Як здійснюється вибір інструменту для обробки отворів, описано в параграфі 2.14.

Розглянемо послідовність вибору інструменту для фрезерування.

Тип фрези вибирається залежно від схеми знімання припуску. Для обробки плоскої поверхні використовують торцеву фрезу, контуру — кінцеву. Якщо плоска поверхня на-піввідкрита або закрита, обробку виконують також кінцевою фрезою.

Діаметр фрези вибирають виходячи з міркувань найвищої продуктивності та стійкості інструмента. Для фрезерування відкритої поверхні вибирають торцеву фрезу якомога більшого діаметра з твердосплавними швидкозамінними, непереточуваними пластинами. Обмеженням служить технічна можливість верстата. У випадку знімання великого шару металу перспективно використовувати торцеві фрези з круглими пластинами, які дають змогу працювати з великими подачами і глибиною різання водночас. На фінішній обробці, щоб отримати поверхню низької шорсткості, при невеликому припуску застосовують торцеві фрези з пластинами з мінералокераміки. Кінцевими фрезами відкрита плоскість оброблюється тоді, коли цю ж фрезу використовують для фрезерування ще й інших поверхонь (уступів, пазів).

Для обробки контурів, а також напіввідкритих та закритих поверхонь застосовують кінцеві фрези, максимальний діаметр яких обмежується мінімальним радіусом на оброблюваному контурі (див. рис. 2.12).

Для забезпечення жорсткості інструмента бажано, щоб його діаметр D задовольняв умову: Н < 2,5Н, де Н — максимальна висота стінки оброблюваної поверхні. Якщо ця умова не виконується, вибирають фрезу з найближчим більшим стандартним значенням діаметра або виконують обробку за кілька проходів.

Довжина різальної частини інструмента для обробки напіввідкритих і закритих поверхонь, L, має дорівнювати: L = Н + г + 5, де г — радіус заокруглення біля торця фрези. Якщо стінка висока, міняють фрезу або операцію виконують за два і більше переходів.

Обробляючи пази, для підвищення точності ширини паза діаметр фрези вибирають меншим його ширини. Такою фрезою спочатку фрезерують середину, а потім обходять сторони паза по контуру з використанням корекцій (див. параграф 2.17, рис. 2.32).

Матеріал різальної частини, напрям та нахил спіралі, число зуб’їв, параметри заточування вибирають, залежно від

оброблюваного матеріалу та його стану, за каталогами фірм-виробників згідно з рекомендаціями ISO. Для підвищення стійкості, поліпшення умов відводу стружки при обробці глухих пазів застосовують кінцеві фрези зі збільшеним кутом нахилу спіралі й полірованими канавками. Зменшення вібрації досягається застосуванням три- і чотиризубих фрез із різними відстанями між зуб’ями (різнокрокові фрези).

Кругове фрезерування або фрезерування з гвинтовою інтерполяцією (див. параграф 2.7), що можливе на трьох координатних ОЦ, дедалі більше витісняє розточування в корпусних деталях. Продуктивність кругового фрезерування значно вища за розточування і нема потреби в точному налагоджуванні інструмента на розточуваний діаметр. Обмеженнями для кругового фрезерування є глибина отвору (залежно від довжини кінцевої фрези — 60-80 мм), його діаметр і точність обробки.

Об’ємне фрезерування (інструмент рухається водночас по трьох координатах) найчастіше виконують фрезами зі сферичною поверхнею на торці. За заданих параметрів оброблюваної поверхні подача і глибина фрезерування визначаються допустимою висотою гребінця на поверхні після обробки такою фрезою (допуск на обребріння). Використовуються сферичні фрези передусім під час виготовлення штампів та прес-форм.

Конічні кінцеві фрези застосовуються для обробки нахилів плоскої поверхні, внутрішніх вибірок.

На вибір фрези для обробки впливають також форма і розміри кріпильної частини, враховується наявний допоміжний інструмент.

Допоміжний інструмент. Основне завдання допоміжного інструменту — надійна і точна (співвісна з віссю обертання шпінделя) фіксація різального інструменту в тттпінде-лі верстата і передача йому крутильного моменту. Установку й закріплення різального інструменту в шпінделі ОЦ забезпечує система компоновки спеціальних функціональних одиниць — інструментальних блоків, комбінацій різального і допоміжного інструментів.

Для цього різальний інструмент безпосередньо або через перехідні елементи (оправки, втулки, цангові патрони, розточувальні головки, свердлильні патрони, втулки для закріплення фрез, різьбонарізні патрони тощо) установлюють і укріплюють в спеціальних базових оправках. Як перехідні для кінцевих фрез і отвороутворюючого інструменту

найчастіше використовують цангові патрони. В конічний отвір цангового патрона вставляють змінні цанги. Цанга має циліндричний отвір, куди вставляється циліндричний хвостовик різального інструменту. Діаметр хвостовика має відповідати номеру цанги. Основна перевага цангового патрона — це можливість закріплення широкого діапазону різальних інструментів за допомогою комплекту змінних цанг. Один патрон містить цанги для інструментів від 6 до ЗО мм. Цанга добре й надійно центрує і закріплює інструмент, але через недостатню збалансованість маси не рекомендується для високошвидкісної обробки.

Базові оправки, щоб забезпечити якісну і надійну роботу різального інструменту, теж повинні відповідати ряду жорстких вимог, тому вони стандартизовані на міжнародному рівні, а їх виробництво організоване на спеціалізованих підприємствах.

Базова оправка повинна мати такі стандартизовані приєднувальні поверхні (рис. 2.41):

1 — поверхня базування в шпінделі верстата, хвостовик (згідно з ISO існує два номери конусів хвостовика — 40 і 50);

2 — поверхні для установки на них «руки» маніпулятора, виконані як кільцева виточка на фланці оправки з кутом конуса в ній 60°. На фланці прорізані два торцеві пази 6 для шпонкового з’єднання зі питінделем. Перед фланцем обов’язково має бути вільний простір для руки Манілу ляра: не менше 10 мм для хвостовика № 40 і 16 мм для хвостовика № 50;

З — поверхня для установки і закріплення різальних та допоміжних інструментів;

5 — різьбова поверхня для установки захвата 4 механізму осьового кріплення базової оправки.

Кожен верстат у достатній кількості комплектується базовими оправками. Випускаються також готові комплекти, що включають базову оправку і набір необхідних перехідних елементів до різального інструменту. Від якості допоміжного інструменту залежить стійкість різального,

стабільність і точність обробки. Для якісного зберігання базових оправок, зібраних з різальним інструментом і не зібраних, оброблювальні центри оснащуються спеціальними стандартизованими інструментальними тумбами, на конічній поверхні яких розташовані гнізда під базові оправки.

Організація інструментального забезпечення програми

1. Після відбору необхідного для обробки інструменту виконується його перевірка по масі, діаметру та довжині на відповідність обмежень технічною характеристикою верстата.

2. Відібраний і оглянутий на відповідність всім вимогам інструмент збирають у блоки з базовими оправками, розміщують у гніздах магазину з урахуванням вимог до розташування (рівномірно по колу, поряд з інструментами великого діаметра бажано, щоб були порожні гнізда тощо). Записують і переносять у текст програми і карту наладки адреси кожного.

3. Визначають корекції на кожний інструмент по довжині та радіусу. Заносять до коректорів пристрою ЧПК, записують у карту наладки. Номер коректора відповідає номеру гнізда інструмента.

4. Інструмент ТЗО вставляють у шпіндель. Це може бути довільний, навіть не задіяний у роботі, інструмент або просто оправка. Такої дії вимагає система ЧПК у вихідному положенні перед початком роботи, тому найбільша кількість інструментів у 30-місному магазині — 29 (30-й завжди в шпінделі).

Заміна інструмента програмується кількома кадрами:

1) пошук інструмента — відбувається через обертання барабана магазину після зчитування в програмі кадру Тхх. Гніздо з інструментом стає навпроти автооператора («руки»), інструмент переводиться з магазину в гніздо автооператора;

2) орієнтація шпінделя в положення заміни інструмента — команда S0;

3) вихід верстата в позицію заміни інструмента — команда G28;

4) заміна інструмента, команда М06: автооператор виймає інструмент зі шпінделя, обертається на 180°, вставляє в шпіндель новий інструмент.

Одночасно відбувається пошук гнізда магазину, в яке потрібно повернути вилучений зі шпінделя інструмент (обертається барабан магазину), відпрацьований інструмент повертається у відповідне гніздо магазину;

5) виїзд з позиції заміни інструмента.

Це матеріал з підручника "Основи обробки та програмування на верстатах з числовим програмним керуванням" Онофрейчук 2019