Определение оптимальных режимов резания представляет собой сложную задачу, которая требует учёта как технических, так и экономических факторов. Для станков с числовым программным управлением (ЧПУ) базовые параметры часто соответствуют стандартным нормативам, однако автоматизированный процесс накладывает особые требования на стойкость режущего инструмента. Ключевым моментом является согласование ресурса инструмента с длительностью технологических переходов для одной или серии деталей. Для обеспечения бесперебойности процесса рекомендуется закладывать запас стойкости в пределах 10–15%, что предотвращает преждевременный износ инструмента в середине цикла обработки.
Особенности токарной обработки на станках с ЧПУ
При выполнении черновых токарных операций подача назначается максимально возможной, но с учётом жёсткости технологической системы и условий формирования стружки. Скорость резания рассчитывается по эмпирическим формулам или выбирается из справочных таблиц, при этом обязательно учитывается заданная стойкость инструмента. Для чистовой обработки режимы резания подбираются в первую очередь исходя из требований к точности размеров и шероховатости получаемой поверхности.
Специфика фрезерной обработки и выбор основного участка
Особенностью многих фрезерных станков с ЧПУ является фиксированная настройка частоты вращения шпинделя и интенсивности охлаждения для всего цикла обработки. Это означает, что выбранная скорость резания не может быть оптимальной для всех контуров детали. Поэтому в расчётных методиках принято выделять для каждой операции один основной технологический участок. Для него определяются оптимальные значения частоты вращения и минутной подачи. Для остальных (вспомогательных) участков минутная подача корректируется при уже заданной частоте вращения, обеспечивая приемлемые, хотя и не идеальные, условия резания.
Выбор основного участка осуществляется по критериям повышенной точности, минимальной шероховатости, пониженной жёсткости заготовки или другим критичным для данной детали параметрам.
Учёт постоянства припуска и современные возможности
При разделении детали на технологические участки важно учитывать постоянство припуска на обработку. Допустимыми считаются колебания: по ширине фрезерования — не более 30%, а по глубине — не более 20%. Если же используется современный фрезерный станок с ЧПУ, оснащённый системой автоматического регулирования частоты вращения шпинделя, появляется возможность устанавливать индивидуальные оптимальные режимы резания для каждого участка, что значительно повышает эффективность обработки.
Составляющие штучного времени
Машинно-вспомогательное время включает в себя операции позиционирования, ускоренные перемещения, подвод и отвод инструмента, а также его смену. Его длительность можно определить на основе паспортных данных конкретного станка с ЧПУ.
Время на обслуживание рабочего места для станков с ЧПУ, помимо стандартных операций, включает в себя замену затупившегося инструмента, коррекцию траектории, регулировку и подналадку оборудования. Как правило, эта составляющая вместе со временем на личные потребности составляет 8–16% от основного (технологического) времени.
Подготовительно-заключительное время складывается из получения техдокументации, ввода управляющей программы (УП), привязки инструмента, проверки УП в пошаговом режиме и других действий. Длительность этих операций сильно зависит от конструкции станка и системы ЧПУ, уровня организации производства, а также способа ввода программы (вручную или с компьютера).