Язык Программирования Станков EXAPT

Предоставляемая программисту, разрабатывающему программу обработки детали, возможность сократить объем выполняемых работ и экономика всей системы программирования, содержащей технологическую информацию, зависят главным образом от двух составных частей метода программирования: используемого для ввода информации языка и процессора.

Язык программирования должен использовать возможно меньшее количество команд для программирования обработки детали и при этом обеспечивать простоту проверки вводимых данных. Использование процессора предполагает замену, в возможно большем объеме, труда технолога автоматическими командами программы обработки детали, получаемыми по заранее введенным в ЭВМ алгоритмам. Это особенно важно при программировании технологии, поскольку оптимизирующее совместное действие специалиста-технолога и квалифицированного станочника в ЧПУ отсутствует.

При программировании работы станка с ЧПУ каждый этап обработки детали должен быть заранее предопределен программистом. Оператор станка почти не имеет средств, чтобы изменить процесс обработки. В то же время необходимость более полного использования дорогого станка с ЧПУ заставляет применять более высокие режимы резания по сравнению с проверенными производственным опытом режимами на обычных станках. Программист будет перегружен работой, если ему надо определять оптимальные режимы резания для каждого прохода, исходя из стойкости и прочности инструмента. Если процессор не освободит программиста от этой задачи, то на определение режимов резания повлияет его неуверенность в оценке многих параметров, влияющих на режимы резания (физические свойства обрабатываемого материала и инструмента, сопротивление износу, стойкость и прочность инструмента, мощность привода шпинделя и т. д.), что снизит экономические преимущества и производительность фрезерных станков с ЧПУ.

В свете этих замечаний язык программирования ЕХАРТ обладает по сравнению с большинством других систем программирования особым преимуществом, заключающемся в возможности программирования технологии и выбора условий обработки детали (для сверлильных, токарных и фрезерных операций) в виде ясно составленных коротких команд, оставляя за ЭВМ определение наилучших условий обработки в соответствии с экономическими и технологическими ограничениями.

Экономическое сравнение с другими методами программирования, и особенно выполняемыми вручную, должно включать не только сравнение требуемых для программирования времени и средств, но также экономию, достигаемую при оптимизации режимов обработки.

Создание ЕХАРТ имело целью разработку системы программирования, основанную на АРТ для сверлильных, токарных и фрезерных операций и способную учитывать не только геометрические, но и технологические факторы. Для описания геометрических параметров каждой технологической операции обработки желательно провести выборку из допускаемых АРТ определений, облегчая тем самым задачу описания обрабатываемой детали. Однако технология выполнения сверлильных, токарных и фрезерных операций столь различна, что для каждого процесса должны быть свои технологические программы процессора. Это требование привело к разделению системы ЕХАРТ на три языковых раздела: ЕХАРТ 1 для сверлильных и простых фрезерных операций, ЕХАРТ 2 для токарных работ с прямоугольным циклом обработки и при непрерывном управлении и ЕХАРТ 3  - операции, выполняемые на фрезерных станках с непрерывным управлением по двум осям (метод 2С, L).

Требования для трех языковых разделов состоят в определении следующих параметров: траектории движения инструмента (с предотвращением столкновений); режимов резания; выбора инструмента; последовательности операций обработки.

Язык ввода должен обеспечивать простоту его изучения, правильность его использования, возможность выявления ошибок, а также целесообразность программирования обработки детали. Он должен использовать возможности цифровой ЭВМ и соответствовать обычному методу работы технолога. При использовании обычных методов обработки технолог на основе рабочего чертежа выбирает соответствующий станок и разрабатывает порядок операций обработки, используя подходящие для этого станка инструменты. При этом определяют такие факторы, как закрепление детали, последовательность обработки по различным операциям и режимы резания. Последние определяют более или менее тщательно на основе учета материалов обрабатываемой детали и режущего инструмента. Учитывая, что число подлежащих обработке материалов на большинстве заводов ограничено и что применяемые на большинстве станков инструменты почти не меняются, можно разделить информацию, описывающую определенный процесс обработки, на: информацию, остающуюся неизменной (характеристика и свойства заготовки, инструмента и станка); информацию, изменяющуюся с каждой новой обрабатываемой деталью (характер закрепления, последовательность обработки, вид операций).

Для уменьшения выполняемого программистом объема работы три языка EХАРТ составлены таким образом, что только специально необходимая для конкретного случая обработки информация должна быть указана в программе обработки детали. Постоянные данные вводятся процессором EХАРТ в виде значений, которые при внедрении системы на предприятии должны быть установлены раз и навсегда в виде анкет (карт), соответствующих инструменту, материалу заготовки и станку. Такое разделение вводимой информации ощутимо уменьшает стоимость подготовки программы и режимы резания больше не зависят от решений программиста, составляющего программы для перфокарт, перфолент и магнитных лент.

В связи с тем, что режимы резания определяются анкетами инструментов и материала, обеспечивается возможность их быстрого централизованного внедрения на предприятии, а введение новшеств в технологию или изменение ранее установленных режимов достигаются посредством изменения соответствующих анкет. Данные, содержащиеся на картах-анкетах ЕХАРТ, могут быть заранее определены, проверены и записаны при помощи специальной программы, вводимой отдельно в ЭВМ. Поскольку содержащуюся в этих анкетах информацию нет необходимости вводить в процесс для каждой программы обработки детали, сокращается время работы ЭВМ и возможность появления ошибок.

Используя процессор, автоматически могут быть определены следующие технологические данные: последовательность обработки; инструменты; вывод инструмента и изменение подачи в случае обработки глубоких отверстий; величины подач; скорости резания; длины проходов инструмента. Требования, определяющие технологические данные, включают ранее упомянутые анкеты на материал, инструмент и станок и технические требования на обрабатываемую деталь и процесс обработки.

Всегда должен быть указан модификатор МАТERL, w, так как он обеспечивает ввод технологических данных на материал вместе с номером группы w. С помощью других модификаторов становится возможным описать состояние отверстия перед обработкой (UNMACH сплошной материал, SEMI - предварительно обработанный, CORED, - отливка), состояние поверхности (SMOOTH, ROUGH) и одновременно указать процентное выражение величин подачи c1 и скорости резания c2, что необходимо в случае обработки нежесткой детали.

Метод обработки определяется командой. Символ = метод обработки/модификационный лист.

Если модификационный лист (список модификаторов) выдает определяющий номер инструмента после модификатора TOOL, і (і - определяющий номер), характеристики инструмента по этому номеру выбирают из анкеты инструмента и вносят в действующий инструментальный лист. На рис. 1 показана карта-анкета инструмента на витые сверла. Процессор снабжается только значениями, приводимыми в нижней части анкеты. Она содержит номер типа в приближенной классификации инструмента, размерную информацию для точного выбора инструментов, подачи, скорости резания, направление вращения и определяющий номер инструмента. Если определяющий номер не дается в определении метода обработки, инструмент выбирается согласно классификационному номеру и размерной информации. Если пропущен модификатор SO (одна операция), то процессор определяет всю предварительную обработку и пригодные для этой операции инструменты.

Рис. 1. Карта-анкета инструмента для сверления в ЕХАРТ 1

Определение последовательности обработки при нарезании резьбы представлено на рис. 2 в виде функциональной схемы с перечнем последовательных операций обработки. Вводимая в форме ЕХАРТ 1 информация в виде команд имеет следующий вид:

PART/MATERL, 6, UNMACH, ROUGH

OP2 = TAP/DIAMET, d, DEPTH, t, TOLPO, BEVEL, TAT, $ p, PITCH, h

Выбор инструментов зависит от величин диаметра и глубины требуемого отверстия. Диаметр предварительной обработки (например, предварительного сверления) задается по максимальному и минимальному значениям, а окончательная обработка описывается точно посредством запрограммированного в определении обработки диаметра.

При определении глубины предварительной обработки следует учитывать тот факт, что глубина может отличаться от запрограммированной глубины окончательно обработанного отверстия. Это бывает при нарезании глухих резьбовых отверстий, назначении, глубины обработки при центровании и зенкеровании.

Коэффициенты Тn, используемые в формулах, зависят от накопленного опыта предприятия и от требуемых окончательных результатов. Поэтому коэффициенты не программируют как постоянные величины в процессе ЕХАРТ, а вводят в него с карт-анкет на станки. Соответствующие инструменты, диаметры, глубины и другие зависящие от обрабатываемого материала характеристики инструмента (угол при вершине и материал самого инструмента), назначают из анкеты инструмента. Инструменты выбирают для всех операций обработки в соответствии с указанными требованиями. При этом инструменты выбирают с таким расчетом, чтобы снизить число используемых инструментов до минимума. Если из числа предварительно выбранных инструментов какой-либо не подходит, то, используя анкеты инструмента, выбор повторяют.

Рис. 2. Цикл TAP (нарезание резьбы): I - по зенкер для зачистки торцевых поверхностей dst=T3d; II - центровое сверло tz=T4dz; dz=T5, по таблице; III - сверло (предварительно) dv=f(d) по таблице; IV - сверло (под резьбу) tv=t+T6d+Т7; dk метрическая = dT8h; dk дюймовая = dT9h; V - зенкер для снятия фаски, угол = Т10; диаметр = T11

Сверление осуществляется по предложению

PART/MATERL, 6, UNMACH, ROUGH

OP1=DPILL/DIAMET, 30, DEPTH, 30, BEVEL, TOLPO

Пример использования конкретных данных назначения диаметра для сверлильной обработки показан на рис. 3. Эти величины могут быть легко изменены в соответствии с требованиями конкретного производства. Для этой цели имеются анкеты станков, содержащие приблизительно 80 значений, представляющих постоянные величины для различных требуемых в этом случае формул. Среди этих величин имеются, например, диаметры центровых сверл для различных величин диаметров отверстий; постоянные коэффициенты для определения диаметра предварительного сверления; сверление отверстий на станке с ЧПУ большего диаметра, нарезание резьбы, зенкерование спиральными зенкерами, обратной расточки и развертывании, коэффициенты для определения дополнительной глубины отверстия при развертывании глухих отверстий и нарезании резьбы в отверстиях; постоянные величины для подсчета расстояний (глубин) обработки глубоких отверстий с выводом инструмента.

Рис. 3. Цикл DRILL (сверление): I - зенкер для зачистки торцевых поверхностей (32 мм); II - центровое сверло (2,5 мм); III - сверло предварительное (7-13 мм); IV - сверло (30 мм); V - зенкер для снятия фаски (90°, 40 мм)

Использование постоянных величин, содержащихся на картах станков, можно показать на примере, который содержит определение глубин обработки с выводом инструмента и определение уменьшения величины подачи, необходимых при обработке глубоких отверстий. Глубина для вывода инструмента подсчитывается процессором, использующим следующие формулы:

• 1-й вывод на глубине L1 = T63D + Т64;
• 2-й вывод на глубине L2 = L1 + L;
• n-й вывод на глубине Ln где Ln-1 + L;

где L = T69D + T10

Постоянные величины Tn, используемые в этих формулах, даны в виде следующих значений на картах станков:

T63=2,3; Т64=14;
Т65=6,0; Т66=0,05;
T67=9,0; T68=0,05;
T69=0,7; T70=6,0;
T71=0,8; T72=0,5.

В этом случае графики, изображенные на рис. 4, соответствуют глубинам вывода инструмента и уменьшению величины подачи F до 80 и 50%.

Рис. 4. Условия сверления. Зависимость глубины отверстия L от диаметра d при изменении подачи F

Эти анкеты содержат режимы резания для конкретной комбинации материалов обрабатываемой детали и инструмента при любой сверлильной операции. Окружная скорость резания берется процессором из анкет на материал обрабатываемой детали (рис. 5) и пересчитывается в частоту вращения. Анкеты материалов разделены на группы по материалам с одинаковой обрабатываемостью и содержат информацию (для каждого вида операции обработки) о типе охлаждающей жидкости, которая должна быть применена, о материале инструмента, о типе инструмента (для инструментов со спиральными канавками имеется код шага этих канавок), об угле при вершине для спиральных сверл, про скорость резания и подачи.

Рис. 5. Карта-анкета обрабатываемого материала в EXAPT 1

Изменение подачи определяется аппроксимацией кривой подачи тремя прямыми линиями (рис. 6), а величины подач подсчитывают по формуле

s = αnD + bn,

где шесть величин αn и bn берут из анкет материала. Это практическое определение режимов резания точно соответствует требованиям промышленного производства. Если необходимо ввести дополнительные ограничения, исходя из типа инструмента или учитывая стойкость его, то это возможно осуществить методом введения других постоянных величин в анкету и по этому методу дополнена программа EXAPT 2.

Рис. 6. Аппроксимация кривой

Определение величин процессора резания в ЕХАРТ 2 относится к вычислению глубины, подачи и скорости резания в каждом технологическом проходе для инструмента, применяющегося при токарной обработке.

Модель параметров резания должна быть основана на требованиях, удовлетворяющих содержанию программирующего языка:

• а - установление нужных потребителю параметров, даже когда они не являются оптимальными;
• б - введение начальных величин, определение технически оптимальных параметров резания с максимальным использованием характеристик материала обрабатываемой детали, инструмента и станка с учетом условий контакта каждого элемента на траектории инструмента;
• в - оптимизация параметров резания с учетом их соответствия изменяющимся объемам и планам производства;
• г - определение и выдача данных в приемлемые для вычисления сроки.

Проблемы, связанные с первыми из этих требований, должны быть решены с помощью системы анализа, которая особенно в случае б должна быть основана на математическом описании взаимного влияния характеристик обрабатываемости. Требование в предполагает, что подлежащие разработке методы будут учитывать экономическое влияние конъектуры на параметры резания. Найденные таким путем соотношения должны быть преобразованы в последовательно расположенную информацию, которая в соответствии с требованием г должна быть переработана в оптимальную программу для ЭВМ.

Если при рассмотрении операции обработки учитывать не только большинство факторов, которые ее определяют, но и взаимоотношение параметров резания, то становится ясно, что невозможно воспроизвести все эти параметры при расположении их табличным способом в ЭВМ без того, чтобы не превысить приемлемые возможности памяти ЭВМ.

Анализ системы приводит к ряду математических уравнений, которые описывают действующие взаимозависимости между вводимой и получаемой информацией аналоговой модели. Благодаря главным образом исследованиям в области обрабатываемости многие из этих зависимостей имеются в виде математических формул, которые можно запрограммировать или по крайней мере привести к форме, удобной для проведения расчетов на ЭВМ. При выборе и использовании этих зависимостей следует заботиться о том, чтобы точность вычислений отвечала требованиям производства и чтобы вводимые цифровые величины имелись в наличии у потребителя. Нет необходимости вводить теоретически обоснованные параметры в определение режимов резания, если они не окажут заметного влияния на действительные характеристики станка, поскольку это только вызовет увеличение времени работы ЭВМ. Следует использовать параметры, вводимые однажды в соответствии с желанием потребителя, и не изменять их снова, несмотря на очень широкий ряд программ обработки деталей. Карты-анкеты ЕХАРТ 2 представляют собой очень полезный носитель данных для ввода. При помощи этого метода можно при определении параметров резания учитывать экономические и технологические зависимости. Технологические зависимости (ограничения) можно разделить на три группы:

• вызываемые обрабатываемой деталью, инструментом или станком;
• учитывающие форму стружки и сход ее с заготовки;
• связанные со стойкостью инструмента (описывающие взаимозависимость параметров резания).

Ограничения, связанные с обрабатываемой деталью, должны быть введены программистом в каждую программу обработки детали. Наличие этих ограничений в содержании программирующего языка является наилучшим решением. Определение прочности и жесткости обрабатываемой детали, которые может сделать программист на основе изучения чертежа детали, потребует значительных расходов на вычислительные работы при попытке выразить их на основе программы обработки. Кроме возможности введения параметров резания в программу обработки детали, имеются команды, посредством которых возможно учесть различные факторы при определении стойкости инструмента. Это означает, что на определенных стадиях процесса обработки можно ограничивать величины крутящего момента после команды TORLIM или подавать команду, содержащую параметры резания PART/-CORREC, влияя на поперечное сечение снимаемой стружки, т. е. на величины подачи и скорости резания, чтобы учесть, например, неравномерную жесткость обрабатываемой детали. Ограничение по глубине резания А для предотвращения вибраций может быть запрограммировано при установке максимальной глубины резания А в расчете по инструменту после введения модификатора DEPTH. Если глубина резания не запрограммирована, то процессор прежде всего сравнит действительно снимаемый слой в подвергаемом сомнению месте обработки с максимально допустимой длиной контакта режущей кромки инструмента. Если излишний размер может быть снят в один проход, тогда выдается глубина резания А и ширина стружки В. Это обычно происходит на конечной стадии черновых проходов, где можно обеспечить минимальную глубину резания согласно информации, содержащейся в анкетах на материал и инструмент.

При выполнении финишных или точных финишных операций запрограммированный припуск по командам OVSIZE/ или после модификатора FIN или FINE может быть снят в один проход. В этих случаях выдается также величина подачи, которая непосредственно зависит от обрабатываемой детали. Элементы профиля детали, обозначенные в программе обработки детали как окончательно обрабатываемые или точно окончательно обрабатываемые участки, указывают на максимально допустимые неровности и поэтому определяют величину подачи, принимая во внимание определенные свойства материала обрабатываемой детали. Если требуется осуществление нескольких проходов, то максимально допустимая длина контакта режущей кромки BzuL определяет ширину стружки и глубину резания.

Ограничивающие критерии, связанные с инструментом, описаны в анкете инструмента (рис. 7). Параметр, указанный в карте, должен не просто совпадать с геометрическим размером режущей кромки, а должен контролироваться. Имеется возможность выбора формы стружки для обеспечения ее соответствия конкретным видам обработки и определенным формам инструмента, включая использование инструмента стандартного типа, например снабженного твердосплавными пластинками. Критерий BzuL ограничивает поперечное сечение стружки.

Другим указанным в карте ограничением является параметр HzuL. Используя этот параметр, представляющий собой максимальную толщину стружки, можно легко учитывать влияние на величину подачи устройств для направления и ломки стружки. Очень легко ограничить поперечное сечение стружки в соответствии с максимально допустимой силой резания на инструменте, если будут учитываться материал подлежащей обработке детали и конкретная форма инструмента.

Рис. 7. Карта-анкета инструмента для обработки точением в EXAPT 2

Нужно соблюдать одно ограничивающее условие, касающееся станка (крутящий момент), которое при установленной ширине стружки В ограничивает толщину стружки H. Имеющиеся на станке максимальная и минимальная подачи и мощность привода шпинделя ограничивают максимальное значение скорости резания. Частота вращения шпинделя определяется по скорости резания и проверяется по имеющимся на станке максимально и минимально допустимым значениям.

Во второй группе технологических зависимостей принимается во внимание процесс образования стружки. Стружка при резании металла изменяет форму поперечного сечения в зависимости от её ширины и угла установа режущей кромки инструмента. Это обеспечивает потребителю возможность определения размеров стружки при большом диапазоне глубин резания, используя несколько определяющих параметров анкет материала. Можно контролировать критическую форму поперечного сечения стружки для каждой комбинации материалов обрабатываемой детали и инструмента.

Стойкость инструмента определяется влиянием трех параметров резания на износ инструмента, как наибольшее время его использования между двумя последующими переточками. Окончание работы инструмента соответствует достижению предела износа (в данном случае - определенной ширины следа износа на поверхности).

Соотношения между стойкостью инструмента, подачей, глубиной резания и скоростью резания приведены согласно формуле Тейлора. В эту формулу также входит как параметр допустимая ширина следа износа. Она необходима при определении параметров резания, поскольку величина критерия износа будет разной в соответствии со способом использования выбранного инструмента. Численное значение допустимой ширины следа износа вносится в анкету для каждого инструмента и затем считается установленным. При сравнении с другими критериями (например, с лункой износа) использование критерия износа на поверхности имеет преимущество облегченной оценки, а также способа выражения численных значений в анкете инструмента.

Постоянные величины, определяющие стойкость инструмента, действительны для определенных комбинаций материалов обрабатываемой детали и инструмента. Эти величины имеются в анкетах на материал для всех комбинаций материалов деталей и инструментов, применяемых на данном предприятии. Соответствующие значения выбирают из анкет программой и определение параметров резания основывается на этих значениях.

Поскольку немногие потребители имеют в распоряжении числовые значения в той форме, в которой они должны быть введены в анкеты материала, были разработаны специальные формулы, в которые технолог вводит значения, применяемые на его предприятии. Дополнительные программы (не являющиеся частью ЕХАРТ) используют эти рекомендации в виде параметров резания, вычисляют необходимые определяющие величины и сами составляют анкеты на материал.

Не следует выходить из границ диапазона скоростей резания, в котором уравнение дает достаточно хорошее приближение к нормальному процессу износа. Поэтому в карты-анкеты на материал включают и проверяют программой граничные величины v max и v min. Постоянные константы выбраны таким образом, что обеспечивают правильную оценку влияния на величину износа трех параметров резания. Это дает возможность определения скорости резания, которая вместе с двумя другими факторами, влияющими на износ, удовлетворяет граничным условиям стойкости инструмента при данной ширине следа износа. То же самое граничное условие при различных значениях стойкости инструмента может обеспечить получение некоторого числа равносильных комбинаций параметров резания по отношению к эффекту износа. Но только одна комбинация соответствует оптимальному значению стойкости и производительности.

Определение параметров резания позволяет установить снимаемый объем материала в единицу времени или найти необходимое для выполнения определенной работы машинное время. Станок с ЧПУ существенно уменьшает вспомогательное время операции путем увеличения скоростей позиционирования и смены инструмента и позволяет осуществлять основную часть подготовительной работы (программирование и подготовку инструмента) вне станка во время его работы. Таким образом, доля действительного машинного времени значительно возрастает по сравнению со станками обычного типа, поэтому любые меры по рационализации работы должны иметь своей целью уменьшение машинного времени и, следовательно, должны быть направлены на увеличение режимов резания.

Каждая комбинация режимов резания соответствует определенной интенсивности использования станка и инструмента, т. е. включает различное расходование капитала в единицу времени. Износ инструмента характеризуется его стойкостью. Это создает возможность определять стойкость инструмента по запланированной интенсивности его использования, которая входит в расчет режимов резания.

Интенсивность использования инструмента определяется коммерческой политикой управления предприятием. Время большого подъема производства соответствует максимальной производительности и допускает увеличение расходов из-за более быстрого износа инструмента. При стабильном рынке должны использоваться оптимальные по стоимости условия, и предприятие должно работать с установленной загрузкой. В условиях экономического спада желательно увеличивать время работы каждого инструмента для уменьшения влияния расходов на износ инструмента.

В результате наблюдений установлено, что обычно на износ наибольшее влияние оказывает скорость резания, величина подачи влияет незначительно и очень небольшое влияние имеет глубина резания. Глубина резания должна выбираться по своему максимальному значению не только из-за своего небольшого влияния на износ, то также и для уменьшения числа проходов, поскольку это обеспечивает уменьшение основного машинного времени, а также уменьшение вспомогательного времени, необходимого на отвод инструмента и обратный ход. Подача и скорость резания одинаково влияют на величину машинного времени. Меньший износ и такие преимущества, как относительное уменьшение силы резания, момента резания и мощности, затрачиваемой на резание, при увеличении толщины стружки рекомендуется увеличение подачи до максимальных значений по сравнению с другими критериями. Для того чтобы обеспечить необходимую стойкость инструмента, изменяют только скорость резания.

При интенсивном использовании критерий оптимальной стойкости инструмента может быть подсчитан из следующих уравнений:

Tопт (время) = (1/G - 1) tw;
Tопт (стоимость) = (1/G - 1) tw + Wк/Mк,

где Т - указанное значение стойкости инструмента, мин; G - показатель степени при стойкости инструмента; tw - время стойкости инструмента, мин; Wк - стоимость инструмента на каждую режущую кромку; Mк - стоимость станка в минуту.

Если инструмент предназначен для использования на конкретном станке и будет применен только для обработки ограниченной группы материалов, допустимо вычислять оптимальное значение стойкости для каждого инструмента вне процессора, вместо того чтобы производить эту операцию для каждой смены инструмента Во время процесса обработки детали по программе. Стойкость вводится в расчет параметров резания из данных анкет инструмента, как предварительно определенное оптимальное время.

В созданной модели параметров резания ЕХАРТ 2 указанные выше экономические и технологические зависимости комбинируются в один поток информации. Вводимая информация содержится в программе обработки детали и в картах-анкетах. Выходные данные, которые поступают как промежуточные значения в постпроцессор, содержат глубину резания, подачу, скорость вращения и значения координат движения инструмента.

В самой модели параметров резания не осуществляется определение промежуточных точек движения инструмента, но оно имеет место в той части процессора, которая разделяет подлежащий обработке материал на составные части (проходы) с помощью информации о геометрии инструмента и геометрии заготовки и обработанной детали. В упрощенном виде этапы определения параметров резания изображены на рис. 8.

Рис. 8. Определение параметров резания в системе ЕХАРТ 2: Угол установки α определяет максимальный и минимальные углы установки для каждого движения инструмента. Ширина стружки B зависит от допустимых значений силы резания; крутящего момента, стойкости инструмента, мощности станка и длины мальной толщины стружки контакта режущей кромки. Толщина стружки H зависит от допустимых значений силы резания, крутящего момента и максимальной толщины стружки

Используя индекс станка, номер материала и номер выбранного инструмента, можно получать содержащиеся в памяти машины данные соответствующих карт-анкет. По данным, имеющимся в анкетах материала, определяют пригодность инструмента для обработки конкретной детали. Если он не пригоден, печатается соответствующее предупреждение для программиста.

Для сокращения числа проходов ширину стружки B выбирают максимальной. Она ограничивается либо допустимой длиной соприкосновения режущей кромки (BzuL), либо количеством подлежащего снятию материала. Полученное таким образом значение позволяет разделить припуск на отдельные проходы. Определение траектории инструмента для каждого из этих проходов позволяет выдать координаты, которые используют для определения параметров резания. Для каждой части детали за расчетом величины подачи следует расчет скорости резания.

При расчете величины подачи для черновой и чистовой обработок используют два различных уравнения. При чистовой обработке величину подачи определяет значение чистоты поверхности, которое должно быть достигнуто на обрабатываемой детали. Определенные подпрограммой параметры толщины стружки используют только для проверок. При черновой обработке значение толщины стружки определяют по каждому критерию, который может определить ее верхний предел. Первое значение толщины стружки определяют по критерию формы стружки, остальные подсчитывают в подпрограмме для толщины стружки по отношению к максимальной толщине стружки HzuL и допустимой главной составляющей силы резания, действующей на инструмент PzuL, как и по имеющемуся крутящему моменту станка. Наименьший из этих параметров определяет толщину стружки, которая вместе с величиной ширины стружки, полученной при расчете траектории инструмента, является максимальной. Угол установки инструмента определяется в подпрограмме для каждого элемента прохода обработки. Производится проверка соответствия величины подачи допустимому для станка минимуму подачи во время прохода с подсчитанной величиной толщины стружки H.

Если это получается, то в программе (рис. 9) требуемый минимум толщины стружки Hmin используют для расчета новой ширины стружки B1 и это значение берут для определения нового распределения проходов резания. Процесс в этом случае начинается еще раз. Если значения для толщины стружки и подачи находятся в допустимых границах имеющейся подачи, то тогда может быть подсчитана максимальная скорость резания для каждого элемента траектории инструмента. Она соответствует наименьшему из значений, определенных для Bmax по анкете материала, по мощности станка, или по стойкости инструмента. В это же время проверяют наличие участка траектории движения инструмента, где величина скорости резания оказывается меньше, чем скорость резания v min. Если это имеет место, то используя значение v min, пересчитывают толщину стружки для соответствующего элемента траектории и, если результат по величине меньше, чем Hmin, то необходимо использовать вновь подсчитанную величину ширины стружки для принятия решения о новом распределении проходов резания. Если во время прохода скорость резания не становится меньше, чем v min, тогда выходные данные параметров резания выдаются в постпроцессор в форме величины подачи на оборот и скорости вращения шпинделя вместе с соответствующими командами на движение.

Рис. 9. Пример программы

Для осуществления торцовой обточки программа обработки детали может управлять скоростью вращения таким образом, что процессор подсчитывает последовательность точек переключения, между которыми скорость остается постоянной, вместе с соответствующими скоростями вращения.

При использовании уменьшения подсчитанной продольной подачи учитывается влияние реакции сил, которые изменяются с изменением направления движения.

Величина уменьшения подачи может быть установлена для каждого материала введением ограничивающих значений Scross/Salong в карте материала. Неблагоприятное образование стружки при силовом резании также можно учитывать с помощью фактора направления подачи в карте материала. Два корректирующих фактора умножаются один на другой при силовом резании.