數(shù)控銑床切削用量的選擇 如何選擇切削用量

發(fā)布日期:2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽:2980

    在數(shù)控機(jī)床上加工零件時(shí),切削用量都預(yù)先編入程序中,在正常加工情況下,人工不予改變。只有在試加工或出現(xiàn)異常情況時(shí).才通過(guò)速率調(diào)節(jié)旋鈕或電手輪調(diào)整切削用量。因此程序中選用的切削用量應(yīng)是最佳的、合理的切削用量。只有這樣才能提高數(shù)控機(jī)床的加工精度、刀具壽命和生產(chǎn)率,降低加工成本。


影響切削用量的因素有:


    機(jī)床 切削用量的選擇必須在機(jī)床主傳動(dòng)功率、進(jìn)給傳動(dòng)功率以及主軸轉(zhuǎn)速范圍、進(jìn)給速度范圍之內(nèi)。機(jī)床—刀具—工件系統(tǒng)的剛性是限制切削用量的重要因素。切削用量的選擇應(yīng)使機(jī)床—刀具—工件系統(tǒng)不發(fā)生較大的“振顫”。如果機(jī)床的熱穩(wěn)定性好,熱變形小,可適當(dāng)加大切削用量。


    刀具  刀具材料是影響切削用量的重要因素。表6-2是常用刀具材料的性能比較。


數(shù)控機(jī)床所用的刀具多采用可轉(zhuǎn)位刀片(機(jī)夾刀片)并具有一定的壽命。機(jī)夾刀片的材料和形狀尺寸必須與程序中的切削速度和進(jìn)給量相適應(yīng)并存入刀具參數(shù)中去。標(biāo)準(zhǔn)刀片的參數(shù)請(qǐng)參閱有關(guān)手冊(cè)及產(chǎn)品樣本。


表6-2  常用刀具材料的性能比較



































刀具材料


切削速度


耐磨性


硬度


硬度隨溫度變化


高速鋼


最低


最差


最低


最大


硬質(zhì)合金






陶瓷刀片






金剛石






    工件  不同的工件材料要采用與之適應(yīng)的刀具材料、刀片類型,要注意到可切削性?汕邢餍粤己玫臉(biāo)志是,在高速切削下有效地形成切屑,同時(shí)具有較小的刀具磨損和較好的表面加工質(zhì)量。較高的切削速度、較小的背吃刀量和進(jìn)給量,可以獲得較好的表面粗糙度。合理的恒切削速度、較小的背吃刀量和進(jìn)給量可以得到較高的加工精度。


    冷卻液  冷卻液同時(shí)具有冷卻和潤(rùn)滑作用。帶走切削過(guò)程產(chǎn)生的切削熱,降低工件、刀具、夾具和機(jī)床的溫升,減少刀具與工件的摩擦和磨損,提高刀具壽命和工件表面加工質(zhì)量。使用冷卻液后,通?梢蕴岣咔邢饔昧。冷卻液必須定期更換,以防因其老化而腐蝕機(jī)床導(dǎo)軌或其他零件,特別是水溶性冷卻液。


    以上講述了機(jī)床、刀具、工件、冷卻液對(duì)切削用量的影響。切削用量的選擇原則參考2.3.3和4.2.2的內(nèi)容,下面主要論述銑削加工的切削用量選擇原則。


    銑削加工的切削用量包括:切削速度、進(jìn)給速度、背吃刀量和側(cè)吃刀量。從刀具耐用度出發(fā),切削用量的選擇方法是:先選擇背吃刀量或側(cè)吃刀量,其次選擇進(jìn)給速度,最后確定切削速度。


    1.背吃刀量ap或側(cè)吃刀量ae


    背吃刀量ap為平行于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸,單位為㎜。端銑時(shí),ap為切削層深度;而圓周銑削時(shí),為被加工表面的寬度。側(cè)吃刀量ae為垂直于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸,單位為㎜。端銑時(shí),ae為被加工表面寬度;而圓周銑削時(shí),ae為切削層深度,見(jiàn)圖6-29。










圖6-29  銑削加工的切削用量


背吃刀量或側(cè)吃刀量的選取主要由加工余量和對(duì)表面質(zhì)量的要求決定:


①    當(dāng)工件表面粗糙度值要求為Ra=12.5~25μm時(shí),如果圓周銑削加工余量小于5㎜,端面銑削加工余量小于6㎜,粗銑一次進(jìn)給就可以達(dá)到要求。但是在余量較大,工藝系統(tǒng)剛性較差或機(jī)床動(dòng)力不足時(shí),可分為兩次進(jìn)給完成。


②    當(dāng)工件表面粗糙度值要求為Ra=3.2~12.5μm時(shí),應(yīng)分為粗銑和半精銑兩步進(jìn)行。粗銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量選取同前。粗銑后留0.5~1.0㎜余量,在半精銑時(shí)切除。


③    當(dāng)工件表面粗糙度值要求為Ra=0.8~3.2μm時(shí),應(yīng)分為粗銑、半精銑、精銑三步進(jìn)行。半精銑時(shí)背吃刀量或側(cè)吃刀量取1.5~2㎜;精銑時(shí),圓周銑側(cè)吃刀量取0.3~0.5 ㎜,面銑刀背吃刀量取0.5~1 ㎜。


2.進(jìn)給量f與進(jìn)給速度Vf的選擇


銑削加工的進(jìn)給量f(㎜/r)是指刀具轉(zhuǎn)一周,工件與刀具沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移量;進(jìn)給速度Vf(㎜/min)是單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移量。進(jìn)給速度與進(jìn)給量的關(guān)系為Vf  = nf(n為銑刀轉(zhuǎn)速,單位r /min)進(jìn)給量與進(jìn)給速度是數(shù)控銑床加工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(cè)選取或通過(guò)選取每齒進(jìn)給量fz,再根據(jù)公式f =Zfz(Z為銑刀齒數(shù))計(jì)算。


每齒進(jìn)給量fz的選取主要依據(jù)工件材料的力學(xué)性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工件材料強(qiáng)度和硬度越高,fz越;反之則越大。硬質(zhì)合金銑刀的每齒進(jìn)給量高于同類高速鋼銑刀。工件表面粗糙度要求越高,fz就越小。每齒進(jìn)給量的確定可參考表6-3選取。工件剛性差或刀具強(qiáng)度低時(shí),應(yīng)取較小值。


表6-3  銑刀每齒進(jìn)給量參考值


























工件材料


fz/ ㎜


粗銑


精銑


高速鋼銑刀


硬質(zhì)合金銑刀


高速鋼銑刀


硬質(zhì)合金銑刀



0.10~0.15


0.10~0.25


0.02~0.05


0.10~0.15


鑄鐵


0.12~0.20


0.15~0.30


3.切削速度Vc


銑削的切削速度Vc與刀具的耐用度、每齒進(jìn)給量、背吃刀量、側(cè)吃刀量以及銑刀齒數(shù)成反比,而與銑刀直徑成正比。其原因是當(dāng)fz、ap、aeZ增大時(shí),刀刃負(fù)荷增加,而且同時(shí)工作的齒數(shù)也增多,使切削熱增加,刀具磨損加快,從而限制了切削速度的提高。為提高刀具耐用度允許使用較低的切削速度。但是加大銑刀直徑則可改善散熱條件,可以提高切削速度。


銑削加工的切削速度Vc可參考表6-4選取,也可參考有關(guān)切削用量手冊(cè)中的經(jīng)驗(yàn)公式通過(guò)計(jì)算選取。


表6-4 銑削加工的切削速度參考值






































工件材料


硬度(HBS)


Vc/(m.min )


高速鋼銑刀


硬質(zhì)合金銑刀



<225


18~42


66~150


225~325


12~36


54~120


325~425


6~21


36~75


鑄鐵


<190


21~36


66~150


190~260


9~18


45~90


260~320


4.5~10


21~30

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