Разработка автоматизированной системы расчета режимов резания при плоском и плунжерном фрезеровании

Объект исследования: анализ процесса фрезерования плоских и профильных поверхностей современным металлорежущим инструментом.

Результаты, полученные лично автором: разработан модуль автоматизированной подсистемы по выбору инструмента для формирования поверхности заданного профиля и расчету технологически обоснованных режимов фрезерования (программная реализация).

Применение систем автоматизированного проектирования (САПР) охватывает сегодня самые различные виды деятельности человека — от расстановки мебели в квартире до проектирования и изготовления интегральных микросхем и современной космической техники. Каждая категория задач конструкторско-технологической подготовки производства предъявляет к этим продуктам свои требования, однако наибольшее распространение САПР получили в машиностроении.

Недостаточная оснащенность конструкторских и технологических подразделений современными САПР приводит к неполной проработке конструктивных и технологических решений, к материальным и временным потерям на стадии изготовления и во время эксплуатации. Поэтому задача создания автоматизированных подсистем технологического назначения является весьма актуальной.

В настоящее время фрезерование является широко универсальным методом обработки. В течение нескольких последних лет наряду с усовершенствованием металлорежущих станков произошло значительное расширение области применения фрезерного инструмента. Поэтому сегодня выбор способа обработки на многоцелевом оборудовании неоднозначен. В дополнение к традиционным областям использования фрез добавились такие как изготовление отверстий, обработка карманов и выборок, обработка поверхностей вращения, резьбофрезерование и т.д. Инструментальная оснастка также постоянно дорабатывается с целью повышения производительности, надежности и качества обработки.

Фреза обычно совершает резание в одном или нескольких направлениях: радиальном, периферийном и осевом. Каждый способ фрезерования можно разложить на эти три основные перемещения в сочетании с вращением фрезы.

При подготовке фрезерной операции необходимо иметь в виду следующие параметры фрезы (рис. 1): номинальный диаметр фрезы (Dc), максимальный диаметр (Dc2 или D3), эффективный диаметр (De), используемый для определения скорости резания.

Для определения скорости резания Vc при фрезеровании необходимо знать толщину стружки (hex) и код обрабатываемого материала в соответствии с классификацией ISO. Рекомендации по подачам также табулированы. Для предлагаемой фрезы анализируется угол в плане (kг).

Табличное значение скорости корректируют по твердости обрабатываемого материала. В частности, если твердость обрабатываемого материала НВ180, то по таблице нужно определить коэффициент коррекции скорости резания. Для разницы в твердости +30 единиц он составляет 0,92.

Рис. 1. Выбор исходных данных

Разработанная автоматизированная подсистема выбирает из спроектированной базы данных, представляемой в виде реляционных таблиц, вид инструмента для обработки требуемой поверхности и рассчитывает режимы резания.

Результат работы автоматизированного модуля представляются в виде приложения MSWord. При необходимости эти данные могут быть переданы в подсистему формирования технологической документации и представлены в бланках операционных карт технологического процесса.

Материал поступил в редколлегию 03.05.2017

УДК 621.75

Д.Е. Васильева

Научный руководитель: доцент кафедры «Технология машиностроения», к.т.н., Е.А. Польский

diana-032@yandex.ru