Сама процедура фрезерования на ЧПУ-станке изобилует множеством терминов, способных смутить новичков. Чтобы облегчить задачу постижения этого процесса обработки на ЧПУ для новичка, мы предлагаем вашему вниманию основные понятия фрезерования на оборудовании с числовым управлением. Кроме того, в тексте будут ссылки на соответствующие материалы нашего сайта, где вы сможете ознакомиться с тем или иным аспектом таких работ более детально.
Общая терминология фрезерования
Фрезерные работы на станках с ЧПУ – процесс механической обработки заготовок из различных материалов при помощи фрез и других инструментов, осуществляемый в автоматическом режиме по заранее заданной программе. В ходе процесса снимается часть материала по заданным траекториям перемещения фрезы.
Фреза (от фр. fraise) представляет собой инструмент, осуществляющий механическое воздействие на материал заготовки при помощи режущих лезвий (зубьев). Исходя из специфики конструктивного исполнения и прочности материала, из которого сделана режущая кромка инструмента, фрезы применяются для обработки древесины, пластиков, металлов, камня и других материалов. Фреза закрепляется в шпинделе станка, который обеспечивает ей вращение и передачу крутящего момента для воздействия на материал заготовки.
Скорость вращения шпинделя характеризует частоту, с которой происходит вращение шпинделя и цанговым патроном, в котором закреплен обрабатывающий инструмент. Скорость вращения шпинделя измеряется в оборотах в минуту (об/мин) и напрямую зависит от материала, фрезерование которого производится. Эта величина прописывается в программе при помощи G-кода и обозначается буквой S (например, S1500 M03).
Скорость подачи характеризует способность перемещения инструмента. Она указывается в программе и может задаваться заново в каждой новой строке кода с помощью префикса G. Измеряется в миллиметрах в минуту для программ в метрической системе и в дюймах в минуту для ряда западных продуктов.
Скорость вращения шпинделя и скорость подачи являются одними из ключевых характеристик при выборе режима фрезерования.
Ширина фрезерования — величина, определяющая фронт обрабатываемой поверхности. Она обычно задана на чертеже и определяется габаритами заготовки. При работе с несколькими закрепленными рядом заготовками ширина фрезерования на ЧПУ-станке возрастает кратно.
Глубина реза (глубина фрезерования) – величина, демонстрирующая какую толщину слоя материала снимает за один проход фреза. Если необходимо снять внушительный по толщине слой, фрезеровочный процесс осуществляется в несколько проходов. В таком случае уместно говорить про черновую и чистовую обработку.
Скорость резания – суммарный путь, что проходят режущие кромки зубьев за минуту фрезеровочного процесса. Эта величина высчитывается или подбирается из соответствующих таблиц режимов резания.
Терминология фрезерования, связанная с G-кодом и M-кодом
Прежде всего, стоит разобраться, что собой представляет язык G- и М-кодов. Это язык программирования ИСО (ISO) 7 бит, при помощи которого осуществляется программирование обработки на современных ЧПУ-станках. То есть, на базе модели фрезерования формируется алгоритм команд, понятный и в точности реализуемых блоком управления станком.
G-код считается подготовительным. Применение команд такого типа определяет настройку режимов станка под конкретные задачи. М-код – вспомогательный. Он предназначен для управления перемещениями и режимами фрезерования оборудования.
При формировании управляющих кодов используются свои обозначения ряда параметров и характеристик, необходимые для понимания и выполнения обрабатывающих и других процессов.
Среди таковых:
- IPM – аббревиатура для описания скорости подачи, полученная от сокращения «Inches Per Minute» (дюймов в минуту);
- IPR – аббревиатура для описания скорости подачи, описывающая величину этого параметра на одно вращение инструмента. Она получена от сокращения Inches Per Revolution (дюймов на оборот). Разумеется, этот показатель является очень мал и как правило используется для самых точных работ;
- IPT – аббревиатура для описания скорости подачи, описывающая величину этого параметра на один зуб фрезы. Эта величина определяется тем, сколько канавок имеет используемая фреза;
- MDI – аббревиатура режима управления станком, что дает возможность вводить и выполнять на оборудовании отдельные строки кода. Как правило, эта полезная функция актуальна для выполнения самых простых операций по фрезерованию.
Настройка смещений
Во многих программных продуктах от различных разработчиков существуют страницы, на которых задаются смещения нулевой точки для каждого из этапов обработки. Там задаются соответствующие параметры смещения для того или иного инструмента. При этом автоматически учитывается только сохраненные длины используемого инструмента, его радиус или диаметр. Наличие режима «Только измерение» позволяет измерить нулевую точку деталей без внесения изменений в систему координат.
Другие термины
Основные понятия фрезерования, которые необходимо понимать новичку, содержат и направления фрезеровки.
Так, в частности, различают попутное и обычное фрезерование.
Попутное – когда движение фрезы к стороне заготовки напоминает катящееся колесо. Обычное является противоположным попутному – направление движения концевой фрезы направлено против перемещения инструмента.
Безопасная высота – высота по оси Z, с учетом которой быстрое перемещение инструмента может быть выполнено безопасно – то есть, без риска повреждения заготовки. Ее назначение оператором станка зависит от высоты зажимов или креплений в зоне фрезеровочного процесса.
База – заранее установленная позиция на фрезеруемой заготовке, которая задается как активное смещение нулевой точки по всем осям.
Исходное положение фрезерного станка – положение, при котором рабочая коррекция неактивна, а все оси находятся в нулевом положении.
CAD/CAM – аббревиатура, означающая автоматизированное проектирование (Computer-Aided Design) и производство (Computer-Aided Manufacturing). Отдельные либо комбинированные программные продукты CAD используются для создания модели заготовки, ПО CAM – для формирования траекторий обрабатывающего инструмента на соответствующем оборудовании с применением G-кода. Перевод файлов из одного формата в другой выполняется при помощи постпроцессора, который обычно интегрирован в пакет программного обеспечения, что поставляется вместе с оборудованием либо приобретается отдельно.
Остальные термины ЧПУ обработки на фрезерных станках можно изучить в соответствующих обучающих материалах и статьях.
