Развитие технологии механической обработки идет быстрыми темпами. Станки, инструменты, приспособления, программные продукты, а также методы, применяемые при точении, фрезеровании и сверлении, используемые 10 и даже 5 лет назад, сейчас в большинстве своем устарели. Постоянное внедрение инноваций приводит к увеличению производительности и снижению себестоимости выпускаемой продукции. В аэрокосмической отрасли (как, впрочем, и в других) данную нишу надежно заняло оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ), на котором производится высокоскоростная обработка металлов (ВСО).
Повышение точности обрабатываемых деталей, уменьшение припуска на обработку и времени изготовления изделия являются главными преимуществами ВСО, использование которых требует вложения немалых средств.
Выбор CAM-системы. Точность позиционирования узлов станка противоречит высокой скорости их перемещения, что сопряжено с возникновением высоких динамических нагрузок при разгоне-торможении подвижных элементов. Чтобы станок сохранял точность под действием инерционных нагрузок, контроллер станка анализирует очередь управляющих команд и автоматически уменьшает скорость подачи перед изменением траектории инструмента. На практике это означает, что фактическая скорость подачи во время обработки может быть меньше заданной в CAM-системе, а станочное время выше. Поэтому CAM-система должна оптимизировать расположение точек траектории в пределах заданного допуска путем автоматического сглаживания острых углов, обеспечив перемещения без замедлений и ускорений в точке перегиба и экономию времени обработки на станке только за счет того, что теперь контроллер дает возможность достичь больших скоростей подачи.
Гладкость траектории приводит к тому, что УП состоят из очень коротких ходов инструмента — порядка 0,1-0,2 мм между соседними точками, и их файлы получаются объемом в десятки мегабайт. Поэтому CAM-система должна быть очень быстрой, чтобы в приемлемый срок обрабатывать столь большой объем данных, и надежной, поскольку любой зарез может вызвать катастрофические поломки оборудования. Также важна ее способность использовать наклонное, а не вертикальное врезание; минимизировать участки резания с большим припуском; уменьшать величину подачи в тот момент, когда инструмент переходит от снятия малого припуска к снятию большого; определять стратегии обработки, особенно в сложных полостях и стесненных зонах.
А это значит использовать:
• трохоидальную обработку для избегания фрезерования паза полной боковой поверхностью фрезы, достижения высокой скорости подачи и обеспечения равномерной нагрузки на инструмент;
• 3D-модель остаточного припуска для обработки со всех сторон с одного установа;
• сплайн-интерполяцию (NURBS – BASED MACHINING) для достижения более высоких качественных характеристик и сокращения объема УП и времени обработки;
• погружное фрезерование (Plunge Milling), при котором фреза движется вдоль своей оси вращения, для снятия большого объема материала в глубоких карманах и закрытых зонах.
