ЦПУ за фрезови центри

Възможности на съвременните управления за фрезови центри

Модерните машини често работят с 4 или 5 оси на позициониране, което им позволява да обработват сложни тримерни контури. Необходимите програми обикновено са създадени с помощта на външни CAD/CAM системи и обхващат голям брой от много къси линейни сегменти. Дали детайлът в действителност се обработва съобразно с инструкциите на програмата, зависи най-вече от режима на работа на управлението. Използвайки оптимизирана траектория на управление, извършвайки преизчисления на контурите и налагайки някои ограничения за рязко преместване, съвременните управления притежават точните функции за получаване на оптимални повърхности при възможно най-късото време за обработка.

Тримерна и най-фина обработка на контурите, с къси времена на блоковия процес (ВБП) от само 0,5 ms за един тримерен сегмент от линия, без компенсация по радиус, позволява високи скорости на преминаване, независимо от сложността на контурите.

Съвременните управления мислят изпреварващо. Тяхната функция "look-ahead", или поглед напред, предвижда бъдещите промени в направлението на движението чрез настройка на скоростта на преминаване към програмираната повърхност. Ако е необходимо, те позволяват на управлението да намали скоростта на подаване, когато инструментът прониква дълбоко в детайла или когато е програмирана максималната бързина на обработка само като скорост на подаване. Съвременните управления автоматично се адаптират към оптималната скорост според сложността на детайла и по този начин намаляват времето за обработка.

За детайл-програмите (NC програми) с нормални вектори, като тези, генерирани от CAD/CAM системите, съвременните управления автоматично изчисляват тримерната компенсация на режещия инструмент за фрезови ножове със сферичен връх или за тороидални ножове.

Направляван връх на инструмента

CAD/CAM системите използват пост-процесори, за да генерират NC програми. По принцип, такива програми съдържат или всички координати на съществуващите NC оси на машината, или NC блокове с равнинни нормални вектори. Когато се обработва с две оси (5-аксиални - три линейни оси и две оси на въртене), инструментът може да остане перпендикулярен или, ако е необходимо, наклонен под определен ъгъл към повърхността на обработвания детайл. Независимо с кой тип от 5-аксиалните програми се работи, новите управления правят всичко за компенсиране на преместванията по линейни оси като резултат от премествания по оси на въртене. Управленията разполагат с т.нар. TCPM функция (Tool Center Point Management - управление центъра на инструмента), осигуряваща оптимално насочване на инструмента и предотвратяване нарушаването на контурите. С TCPM е възможно да се дефинира режимът на завъртане и компенсира ходът, автоматично изчислени от управлението. TCPM определя интерполацията между началната и крайната точки:

При челно фрезоване инструментът се движи по права линия. Пътят на цилиндричната повърхност на инструмента не е определен, но доста зависи от обработваната геометрия.

При странично фрезоване обработката е главно със страничния профил на инструмента. Върхът на инструмента също се движи по права линия, но периферията на инструмента обработва точно определена повърхност.

TCPM функцията определя резултата от програмираната скорост на подаване като:

С TCPM също е възможно да се дефинира ефектът от ъгъла на наклона за повече унификация на режещите ходове, когато се работи с наклонен радиален нож.

Висока точност на контурите

Новите управления за фрезови машини изчисляват очертанието на контура за над 1000 блока напред. Това им позволява да приспособяват аксиалните скорости към контурните преходи. Те управляват осите със специални алгоритми, като осигуряват контрол на траекторията на движение с необходимите ограничения на скоростта и ускорението. Интегрираните филтри могат избирателно да потискат естествените колебания, специфични за всяка една машина, с цел поддържането на желаната точност на повърхнините.

Високоскоростно рязане

Високоскоростното рязане служи за бърза и ефективна обработка на контурите. Управлението трябва да има възможност бързо да обменя голям обем информация, правейки дългите програми ефикасни за редактиране и да получава желаните идеални контури на детайла.

Къси времена на блоковия процес (ВБП)

Това е времето, необходимо на управлението да прочете определен блок (масив) от код, да разкодира кода, да изпрати съответните инструкции към сервозадвижванията и да се подготви за приемане на следващия блок от код. ВБП трябва задължително да е по-малко от "Block Machining Time" - времето, необходимо на машината за физическото преместване.

Съществува тенденцията, усъвършенстваните сервометоди с пряка връзка да изместват проблема с блоковия процес на по-заден план. Въпреки това, късите времена на блоковия процес остават най-доброто решение за определени задачи за обработка. Един пример е обработката на високоточни контури с много висока разрешаваща способност.