高速切削薄壁結(jié)構(gòu)件的切削用量

發(fā)布日期:2012-10-26    蘭生客服中心    瀏覽:4634

  合理切削參數(shù)的選擇,不僅確保薄壁結(jié)構(gòu)加工的高精度,而且是高速機(jī)床發(fā)揮效能、處于最佳工作狀態(tài)的保證。因此切削量要根據(jù)機(jī)床剛性、刀具直徑、刀具長度、工件材料、粗加工或精加工模式而定。

  根據(jù)成飛關(guān)于飛機(jī)鋁合金薄壁結(jié)構(gòu)件高速、超高速低切削力銑削等一系列切削試驗數(shù)據(jù)并參考國外資料,總結(jié)各切削用量的選取原則如下:

  (1)切削速度v 加工鋁合金的切削速度是沒有限制的。從理論上講,采用較高的切削速度,可以提高生產(chǎn)率,可以減少或避免在刀具前面上形成積屑瘤,有利于切屑的排出。銑削速度的提高無疑會加劇刀具的磨損,但是,銑削速度的提高可以有效地提高單位時間單位功率的金屬切除率,同時在一定的高速切削速度范圍內(nèi)可以提高工件表面加工質(zhì)量。對于大量的航空鋁合金薄壁結(jié)構(gòu)(壁厚1.0~1.5左右)的零件,切削速度以切削力為基準(zhǔn)選擇。高速切削薄壁時,在徑向切深ae不變的情況下,徑向切削力隨速度基本不變,意味著可選擇的切削速度范圍很大,根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備,可以在轉(zhuǎn)速12000~22000rpm選擇。

  (2)進(jìn)給量fz 加大進(jìn)給量fz無疑會增加切削力,這顯然對薄壁加工不利。故精加工時,不選擇大的fz,但fz過小也是有害的,因為fz過小時,擠壓代替了切削,會產(chǎn)生大量切削熱,加劇刀具磨損,影響加工精度。所以,精加工時,應(yīng)選取較適中的進(jìn)給量,一般可以選擇在0.1mm/z~0.2mm/z之間。

  (3)軸向切深ap與徑向切深ae 無論從力的角度,還是考慮到殘余應(yīng)力、切削溫度等因素,采用小軸向切深ap大徑向切深ae顯然是有利的,這是高速切削條件下切削參數(shù)選擇原則。對于薄壁結(jié)構(gòu)的側(cè)壁加工,小ap條件下顯然產(chǎn)生的徑向力小,而且在ap小的情況下,一定范圍內(nèi)ae的增加并不會增大薄壁變形,這樣就可以取較大的ae進(jìn)行加工;對于薄壁結(jié)構(gòu)的腹板加工,最后一刀采用大的ap可以提高加工系統(tǒng)剛度,減小腹板變形,所以,加工腹板時應(yīng)選取較大ap進(jìn)行加工。一般情況下,軸向切深ap可在2~10mm之間選擇,徑向切深ae可在0.5~0.9D之間進(jìn)行選擇。

  切削用量,要針對不同的加工對象,需要編程人員選擇合理的刀具運(yùn)動軌跡,優(yōu)化切削用量,根據(jù)需要選擇適合的切削速度,只有這樣才能真正發(fā)揮高速切削技術(shù)的長處。成飛經(jīng)過近幾年的探索研究,通過大量的切削試驗,建立了符合設(shè)備、刀具、產(chǎn)品特點(diǎn)的切削參數(shù)數(shù)據(jù)庫,在軍機(jī)、民機(jī)轉(zhuǎn)包項目等數(shù)控加工中得到了良好的應(yīng)用。

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