數(shù)控加工中切削用量合理選擇論文
時間:2022-01-18 11:02:00
導(dǎo)語:數(shù)控加工中切削用量合理選擇論文一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
切削用量包括切削速度(主軸轉(zhuǎn)速)、背吃刀量、進(jìn)給量,通常稱為切削用量三要素。數(shù)控加工中選擇切削用量,就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下,充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能,使切削效率最高,加工成本最低。粗、精加工時切削用量的選擇原則如下。
粗加工時,一般以提高生產(chǎn)效率為主,但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本。切削用量的選擇原則首先選取盡可能大的背吃刀量;其次要根據(jù)機(jī)床動力和剛性的限制條件等,選取盡可能大的進(jìn)給量;最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。
半精加工和精加工時,應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下,兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。切削用量的選擇原則首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量;其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求,選取較小的進(jìn)給量;最后在保證刀具耐用度的前提下,盡可能選取較高的切削速度。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊,并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而定。
(1)背吃刀量ap(mm)的選擇
背吃刀量ap根據(jù)加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度確定。在機(jī)床、工件和刀具剛度允許的情況下,ap就等于加工余量,這是提高生產(chǎn)率的一個有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度,一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床。具體選擇如下:
粗加工時,在留下精加工、半精加工的余量后,盡可能一次走刀將剩下的余量切除;若工藝系統(tǒng)剛性不足或余量過大不能一次切除,也應(yīng)按先多后少的不等余量法加工。第一刀的ap應(yīng)盡可能大些,使刀口在里層切削,避免工件表面不平及有硬皮的鑄鍛件。
當(dāng)沖擊載荷較大(如斷續(xù)表面)或工藝系統(tǒng)剛度較差(如細(xì)長軸、鏜刀桿、機(jī)床陳舊)時,可適當(dāng)降低ap,使切削力減小。
精加工時,ap應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定,采用逐漸降低ap的方法,逐步提高加工精度和表面質(zhì)量。一般精加工時,取ap=0.05~0.8mm;半精加工時,取ap=1.0~3.0mm。
(2)切削寬度L(mm)
一般L與刀具直徑d成正比,與切削深度成反比。在數(shù)控加工中,一般L的取值范圍為:L=(0.6~0.9)d。
(3)進(jìn)給量(進(jìn)給速度)f(mm/min或mm/r)的選擇
進(jìn)給量(進(jìn)給速度)是數(shù)控機(jī)床切削用量中的重要參數(shù),根據(jù)零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素,參考切削用量手冊選取。對于多齒刀具,其進(jìn)給速度vf、刀具轉(zhuǎn)速n、刀具齒數(shù)Z及每齒進(jìn)給量fz的關(guān)系為:Vf=fn=fzzn。
粗加工時,由于對工件表面質(zhì)量沒有太高的要求,f主要受刀桿、刀片、機(jī)床、工件等的強(qiáng)度和剛度所承受的切削力限制,一般根據(jù)剛度來選擇。工藝系統(tǒng)剛度好時,可用大些的f;反之,適當(dāng)降低f。
精加工、半精加工時,f應(yīng)根據(jù)工件的表面粗糙度Ra要求選擇。Ra要求小的,取較小的f,但又不能過小,因?yàn)閒過小,切削厚度hD過薄,Ra反而增大,且刀具磨損加劇。刀具的副偏角愈大,刀尖圓弧半徑愈大,則f可選較大值。一般,精銑時可取20~25mm/min,精車時可取0.10~0.20mm/r。還應(yīng)注意零件加工中的某些特殊因素。比如在輪廓加工中,選擇進(jìn)給量時,應(yīng)考慮輪廓拐角處的超程問題。特別是在拐角較大、進(jìn)給速度較高時,應(yīng)在接近拐角處適當(dāng)降低進(jìn)給速度,在拐角后逐漸升速,以保證加工精度。
(4)切削速度Vc(m/min)的選擇
根據(jù)已經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度選擇切削速度。可用經(jīng)驗(yàn)公式計算,也可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在機(jī)床說明書允許的切削速度范圍內(nèi)查表選取或者參考有關(guān)切削用量手冊選用。在選擇切削速度時,還應(yīng)考慮:應(yīng)盡量避開積屑瘤產(chǎn)生的區(qū)域;斷續(xù)切削時,為減小沖擊和熱應(yīng)力,要適當(dāng)降低切削速度;在易發(fā)生振動的情況下,切削速度應(yīng)避開自激振動的臨界速度;加工大件、細(xì)長件和薄壁工件時,應(yīng)選用較低的切削速度;加工帶外皮的工件時,應(yīng)適當(dāng)降低切削速度;工藝系統(tǒng)剛性差的,應(yīng)減小切削速度。
(5)主軸轉(zhuǎn)速n(r/min)
主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度VC來選定。
計算公式為:n=1000VC/πD
式中,D為工件或刀具直徑(mm)。
數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)(倍率)開關(guān),可在加工過程中對主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。
2.結(jié)論
隨著數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)際中的廣泛應(yīng)用,數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問題之一。在數(shù)控加工程序的編制過程中,要在人機(jī)交互狀態(tài)下合理的確定切削用量。因此,編程人員必須熟悉數(shù)控加工中切削用量的確定原則,結(jié)合現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況,選擇出合理的切削用量,從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率,充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn),提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)水平。
參考文獻(xiàn)
[1]趙長旭.數(shù)控加工工藝.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2006.1(2007.9重印).
[2]劉萬菊.數(shù)控加工工藝及編程.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.10.
[3]高勇等.UGNX中文版數(shù)控加工基礎(chǔ)教程.北京:人民郵電出版社,2006.4.
[4]鄭煥文.機(jī)械制造工藝學(xué).北京:高等教育出版社,1994.
【論文關(guān)鍵詞】:隧道;數(shù)控加工;切削用量;合理選擇
【論文摘要】:文章介紹了切削用量的三要素,并對數(shù)控機(jī)床加工時切削用量的合理選擇進(jìn)行了詳細(xì)闡述,為數(shù)控機(jī)床編程與操作人員提供參考。