Обрабатываемые области. За типо­вой базовый элемент при разработке операций фрезерования принимают со­вокупность обрабатываемых зон — обра­батываемую область. Каждому техноло­гическому переходу соответствует обра­ботка одной или нескольких областей.

Различают одномерные и двумерные области. Одномерные (обычно состоя­щие из открытых зон), в общем случае непрямолинейные области получаются при обработке боковой поверхностью инструмента наружных контуров дета­лей и контуров окон, а также при об­работке торцом фрезы узких ребер. Дву­мерные односвязные и многосвязные области — при обработке сложнМх по­верхностей. Эти области могут быть определены любой комбинацией самых различных зон: открытых, закрытых, по­луоткрытых.

С учетом специфики геометрических расчетов и технологического проектиро­вания двумерные области разделяют на два основных класса: области, рас­полагающиеся на плоскостях, перпенди­кулярных к оси инструмента, и области на криволинейных поверхностях и плос­костях, не перпендикулярных к оси ин­струмента.

Для обработки областей первого класса применяют 2,5-координатное фре­зерование, в то время как обработка областей второго класса возможна лишь при использовании трех - или пятикоор - динатного фрезерования. Методы 2,5- координатной обработки более просты в геометрическом и технологическом отношениях.

Типовые траектории фрезы. Сущест­вуют два основных метода формирова­ния траектории фрезы при фрезерной обработке: зигзагообразный и спирале­видный.

Зигзагообразный метод характери­зуется тем, что инструмент в процессе обработки совершает движения в про­тивоположных направлениях вдоль па­раллельных строчек с переходом от од­ной строки к другой вдоль границы об­ласти. В настоящее время этот метод распространен, хотя и обладает опреде­ленными недостатками. Основной недо­статок — переменный характер фрезеро­вания: если вдоль одной строки инстру­мент работает в направлении подачи, то вдоль следующей он будет работать в направлении, противоположном пода­че. Аналогичная картина наблюдается и при переходе от одной строки к дру­гой вдоль границы. Все это приводит к изменениям сил резания и отрицатель­но сказывается на точности и качестве поверхности. (Вместе с тем следует от­метить, что в тех случаях, когда рас­стояние между соседними строками, определяющее глубину фрезерования, незначительно отличается от диаметра инструмента, изменение сил резания не­велико.) Другой недостаток зигзагооб­разной схемы — повышенное число изло­мов на траектории инструмента. Это также отрицательно сказывается на ди­намике резания и приводит во многих случаях к увеличению времени обработ­ки в связи с необходимостью выполне­ния операций по разгону — торможе­нию, которые обусловливаются динами­кой приводов подачи станка с програм­мным управлением.

Зигзагообразная схема может иметь несколько разновидностей, связанных с порядком обработки границ: без обхода границ (рис. 6.19, а); с проходом вдоль границ в конце обработки области (рис. 6.19,6); с предварительным про­ходом вдоль границ (рис. 6.19, в).

Предварительная прорезка границ обеспечивает симметрию резания для инструмента в процессе выполнения этого прохода, а также облегчает усло­вия работы инструмента при последую­щей обработке в начале и в конце каж­дой строки. Однако при этом ухудшают­ся прочностные условия, так как инстру­мент работает на полную глубину на участке траектории прорезки. Последую­щая зачистка границ облегчает условия работы, но ухудшает динамику обра­ботки, поскольку инструмент работает с переменной глубиной резания. По этой причине при использовании схемы 13ИГЭАГ (рис. 6.19,6), как правило, вдоль границы следует оставлять при­пуск на последующую обработку.

Спиралевидный метод отличается от зигзагообразного тем, что обработка ведется круговыми движениями инстру­мента, совершаемыми вдоль внешней границы области на разном расстоянии от нее. Спиралевидная схема выгодно отличается от зигзагообразной более плавным характером обработки. Она обеспечивает неизменное направление фрезерования (по или против подачи) и не дает дополнительных (кроме имею­щихся на контуре) изломов траектории.

Спиралевидная схема имеет две ос­новные разновидности, одна из которых характеризуется движением инструмен­та от центра области к периферии (рис. 6.19, г), а другая, наоборот, от границы области к ее центру (рис. 6.19,d). При использовании этих разно­видностей следует иметь в виду, что при обработке колодцев с тонким дном на деталях из легких сплавов возможен
подрыв дна в конце обработки по схеме от периферии к центру.

Для того чтобы обеспечить необхо­димый характер фрезерования при пра­вом и левом направлениях вращения шпинделя станка, каждая из описанных разновидностей спиралевидной схемы имеет два типа: с движением инстру­мента в направлении по или против ча­совой стрелки при наблюдении со сторо­ны шпинделя (обозначается соответ­ственно ЧС и ПЧС).

Выдержать одинаковый характер фрезерования можно также с помощью схемы Ш-образного типа. Согласно этой схеме, инструмент после выполнения прохода вдоль строки отводится на не­большое расстояние от обработанной поверхности и на ускоренном ходу воз­вращается назад. Ш-образная схема (рис. 6.19, е—з) может иметь такие же разновидности (ШТИП, 1ШТИП, 2ШТИП), как и зигзагообразная. Су­щественный недостаток этой схемы — большое число вспомогательных ходов.

Способ врезания инструмента в ме­талл. Важным моментом при програм­мировании фрезерной обработки обла­стей является врезание инструмента в металл.

Наиболее простой способ — врезание с подачей вдоль оси инструмента. Одна­ко этот метод неприемлем для фрез, имеющих технологические центровые отверстия. Для остальных типов фрез он также неэффективен, поскольку фре­зы плохо работают на засверливание. Использовать этот метод наиболее удоб­но при предварительной обработке места врезания сверлом (рис. 6.20, а).

Наиболее технологичным способом является врезание при движении инстру­мента вдоль одной из строк с посте­пенным его снижением (СПУСК). Схема СПУСК может также осуществляться при движении инструмента по окруж­ности или вдоль границы обрабатывае­мой области [17].

В случае чистовой обработки конту­ров, как правило, врезание осуществля­ют по дуге окружности, касательной к контуру в точке, с которой должно быть начато движение инструмента вдоль контура. Такой метод обеспечивает наи-

Более плавное изменение сил резания и минимальную погрешность обработки в упомянутой точке, он также наиболее удобен с точки зрения ввода в УП кор­рекции на радиус инструмента (рис. 6.20, б).

Расстояние между соседними прохо­дами фрезы. Для построения траекто­рии инструмента при черновых перехо­дах важен вопрос о назначении расстоя­ния между соседними проходами, так как оно определяет глубину резания. Максимально допустимое значение этого расстояния (см. рис. 6.19, а) зависит от геометрических параметров применяе­мого инструмента:

U = (6.17)

Где D — диаметр фрезы; г — радиус скругления у торца; А — перекрытие между проходами (рис. 6.19,(3), обеспе­чивающее отсутствие гребешков.