.

F30. × (.550 — .500) / .550 = F2.73

После всех подстановок и вычисления у нас в результате получится нужная нам подача, которую мы будем использовать F2.73 дюйма. Теперь с этим значением F по линии центра инструмента у нас получится реальная подача равная 30 дюймам в минуту там, где нам это нужно — по краю инструмента. Выходит, что если диаметр отверстия в 11 раз больше диаметра окружности центра инструмента, то нам нужно устанавливать подачу в 11 раз меньшую.

Такую же ошибку с подачей мы можем встретить при фрезеровании резьбы после импорта программы из CAM-системы. Край фрезы движется значительно быстрее, чем происходит движение центра фрезы. Но мы можем использовать туже самую формулу, чтобы исправить подачу для нарезания резьбы. Нам просто нужно заменить диаметр отверстия на номинальный диаметр резьбы.

А может ли стойка ЧПУ производить компенсацию за нас? Да, может, но для этого ей нужно знать диаметр вашего инструмента. Поэтому обычно если вы программируете вручную, то вам нужно программировать лишь контур детали. А затем вам нужно ввести диаметр инструмента в таблице коррекции в столбце диаметра. А затем, когда вы вызовите компенсацию инструмента, у стойки будет все необходимое, чтобы уменьшить подачу в требуемых местах. Данная функция работает вместе с настройкой 44 и это уже становится весьма сложно. Но просто знайте, что если вы используете компенсацию инструмента и вводите диаметр инструмента, то подача будет снижена при обработке малых радиусов.

Но большинство все-таки использует CAM-системы для написания программ. Когда мы используем для программирования CAM -систему, мы оставляем ей всю тяжелую работу. Нам остается ввести в таблицу коррекции только лишь коррекцию на износ, обычно небольшие значения. Мы позволяем CAM-системе настраивать все подачи. Второй вариант — это компенсировать их вручную, как мы показывали ранее, при помощи формул.

Ответы на часто задаваемые вопросы

Чтобы ответить на вопрос о том, как назначить подачу и частоту вращения шпинделя станка, рассмотрим два примера: с цельной твердосплавной фрезой и фрезой с пластинами.

Для первого варианта возьмем обработку стали 45 твердосплавной фрезой AdvaCut диаметром 10 мм — APL100-S4-10025 . Режимы для данной фрезы можно найти в каталоге на странице 578. В таблице с режимами сразу указаны искомые значения частоты вращения шпинделя 5730 мин ^–1 и минутной подачи 1830 мм/мин. Эти значения подходят для глубины фрезерования ap≤1,5D и ширины фрезерования ae≤0,15D, то есть для выбранной фрезы ap≤15 мм, ae≤1,5 мм. Стоит заметить, что для цельных фрез многие производители инструмента дают рекомендации по режимам именно в таком виде.

Для второго варианта рассмотрим фрезу AdvaCut диаметром 16 мм с двумя пластинами — MUE190-016R02P16-AP11 . Обработка — получистовая, материал — сталь 45. Таблица с режимами находится на странице 210 каталога . Рекомендованное среднее значение скорости резания Vc = 150 м/мин, подачи на зуб — Fz = 0,15 мм/зуб. Чтобы посчитать частоту вращения шпинделя, воспользуемся формулой:

n = 1000 * Vc / (Pi*D),

где n — искомая частота вращения шпинделя (мин ^–1 ); Vc — скорость резания (м/мин); Pi — 3,14; D — диаметр фрезы (мм).

Подставим в формулу числовые значения: n=1000*150/(3,14*16)=2985 (мин ^–1 ). Для расчета минутной подачи, используем формулу:

F = Fz * z * n,

где F — искомая подача (мм/мин); Fz — подача на зуб (мм/зуб); z — число зубьев фрезы.

Подставим в формулу минутной подачи числовые значения: F=0,15*2*2985=895 (мм/мин).

Рекомендации по режимам резания, которые производитель инструмента дает в каталоге, конечно, не могут учитывать всех факторов, влияющих на процесс обработки: станок, какая оснастка используется для закрепления инструмент, как закреплена деталь, конфигурация детали, СОЖ и т.д. Поэтому, как верно было замечено в комментариях, начальные рекомендованные значения режимов нужно корректировать под конкретные условия производства.