3D-коррекция радиуса инструмента

Отличия коррекции при торцевом и периферийном фрезеровании

При торцевом фрезеровании (Face Milling) обработка производится торцевой стороной инструмента. Тогда коррекцию геометрии фрезы выполняют в направлении вектора нормали к плоскости.

При периферийном фрезеровании (Peripheral Milling) обработка производится боковой стороной инструмента. В этом случае требуется трехмерная коррекция с заданием ориентации инструмента: радиус фрезы корректируют перпендикулярно направлению перемещения и перпендикулярно направлению инструмента.

Зависимость 3D-коррекции радиуса от вида инструмента

Данные геометрии режущего инструмента описываются через два параметра в таблице инструментов системы управления:

1. Радиус инструмента R, — это расстояние от центра до внешней стороны фрезы в радиальном направлении относительно оси вращения шпинделя.

2. Радиус скругления инструмента Rs, — это радиус скругления при вершине фрезы.

3. Если Rs = 0, — это концевая фреза.

4. Если R2 = R, — это радиусная, или шаровая фреза.

5. Если 0 < R2 < R, — это тороидальная фреза.

У каждого инструмента свои виды компенсации:

1. Концевая фреза. Возможна компенсация с помощью длины и радиуса инструмента R.

2. Радиусная фреза. Возможна компенсация с помощью длины и радиуса скругления при вершине инструмента Rs.

3. Тороидальная фреза. Возможна компенсация с помощью длины, радиуса инструмента R и радиуса скругления при вершине инструмента Rs.

В зависимости от системы CAM и настроек, координаты в управляющей программе могут относиться либо к точке центра инструмента, либо к точке «южного полюса» инструмента.

На практике инструмент чаще измеряют на «южном полюсе». Если управляющая программа вычислялась и постпроцессировалась с использованием центральной точки, вы можете адаптировать программу. Для этого нужно ввести корректор, который равен значению радиуса, в параметр длины режущего инструмента.

Расчет и выполнение 3D-коррекции для шаровой (сферической) фрезы

Пример 1

Программа рассчитана для работы с шаровой фрезой Ø 10 мм. Отсчет ведется от центра сферы.

Инструмент — шаровая фреза Ø 10 мм, 3D-коррекция радиуса инструмента не производится.

Задание параметров инструмента — система управления определяет инструмент как шаровую фрезу в том случае, если величины R и Rs в таблице инструментов одинаковые.

Результат — компенсация через радиус инструмента R отключена, поскольку не соответствует этому типу фрезы.

Пример 2

Инструмент — шаровая фреза Ø 10 мм, нужно поддерживать постоянный припуск по контуру +0,5 мм.

Задание параметров инструмента — значения в таблице инструментов остаются неизменными, поскольку используемый инструмент остается тем же самым.

Этот тип компенсации всегда выполняйте в управляющей программе, поскольку реальные размеры инструмента остаются прежними — изменять значения в таблице инструментов не надо.

Если компенсация в направлении к заготовке равна −0,5 мм, например, при износе, то значение корректора на длину оставьте тем же, что и прежде, — равным −2,5 мм. Величины L и R также остаются неизменными, а для компенсации Rs принимается равным −0,5 мм. Коррекция на радиус инструмента в этом случае также не действует.

Расчет и выполнение 3D-коррекции для концевой фрезы

При коррекции на радиус инструмента программу для работы рассчитывайте относительно центра инструмента.

Пример 1

Инструмент — концевая фреза Ø 20 мм, 3D-коррекция радиуса инструмента не производится.

Задание параметров инструмента — система управления определяет инструмент как концевую фрезу, если в таблице инструментов есть значение радиуса R, а радиус скругления Rs при вершине инструмента равен нулю.

Результат — коррекция радиуса скругления Rs при вершине инструмента не активна, потому что не нужна для фрезы такого типа.

Пример 2

Инструмент — концевая фреза Ø 20 мм, необходимо поддерживать постоянный припуск по контуру +0,5 мм.

Задание параметров инструмента — значения в таблице инструментов остаются неизменными, поскольку используется тот же самый инструмент.

Например, из-за износа в процессе обработки понадобилась компенсация в направлении к инструменту величиной −0,5 мм. Значит, установите значение коррекции на радиус = −0,5.

Пример 3

Инструмент — концевая фреза, которая была переточена, и теперь ее диаметр равен 19 мм, а радиус — 9,5 мм.

Задание параметров инструмента — значения в таблице инструментов должны соответствовать новым размерам концевой фрезы.

Пример 4

Программа для работы с концевой фрезой Ø 20 мм. Программа рассчитана по точкам, лежащим на контуре, и не зависит от размеров инструмента.

Инструмент — концевая фреза Ø 20 мм, нужна 3D-коррекция радиуса инструмента.

Задание параметров инструмента — система управления определяет инструмент как концевую фрезу, если в таблице инструментов для R есть значение радиуса, а Rs = 0.

Результат — коррекция радиуса скругления при вершине инструмента не активна, потому что не нужна для фрезы такого типа.

Расчет и выполнение 3D-коррекции для тороидальной фрезы

Пример 1

Программа рассчитана относительно центральной точки.

Инструмент — тороидальная фреза Ø 28 мм с радиусом скругления Rs = 4 мм, 3D-коррекция радиуса инструмента не производится.

Задание параметров инструмента — система управления распознает инструмент как тороидальную фрезу, если в таблицу инструментов занесены величины R и Rs, причем R > Rs. Такое описание позволяет вводить компенсацию при помощи корректора на радиус, а также при помощи корректора на радиус при вершине инструмента.

Пример 2

Инструмент — такая же тороидальная фреза, как в предыдущем примере. Нужно поддерживать равномерный припуск на контур величиной +0,5 мм.

Задание параметров инструмента — значения в таблице инструментов не меняются, поскольку используемый инструмент остается тем же самым. А при настройке корректора на радиус при вершине инструмента всегда нужно производить настройку корректора на радиус.

Система управления рассчитывает величину смещения в направлении радиуса как разницу между корректором на радиус и корректором на радиус при вершине инструмента: Смещение = Корректор на радиус − Корректор на радиус при вершине инструмента

При настройке обоих дельта-значений — корректора на радиус и корректора на радиус при вершине инструмента — смещение центра радиуса Rs будет равно: 0,5 мм − 0,5 мм = 0. Центр радиуса Rs не изменится, поскольку инструмент остается прежним.

При компенсации в направлении к инструменту на −0,5 мм величина корректора на длину остается прежней и равна −4 мм, а величина Rs также остается неизменной. В таком случае величину корректора на радиус при вершине инструмента задают равной −0,5 мм. Еще нужно задать новое значение для корректора на радиус = −0,5 мм.

Пример 3

Инструмент — тороидальная фреза из примеров выше с R = 14 мм и Rs = 4 мм меняют на тороидальную фрезу с R = 13 мм и Rs = 3 мм.

Задание параметров инструмента — значения в таблице инструментов должны всегда соответствовать реальным параметрам инструмента. Настройки выполняйте в самой программе.

Используйте коррекцию на радиус инструмента, чтобы обеспечить высокую точность контура детали — в пределах допусков, которые указаны в чертежах.