ММК Спецтехнология ЛА 2013

Рис. 5.51. Обработка заготовки за один установ на обрабатывающем центре

Рис. 5.52. Деталь, обработанная на токарно-фрезерном обрабатывающем центре

Обработка заготовок на гравировально-фрезерных станках с ЧПУ

На гравировально-фрезерных станках с ЧПУ выполняют средней и высшей сложности плоские и объемные гравировальные работы на плоских листах, табличках, медалях, брелоках, номерках, сувенирных изделиях, наградных досках и др. (рис. 5.53). Расчет траектории перемещения инструмента и получение пробелов между буквами выполняется автоматически.

Специальная система обеспечивает заданную глубину гравировки на листовых материалах с произвольной кривизной поверхности. Ручная работа гравера имитируется созданием объемной траектории движения граверного резца вдоль контура, формированием четких границ, гравировкой бор-фрезами произвольной формы. Чтобы упростить создание рисунков в САПР может быть предусмотрен специальный модуль автоматической векторизации растровых изображений, создающий гладкие кривые, которые ограничивают растр или формируют его силуэт (CAnPADEM).

Рис. 5.53. Создание изображений на гравировально-фрезерных станках с ЧПУ: а— подписи; б— художественная гравировка

При художественной гравировке используют набор шрифтов и рисунков, которые наносятся на обрабатываемую поверхность. На станках с ЧПУ предусмотрена возможность «обертывания» узоров вокруг сложных поверхностей, начиная от определенного полюса в заданном направлении. Наложение рисунка может выполняться с частичной модификацией (растяжение — сжатие) участков кривых в соответствие с формой поверхности.

В качестве примера гравировально-фрезерных станков с ЧПУ назовем станки компании Cielle S.r.l. Они снабжены высокоточным (до 1,27 мкм), высокооборотным (до 40 тыс. об/мин) шпинделем, могут быть оснащены приводами на микрошаговых двигателях или серводвигателями с обратной связью. Станки отличаются по размеру и мощности и требуют минимального вмешательства персонала.

Консольная конструкция станков позволяет производить гравировальные работы на поверхности изделий, габариты которых значительно превышают размеры рабочей зоны станков. Для получения объемного рисунка можно использовать ударную головку или алмазный скребок. Ударная электромагнитная головка позволяет создавать фотореалистичные изображения на полированной поверхности материала.

Возможность работы с телами вращения обеспечивается поворотной осью, которая является четвертой координатой. Для повышения точности обработки используются ходовые винты с автоматической компенсацией зазора. Они позволяют добиваться необходимых точностных характеристик. Приводы на микрошаговых двигателях обеспечивают надежную работу и достаточную точность.

Станки снабжаются держателем для фиксации тарелок, блюд, подносов и т. п., тисками, вакуумными столами, системами жидкостного охлаждения инструмента, лазерными ЗD-сканерами. Для отсоса пыли из зоны резания станки оснащаются кожухом. Многопозиционный магазин автоматической смены инструментов, система жидкостного (аэрозольного) охлаждения инструмента, датчик автоматической настройки инструмента позволяют использовать станки для мелкосерийного и серийного производства.

В мелкосерийном и единичном производстве используют станки с ЧПУ, оснащенные головкой для глубокой гравировки текста. Текст можно масштабировать. Включение в комплект лазерного ЗD-сканера позволяет модель, изготовленную вручную, с помощью специального программного обеспечения сканировать и тиражировать. Для повышения производительности обработки используют магазин с автоматической сменой инструмента.

Электроэрозионная обработка заготовок

Электроэрозионная обработка является эффективной, а иногда и единственной технологией обработки точных инструментов с весьма сложной геометрией: режущего инструмента (например, фасонных фрез и резцов), матриц, штампов, шаблонов, контршаблонов, фильеров для экструзии металлических профилей из твердых сплавов и высокопрочных металлов в большом диапазоне размеров. Основное преимущество данного вида обработки - малый радиус эффективного сечения проволоки, возможность ее пространственной ориентации в широком диапазоне углов.

Электроэрозионная обработка позволяет получить в заготовках узкие прямолинейные и криволинейные щели с постоянным и переменным углом наклона, сквозные цилиндрические и произвольного контура отверстия (рис. 5.54).

В зависимости от возможностей станков, имеющихся на предприятии, различают следующие виды электроэрозионной обработки заготовки: одноконтурное резание (2D-oбpaбoткa), угловое резание (2.5D-обработка), двухконтурное резание (4D-oбработка).

Рис. 5.54. Детали, получаемые электризованной обработкой

На рис. 5.55 показано применение макроса для построения профиля шестерни в процессе электроэрозионной обработки заготовки. В диалоговом меню даны схема шестерни и таблица базовых параметров. По ним строятся ограничивающие контуры, определяющие движение проволоки. Траектория движения проволоки при обработке шестерни и результат — эмуляция обработки - показаны на предпоследнем и последнем кадрах.

Диалоговое окно параметров проволочной электроискровой резки показано на рис. 5.56. В нем указывают такие параметры, как число проходов, диаметр проволоки, максимальный угол обкатки и т. д.

Современные САПР используют для выполнения следующих работ, связанных

сизготовлением электродов:

•проектирование электродов с учетом используемого материала (медь или графит) и вида держателя;

•подбор заготовок электродов согласно выбранной геометрии впадин или выступов;

•определение высоты безопасности, исключающее столкновения держателя электрода и детали;

•разработка документации, необходимой для изготовления электрода.

Рис. 5.55. Построение траектории движения проволоки при обработке шестерни