Strategii de prelucrare prin frezare.Prelucrarea buzunarelor circulare prin metoda spiralei plane cu dou centre.Algoritm de programare

n cadrul acestui proiect ne propunem s definim algoritmul de programare al spiralei plane cu dou centre, plecnd de la necesitatea optimizrii traiectoriilor tehnologice de prelucrare ale sculei achietoare, dezvoltarea de fore de achiere constante de-a lungul acestora, prin asigurarea unei direcii de prelucrare coerente i constana valorilor adaosurilor de prelucrare prestabilite.Definirea parametrilor buzunarului i a celor tehnologiciEtapa 1 Definirea caracteristicilor geometrice ale buzunarului diametrul buzunarului circular D (mm) raza buzunarului circular R (mm) adncimea buzunarului circular H (mm)

Etapa a 2-a Definirea parametrilor tehnologici de prelucrare diametrul sculei achietoare d (mm) numrul de dini ai sculei achietoare nz viteza de achiere pentru faza de degroare vc(m/min) avansul pe dinte pentru faza de degroare fz (mm/rot) adaosul de ptrundere p (mm) adaosul de prelucrare ap = maxim 1.0 x d (mm) adaosul de prelucrare pentru degroare - ae = maxim 0.5 x d (mm) viteza de achiere pentru faza de finisare vcf(m/min) avansul pe dinte pentru faza de finisare fzf(mm/rot) adaosul de prelucrare pentru finisare af(mm) metoda de ptrundere: elicoidal

Definirea spiralei plane cu dou centreEtapa a 3- a Construirea spiralei plane cu dou centreParametrii tehnologici i metoda de ptrundere propus definesc zona de desfurare a spiralei plane cu dou centre care va fi cuprins ntre: diametrul de gard pentru operaia de finisare D-2xafi diametrul maxim care va fi parcurs de centrul sculei achietoare n timpul ptrunderilor elicoidale d/2 (Figura 1).

Figura 1

Figura 2

Pasul 1: definirea ultimei traiectorii circulare a prelucrrii, circumscris spiralei plane cu dou centre D-2xaf-2xaePasul 2: definirea centrelor arcelor de cerc ce compun spirala plan, definite ca dou axe simetrice fa de axa buzunarului, situate de o parte i de alta a acesteia, la o distan egal cu ae/4, unde axa de simetrie vertical din stnga i axa de simetrie orizontal vor defini centrul arcelor de cerc ale spiralei cu dou centre, situate sub axa de simetrie orizontal C1, iar axa de simetrie vertical din dreapta i axa de simetrie orizontal vor defini centrul arcelor de cerc C2 ale spiralei cu doucentre, situate deasupra axei de simetrie orizontal. Primul arc de cerc al spiralei va avea centrul n punctul C1 i raza egal cu distana de la punctul C1 la punctul 1, al doilea arc de cerc va avea centrul n punctul C2 iraza egal cu distana de la punctul C2 la punctul 2 .a.m.d., pn cnd arcul de cerc ce compune spirala va avea valoarea, cel mult, egal cu d/2 Figura 3. n final, spirala plan se va circumscrie unui cerc cu diametrul db, cu valoarea cel puin egal cu d/2.

Figura 3Algoritm de prelucrarePentru un set de valori exprimate explicit, programul de prelucrare va avea o simulare ca n figura de mai jos:n cazul programrii parametrizate ns, laborioas prin nsi diversitatea de variante numerice, simularea programului de prelucrare pentru un set de valori impus va arta astfel:n faza de finisare a buzunarului circular/alezajului se va aplica strategia traiectoriilor tangente de atac/de gajare cu form circular i activarea compensrii de raz a sculei prin intermediul comenzii G41.

Figura 4

Figura 5

Dimensiunile razelor celor dou traiectorii circulare de atac/degajare vor putea lua valori dintr-un interval deschis, limitat de raza sculei i de raza buzunarului, recomandat a fi ct mai mari posibil, chiar dac aceast soluie va impune o lungime mai mare a traiectoriilor programate, astfel nct ptrunderea n material s se realizeze ct mai linposibil, respectiv transferul forelor de achiere de la o direcie de avans la cealalt s se realizeze ntr-o progresie admis de rigiditatea sistemului MUDPS, care s nu conduc, astfel, la neconformiti privind calitatea suprafeei prelucrate n punctul de contact al sculei achietoare cu aceasta.

Sursa programului parametrizat%O1551 (PARAMETRIZARE BUZUNAR CIRCULAR)(PARAMETRII GEOMETRICI AI BUZUNARULUI)#1=80 (DIAMETRUL BUZUNARULUI)#2=10(ADANCIMEA BUZUNARULUI)#3=0 (COORDONATA X A CENTRULUI BUZUNARULUI)#4=0 (COORDONATA Y A CENTRULUI BUZUNARULUI)(PARAMETRII TEHNOLOGICI)#5=12 (DIAMETRUL FREZEI PENTRU DEGROSARE)#33=12 (DIAMETRUL FREZEI PENTRU FINISARE)#6=4 (NUMARUL DE DINTI AI SCULEI)#7=80 (VITEZA DE ASCHIERE PENTRU DEGROSARE)#8=0.08 (AVANSUL DE PRELUCRARE PENTRU DEGROSARE)#9=100 (VITEZA DE ASCHIERE PENTRU FINISARE)#11=0.05 (AVANSUL DE PRELUCRARE PENTRU FINISARE)#13=3 (PASUL DE DEGROSARE PE DIRECTIA Z)#17=0.5 (ADAOSUL DE FINISARE PE PERTII BUZUNARULUI)#18=0.5 (PASUL SPIRALEI PLANE MAXIM 50% DIN DIAMETRUL SCULEI PENTRU FREZARE DE COLT)#19=0.1 (PASUL DE PATRUNDERE ELICOIDALA 0.1-OTEL, 0.2-NEFEROASE,0.05-OTEL CALIT)#20=3(METODA DE PRELUCRARE 1-DEGROSARE;2-FINISARE;3-DEGROSARE+FINISARE)(CALCULE TEHNOLOGICE)#10=ROUND[[1000*#5]/[3.14*#5]] (TURATIA PENTRU DEGROSARE)#12=#10*#11*#6 (AVANSUL DE DEGROSARE)#14= ROUND[[1000*#33]/[3.14*#9]] (TURATIA PENTRU FINISARE)#15=#14*#17*#6 (AVANSUL DE FINISARE)#16=#18*#5 (PASUL DE PRELUCRARE PE SPIRALA)#27=#19*#5 (PASUL DE PATRUNDERE ELICOIDAL)IF [#20 EQ 1] GOTO100 (SALT LA OPERATIA DE DEGROSARE)IF [#20 EQ 2] GOTO200 (SALT LA OPERATIA DE FINISARE)

N100 (OPERATIA DE DEGROSARE)

G17 G90 G94 G80G91 G28 Z0.G90 G49G54 (IN PUNCTUL DEFINIT IN RAPORT CU X#3 Y#4)G52 X#3 Y#4 (TRANSLATARE ORIGINE IN CENTRUL BUZUNARULUI)

T01 M06 (FREZA MONOBLOC D#5)(SE LUCREAZA FARA COMPENSAREA DE RAZA A SCULEI)S#10 M03F#12

#28=1 (NUMARUL PATRUNDERII CURENTE)#29=FUP[#2/#13] (NUMARUL DE PATRUNDERI)

#30=#5/4 (RAZA CERCULUI DE PATRUNDERE)#31=FUP[#13/[#19*#5]] (NUMARUL SPIRELOR PENTRU O PATRUNDERE)

G00 G40 G90 X0. Y0.G00 G90 G43 Z50. H01G00 G90 Z[#29*#13-#2] (POZITIONARE PE Z LA COTA DE INCEPUT A PRELUCRARII)G00 G91 Z[#31*#19*#5-#13] (REPOZITIONARE PE Z IN VEDEREA EXECUTARII UNUI NUMAR EXACT DE SPIRE DE PATRUNDERE)

WHILE [#28 LE #29] DO1 (BUCLA PENTRU CONTORIZARE PATRUNDERI)

G00 G90 X0. Y#30. (POZITIONARE PE RAZA DE PATRUNDERE ELICOIDALA)

(INCEPUT PATRUNDEREA ELICOIDALA)#32=1 (CONTORIZARE SPIRE)WHILE [#32 LE #31] DO2 (BUCLA PENTRU CONTORIZARE SPIRE)G91(DEFINIREA COMPLETA A UNEI SPIRE PRIN CELE 4 SFERTURI DE SPIRA)G02 X#30 Y-#30 Z-[#19*#5/4] R#30G02 X-#30 Y-#30 Z-[#19*#5/4] R#30G02 X-#30 Y#30 Z-[#19*#5/4] R#30G02 X#30 Y#30 Z-[#19*#5/4] R#30#32=#32+1 (INCREMENTARE NUMAR SPIRA)END2(PRELUCRAREA COMPLETA A DIAMETRULUI FINAL AL PATRUNDERII)G02 X#30 Y-#30 R#30G02 X-#30 Y-#30 R#30G02 X-#30 Y#30 R#30G02 X#30 Y#30 R#30(SFARSIT PATRUNDERE ELICOIDALA)

(INCEPUT PRELUCRARE SPIRALA PLANA)#101=FIX[[#1/2-#30-#5/2-#17]/#16]] (DETERMINAREA NUMARULUI DE SPIRE ALE SPIRALE PLANE)#102=#1/2-#17-#5/2-#101*#16 (DETERMINAREA RAZEI DE INCEPUT A SPIRALEI)

IF [#102 GT #30] GOTO300 (COMPARAREA RAZEI DE INCEPUT A SPIRALEI CU PRIMA RAZA DE PATRUNDERE ELICOIDALA)(CAZ IN CARE SE EXECUTA SALT IN VEDEREA EXECUTARII UNEI OPERATII DE LARGIRE ELICOIDALA SUPLIMENTARA)(PENTRU CONECTAREA TANGENTA A CELOR DOUA PRELUCRARI SI PENTRU ASIGURAREA CONTINUITATII ACESTORA)IF [#102 LE #30] GOTO400 (SALT PENTRU CONTINUAREA CU PRELUCRAREA SPIRALEI PLANE)

N300 (OPERATIA DE LARGIRE ELICOIDALA)G01 G90 X0. Y0.G00 G91 Z[[#32-2]*#19*#5] (REVENIRE LA COTA DE PATRUNDERE A PRELUCRARII CURENTE)G00 G90 X0. Y#102 (POZITIONAREA PE DIAMETRUL/RAZA DE PATRUNDERE)(INCEPUT PATRUNDEREA LARGIRE ELICOIDALA)#32=1 (RESETARE CONTOR PATRUNDERI)WHILE [#32 LE #31] DO4 (BUCLA PENTRU CONTORIZARE SPIRE)G91(DEFINIREA COMPLETA A UNEI SPIRE PRIN CELE 4 SFERTURI DE SPIRA)G02 X#102 Y-#102 Z-[#19*#5/4] R#102G02 X-#102 Y-#102 Z-[#19*#5/4] R#102G02 X-#102 Y#102 Z-[#19*#5/4] R#102G02 X#102 Y#102 Z-[#19*#5/4] R#102(PRELUCRAREA COMPLETA A DIAMETRULUI FINAL AL PATRUNDERII)#32=#32+1(INCREMENTARE NUMAR SPIRA)END4

N400 (CONTINUARE PRELUCRARE)(INSCRIERE PE CERCUL DE INCEPUT AL SPIREI)G02 X#102 Y-#102 R#102G02 X-#102 Y-#102 R#102G02 X-#102 Y#102 R#102(SFARSIT PATRUNDERE ELICOIDALA)

#107=1 (CONTOR PENTRU SPIRELE SPIRALEI PLANE)

#108=#16/2 (INCREMENT DE PAS PENTRU O JUMATATE DE SPIRA)

WHILE [#107 LE #101] DO3 (BUCLA DE CONTORIZARE SPIRE PLANE)

#109=1 (SEMN PRELUCRARE)(DEFINIREA PRIMEI JUMATATI DE SPIRA)G02 X[#109*[#102+#108]] Y[#109*[#102+#108]] R[#102+#108]G02 X[#109*[#102+#108]] Y-[#109*[#102+#108]] R[#102+#108]

#109=-1 (SEMN PRELUCRARE)#108=#108+#16/2 (INCREMENT DE PAS PENTRU A DOUA JUMATATE A SPIREI)(DEFINIREA CELEI DE A DOUA JUMATATI DE SPIRA)G02 X[#109*[#102+#108]] Y[#109*[#102+#108]] R[#102+#108]G02 X[#109*[#102+#108]] Y-[#109*[#102+#108]] R[#102+#108]

#108=#108+#16/2 (INCREMENTARE PAS SPIRA)#107=#107+1 (INCREMENTARE CONTOR NUMAR SPIRE)END3

G90(INSCRIERE PE CERCUL DE DEGROSARE)G02 X0 Y[#1/2-#5/2-#17] R[#1/2-#5/2-#17]G02 X[#1/2-#5/2-#17] Y0 R[#1/2-#5/2-#17]

(SFARSIT PRELUCRARE SPIRALA PLANA)

(DEGAJAREA SCULEI)IF [#5 LT [#1/2]] THEN G02 G91 X-[#5/2] Y-[#5/2] R[#5/2] (DEGAJARE PE RAZA TANGENTA)IF [#5 GE [#1/2]] THEN G01 G91 Z[#31*#19*#5-#13] (DEGAJARE PE VERTICALA)

G00 G91 Z[#31*#19*#5-#13] (DEGAJARE PE VERTICALA)G00 G90 X0. Y#30. (REPOZITIONARE IN PLAN PENTRU O NOUA PATRUNDERE)

G90#28=#28+1 (INCREMENTARE CONTOR NUMAR PATRUNDERI DE DEGROSARE)END1

IF [#20 EQ 1] GOTO500 (SALT PESTE OPERATIA DE FINISARE)G52 X0. Y0. (ANULARE TRANSLATARE ORIGINE)M01 (STOP OPTIONAL)

N200 (OPERATIA DE FINISARE)

G17 G90 G94 G80G91 G28 Z0.G90 G49G54 (IN PUNCTUL DEFINIT IN RAPORT CU X#3 Y#4)G52 X#3 Y#4 (TRANSLATARE ORIGINE IN CENTRUL BUZUNARULUI)T02 M06 (FREZA MONOBLOC PENTRU FINISARE)(SE LUCREAZA FARA COMPENSAREA DE RAZA A SCULEI)(CORIJAREA DIMESIUNI SE REALIZEAZA PRIN AJUSTAREA VALORII #33)S#14 M03F#15G00 G40 X0. Y0.G00 G43 Z50. H02

IF [#33 LT [#1/2]] GOTO600 (SALT LA ANGAJARE/DEGAJARE TANGENTA A SCULEI)IF [#33 GE [#1/2]] GOTO700 (SALT LA ANGAJARE/DEGAJARE PERPENDICULARA A SCULEI)

N600G00 G40 X[#33/2] Y[#1/2-#33/2-#33] (POZITIONARE PE TRAIECTORIA DE COMPENSARE)G00 G91 Y[#33/2] (POZITIONARE PE TRAIECTORIA DE ANGAJARE A SCULEI)G00 G90 Z-[#2-1.]G01 Z-#2(POZITIONARE LA ADANCIMEA BUZUNARULUI)G91G03 X-[#33/2] Y[#33/2] R[#33/2] (ANGAJARE PE TRAIECTORIE CIRCULARA TANGENTA)(MISCARE CIRCULARA DE FINISARE)G03 X-[#1/2-#33/2] Y-[#1/2-#33/2] R[#1/2-#33/2]G03 X[#1/2-#33/2] Y-[#1/2-#33/2] R[#1/2-#33/2]G03 X[#1/2-#33/2] Y[#1/2-#33/2] R[#1/2-#33/2]G03 X-[#1/2-#33/2] Y[#1/2-#33/2] R[#1/2-#33/2]G03 X-[#33/2] Y-[#33/2] R[#33/2] (DEGAJARE PE TRAIECTORIE CIRCULARA)G00 G90 Z50.G00 G40 X0. Y0.GOTO500 (SALT PESTE SITUATIA OPUSA)

N700G00 G90 Z-[#2-1.]G01 Z-#2 (POZITIONARE LA ADANCIMEA BUZUNARULUI)G01 Y[#1/2-#33/2] (ANGAJARE PE TRAIECTORIE PERPENDICULARA)G91(MISCARE CIRCULARA DE FINISARE)G03 X-[#1/2-#33/2] Y-[#1/2-#33/2] R[#1/2-#33/2]G03 X[#1/2-#33/2] Y-[#1/2-#33/2] R[#1/2-#33/2]G03 X[#1/2-#33/2] Y[#1/2-#33/2] R[#1/2-#33/2]G03 X-[#1/2-#33/2] Y[#1/2-#33/2] R[#1/2-#33/2]G90G01 X0. Y0. (DEGAJARE PE TRAIECTORIE PERPENDICULARA)G00 Z50.G52 X0. Y0. (ANULARE TRANSLATARE ORIGINE)N500M05M09G91 G28 Z0.G90 G49G17 G80M30%