平面加工時切削用量如何選擇
Ⅰ 粗加工時,應根據什麼原則選擇切削用量
粗、精加工時選用切削用量的原則有1)粗加工時,一般以進步出產率為主,但也應考慮經濟性和回加工本錢,通答常選擇較大的背吃刀量和進給量木模五軸加工中心,採用較低的切削速度;(2)半精粗、精加工時選用切削用量的原則有
1)粗加工時,一般以進步出產率為主,但也應考慮經濟性和加工本錢,通常選擇較大的背吃刀量和進給量木模五軸加工中心,採用較低的切削速度;
(2)半精加工和精加工時,鋁模五軸加工中心應在保證加工質量的條件下,兼顧切削效率、經濟性和加工本錢,通常選擇較小的背吃刀量和進給量,並選用切削機能高的刀具材料和公道的幾何參數,以盡可能進步切削
Ⅱ 精加工時切削用量選擇的方法是
刀具的選擇和切削用量的確定是數控加工工藝中的重要內容,它不僅影響數控機床的加工效率,而且直接影響加工質量。CAD/CAM技術的發展,使得在數控加工中直接利用CAD的設計數據成為可能,特別是微機與數控機床的聯接,使得設計、工藝規劃及編程的整個過程全部在計算機上完成,一般不需要輸出專門的工藝文件。
現在,許多CAD/CAM軟體包都提供自動編程功能,這些軟體一般是在編程界面中提示工藝規劃的有關問題,比如,刀具選擇、加工路徑規劃、切削用量設定等,編程人員只要設置了有關的參數,就可以自動生成NC程序並傳輸至數控機床完成加工。因此,數控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機交互狀態下完成的,這與普通機床加工形成鮮明的對比,同時也要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則,在編程時充分考慮數控加工的特點。本文對數控編程中必須面對的刀具選擇和切削用量確定問題進行了探討,給出了若干原則和建議,並對應該注意的問題進行了討論。
一、數控加工常用刀具的種類及特點
數控加工刀具必須適應數控機床高速、高效和自動化程度高的特點,一般應包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯接刀具並裝在機床動力頭上,因此已逐漸標准化和系列化。數控刀具的分類有多種方法。根據刀具結構可分為:①整體式;②鑲嵌式,採用焊接或機夾式連接,機夾式又可分為不轉位和可轉位兩種;③特殊型式,如復合式刀具,減震式刀具等。根據製造刀具所用的材料可分為:①高速鋼刀具;②硬質合金刀具;③金剛石刀具;④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具,陶瓷刀具等。從切削工藝上可分為:①車削刀具,分外圓、內孔、螺紋、切割刀具等多種;②鑽削刀具,包括鑽頭、鉸刀、絲錐等;③鏜削刀具;④銑削刀具等。為了適應數控機床對刀具耐用、穩定、易調、可換等的要求,近幾年機夾式可轉位刀具得到廣泛的應用,在數量上達到整個數控刀具的30%~40%,金屬切除量占總數的80%~90%。
數控刀具與普通機床上所用的刀具相比,有許多不同的要求,主要有以下特點:
⑴剛性好(尤其是粗加工刀具),精度高,抗振及熱變形小;
⑵互換性好,便於快速換刀;
⑶壽命高,切削性能穩定、可靠;
⑷刀具的尺寸便於調整,以減少換刀調整時間;
⑸刀具應能可靠地斷屑或卷屑,以利於切屑的排除;
⑹系列化,標准化,以利於編程和刀具管理。
二、數控加工刀具的選擇
刀具的選擇是在數控編程的人機交互狀態下進行的。應根據機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是:安裝調整方便,剛性好,耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下,盡量選擇較短的刀柄,以提高刀具加工的剛性。
選取刀具時,要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。生產中,平面零件周邊輪廓的加工,常採用立銑刀;銑削平面時,應選硬質合金刀片銑刀;加工凸台、凹槽時,選高速鋼立銑刀;加工毛坯表面或粗加工孔時,可選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀;對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工,常採用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。
在進行自由曲面加工時,由於球頭刀具的端部切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一般取得很能密,故球頭常用於曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質量和切削效率方面都優於球頭刀,因此,只要在保證不過切的前提下,無論是曲面的粗加工還是精加工,都應優先選擇平頭刀。另外,刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大,必須引起注意的是,在大多數情況下,選擇好的刀具雖然增加了刀具成本,但由此帶來的加工質量和加工效率的提高,則可以使整個加工成本大大降低。
在加工中心上,各種刀具分別裝在刀庫上,按程序規定隨時進行選刀和換刀動作。因此必須採用標准刀柄,以便使鑽、鏜、擴、銑削等工序用的標准刀具,迅速、准確地裝到機床主軸或刀庫上去。編程人員應了解機床上所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整范圍,以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國的加工中心採用TSG工具系統,其刀柄有直柄(三種規格)和錐柄(四種規格)兩種,共包括16種不同用途的刀柄。
在經濟型數控加工中,由於刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行,佔用輔助時間較長,因此,必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則:①盡量減少刀具數量;②一把刀具裝夾後,應完成其所能進行的所有加工部位;③粗精加工的刀具應分開使用,即使是相同尺寸規格的刀具;④先銑後鑽;⑤先進行曲面精加工,後進行二維輪廓精加工;⑥在可能的情況下,應盡可能利用數控機床的自動換刀功能,以提高生產效率等。
三、數控加工切削用量的確定
合理選擇切削用量的原則是,粗加工時,一般以提高生產率為主,但也應考慮經濟性和加工成本;半精加工和精加工時,應在保證加工質量的前提下,兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊,並結合經驗而定。
⑴切削深度t。在機床、工件和刀具剛度允許的情況下,t就等於加工餘量,這是提高生產率的一個有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度,一般應留一定的餘量進行精加工。數控機床的精加工餘量可略小於普通機床。
⑵切削寬度L。一般L與刀具直徑d成正比,與切削深度成反比。經濟型數控加工中,一般L的取值范圍為:L=(0.6~0.9)d。
⑶切削速度v。提高v也是提高生產率的一個措施,但v與刀具耐用度的關系比較密切。隨著v的增大,刀具耐用度急劇下降,故v的選擇主要取決於刀具耐用度。另外,切削速度與加工材料也有很大關系,例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時,v可採用8m/min左右;而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時,v可選200m/min以上。
⑷主軸轉速n(r/min)。主軸轉速一般根據切削速度v來選定。計算公式為:
式中,d為刀具或工件直徑(mm)。
數控機床的控制面板上一般備有主軸轉速修調(倍率)開關,可在加工過程中對主軸轉速進行整倍數調整。
⑸進給速度vF 。vF應根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。vF的增加也可以提高生產效率。加工表面粗糙度要求低時,vF可選擇得大些。在加工過程中,vF也可通過機床控制面板上的修調開關進行人工調整,但是最大進給速度要受到設備剛度和進給系統性能等的限制。
隨著數控機床在生產實際中的廣泛應用,數控編程已經成為數控加工中的關鍵問題之一。在數控程序的編制過程中,要在人機交互狀態下即時選擇刀具和確定切削用量。因此,編程人員必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量的確定原則,從而保證零件的加工質量和加工效率,充分發揮數控機床的優點,提高企業的經濟效益和生產水平。
Ⅲ 數控加工時切削用量選擇原則是什麼
選擇切削用量的原則是,粗加工時,一般以提高生產率為主,但也應考慮經濟性和加工成本;半精加工和精加工時,應在保證加工質量的前提下,兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊,並結合經驗而定。
⑴切削深度t。在機床、工件和刀具剛度允許的情況下,t就等於加工餘量,這是提高生產率的一個有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度,一般應留一定的餘量進行精加工。數控機床的精加工餘量可略小於普通機床。
⑵切削寬度L。一般L與刀具直徑d成正比,與切削深度成反比。經濟型數控加工中,一般L的取值范圍為:L=(0.6~0.9)d。
⑶切削速度v。提高v也是提高生產率的一個措施,但v與刀具耐用度的關系比較密切。隨著v的增大,刀具耐用度急劇下降,故v的選擇主要取決於刀具耐用度。另外,切削速度與加工材料也有很大關系,例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時,v可採用8m/min左右;而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時,v可選200m/min以上。
⑷主軸轉速n(r/min)。主軸轉速一般根據切削速度v來選定。計算公式為:
式中,d為刀具或工件直徑(mm)。
數控機床的控制面板上一般備有主軸轉速修調(倍率)開關,可在加工過程中對主軸轉速進行整倍數調整。
⑸進給速度vF 。vF應根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。vF的增加也可以提高生產效率。加工表面粗糙度要求低時,vF可選擇得大些。在加工過程中,vF也可通過機床控制面板上的修調開關進行人工調整,但是最大進給速度要受到設備剛度和進給系統性能等的限制。
Ⅳ 數控車削加工中,選擇切削用量的原則是什麼粗。精加工選擇切削用量有什麼不同的特點
一般開粗的切削量可以大一點,精加工用小尺寸的刀去除殘料,切削量小,用專ncspeed第三方軟體模擬屬切削,調整不合理的進給。
切削速度的選擇 根據已經選定的背刀吃量、進給量及刀具的壽命選擇切削速度。
從粗、精加工切削用量的選擇原則來說:粗加工時,首先選取盡可能大的吃刀量,而精加工則相反,加工時,根據粗加工後的餘量確定背吃刀量,其次粗加工要根據機床動力和剛性的限制條件等,選擇盡可能大的進給量,而精加工根據已加工的表面粗糙度要求,選取較小的進給量。
(4)平面加工時切削用量如何選擇擴展閱讀:
數控機床加工工件時,其切削用量都預先編入程序中,在正常情況下人工不予改變。只是在試切削或出現異常情況時,才通過改變刀具偏置、通過倍率輪改變進給轉速或重新編寫程序來調節切削用量。
與某一工序的切削用量有密切關系的刀具壽命(見金屬切削原理),一般分為該工序單件成本最低的經濟壽命和最大生產率壽命兩類。按前者選擇的切削用量稱為最低成本切削用量,這是通常使用的;按後者選擇的切削用量稱為最大生產率切削用量,一般在生產任務緊迫時使用。
Ⅳ 數控加工切削用量是怎麼選擇的
數控編程時,編程人員必須確定每道工序的切削用量,並以指令的形式寫人程序中。切削用量包括主軸轉速、背吃刀量及進給速度等。對於不同的加工方法,需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度,充分發揮刀具切削性能,保證合理的刀具耐用度,並充分發揮機床的性能,最大限度提高生產率,降低成本。
1、確定主軸轉速
主軸轉速應根據允許的切削速度和工件(或刀具)直徑來選擇。其計算公式為:n=1000 v/7 1D式中: v?切削速度,單位為m/m動,由刀具的耐用度決定; n一一主軸轉速,單位為 r/min,D為工件直徑或刀具直徑,單位為mm。計算的主軸轉速n,最後要選取機床有的或較接近的轉速。
2、確定進給速度
進給速度是數控機床切削用量中的重要參數,主要根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統的性能限制。確定進給速度的原則:當工件的質量要求能夠得到保證時,為提高生產效率,可選擇較高的進給速度。一般在100一200mm/min范圍內選取;在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時,宜選擇較低的進給速度,一般在20一50mm/min范圍內選取;當加工精度,表面粗糙度要求高時,進給速度應選小些,一般在20--50mm/min 范圍內選取;刀具空行程時,特別是遠距離「回零」時,可以設定該機床數控系統設定的最高進給速度。
3、確定背吃刀量
背吃刀量根據機床、工件和刀具的剛度來決定,在剛度允許的條件下,應盡可能使背吃刀量等於工件的加工餘量,這樣可以減少走刀次數,提高生產效率。為了保證加工表面質量,可留少量精加工餘量,一般0.2一0.5m m,總之,切削用量的具體數值應根據機床性能、相關的手冊並結合實際經驗用類比方法確定。
同時,使主軸轉速、切削深度及進給速度三者能相互適應,以形成最佳切削用量。
切削用量不僅是在機床調整前必須確定的重要參數,而且其數值合理與否對加工質量、加工效率、生產成本等有著非常重要的影響。所謂「合理的」切削用量是指充分利用刀具切削性能和機床動力性能(功率、扭矩),在保證質量的前提下,獲得高的生產率和低的加工成本的切削用量。
Ⅵ 請問在銑削過程中,切削用量的大致選擇是多少
利用CAD和CAM加工工件的過程中,往往需要對切削所需用量以及切削刀具進行選擇,以便能盡快使工件能夠順利完成加工。在數控銑進行銑削加工時也需要同樣從事這類的工作。只有刀具選擇正確和切削量控制正確,才能保證工件的加工質量和加工效率。為此,文章著重研究如何進行這兩方面的選擇,為自動化加工領域的研究做一些貢獻。
1概述
在數銑的加工中,刀具以及切削用量的選擇是能夠關繫到加工精度、表面質量以及效率的非常重要的兩大因素。如果所選擇的刀具和切削用量合適則能夠大大的壓縮加工成本,並大大的提高工作的效率,同時還能夠取得更好的工作質量。伴隨著CAD/CAM技術的發展,相當數量的軟體都已經具有了強大的編程功能,而數銑加工刀具以及切削用量的選擇目前都已經可以藉助計算機得以實現。只要編程人員能夠藉助CAD/CAM軟體當中的一系列工藝對刀具以及切削用量等等相關參數進行編制,而後藉助後置處理完成配套NC程序的生成。所謂的數銑加工中也就是人機交互條件下實現加工刀具以及切削用量的最終選擇確定,這也就需要具體的編程人員能夠了解刀具以及切削用量的選擇確定時需要遵循的相關原則及方法。
2數控銑削加工的刀具選擇
具體編程人員應當結合數控銑床的加工能力、工件的材料性能以及加工的工序、切削的用量等等多重因素恰當的選擇刀具。
2.1常用的幾種數控銑床刀具
以銑刀的形狀以劃分標准,主要有平刀、球刀、牛鼻刀、異形刀等等幾種類型。就用途來說,一般可分為立銑刀、端銑刀、鍵槽銑刀等等幾種類型。就材料材料來說,可以劃分為高速鋼銑刀、硬質合金銑刀、金剛石銑刀、立方氮化硼銑刀以及陶瓷銑刀幾種。
2.2選擇刀具時應當考慮的幾種因素
首先是材料以及性能因素,主要有有色、黑色金屬,各類復合材料以及塑料等等幾種。還應當綜合考慮其硬度、剛度以及耐磨性等等幾種。其次是加工所使用的工藝,主要分為粗加工、半精加工以及精加工這三類。再次是工件的形狀、加工的餘量以及零件的精度等這幾種。最後還要考慮的是機床的加工能力以及刀具的切削用量。
2.3對銑刀的選擇
一般來說在數銑加工當中CAD/CAM之中一般可以使用不止一種型號的刀具,常用的幾種道具及其用途為平刀。大多是承擔對凸台、凹槽、小平面的加工。一般在進行開粗或者光刀操作的時候都可以用,一般來說平刀多使用在開粗、平面光刀以及外形光刀、清根等領域。其次是球刀,這種刀一般是用在曲面光刀,通常對平面開粗的時候一般粗糙程度比較高,此外加工效率也比較低。再次就是牛鼻刀,一般這種刀主要是用在開粗、平面光刀上,在加工一些硬度較高的材料的時候應用較廣。常用圓角半徑是R0.2。最後是面銑刀,這種刀適用於大平面的加工工作。
2.4銑刀的參數選擇
對於平刀以及鍵槽銑刀來說,它的主要參數如下:
銑刀的半徑相比起零件內輪廓面的最小曲率不宜過大,正常情況下也就是0.8~0.9Rmin。此外零件在加工的高度上不宜過高,確保道具具有足夠的剛性。至於不通孔或者深槽適宜L=H+(5mm~10mm),其中L代表切削部分的長度,對應的H則為加工高度。至於加工的外形以及通槽,則確定L=H+r+(5mm~10mm),r作為刀角的半徑。在對內輪廓面做粗加工的時候,至於銑刀的最大直徑也就是Dmax可按照以下方式進行計算詳情見下圖1。
Dmax=D1+2[△sin(Φ/2)-△1]/[1-sin(Φ/2)]。
第一,在這一公式當中,其中的D1代表工件輪廓的最小凹圓角直徑;而△代表圓角鄰邊的夾角等分線處精加工的餘量;其中精加工餘量以△1表示;最小夾角以Φ表示。
第二,是球刀各個參數的確定,其一是球刀的半徑,此數據是刀角的半徑r,球刀負責曲面以及圓弧槽的加工,和圓角的加工等等。在具體進入到內腔面加工環節的時候,球刀的刀角半徑比內輪廓面最小曲率半徑以及最小圓角半徑要小得多。對外凸曲面加工時,為增大剛性的考慮,其刀角半徑略大。當然也可以使用球刀的刀角半徑與圓弧槽相等,藉助球刀完成圓弧槽加工。
第三,是牛鼻刀的參數選擇,此類刀具主要是用於完成零件的粗加工以及平面光刀流程。在進行內槽底部的銑削時,為滿足搭接要求,則刀具底刃有效的半徑Re=R-r,在具體編程的時候確定Re=0.95(R-r)。前面的0.95數值是出於確保刀具出線磨損時還可以完成搭接預留的系數。
第四,就是面銑刀的幾項參數,這類刀具負責對一些大平面的加工,在確定直徑時,具體如下:直徑小的適合進行粗銑,相反則選擇精銑。
最後是數銑加工,在這一過程中,需要及時的對此類刀具測量尺寸,取得精準數據參數,數據輸入系統之後,需要時做出補償,完成加工過程,確保零件合格。
3數控銑削加工切削用量的確定
至於切削用量的選擇,需要編程的工作人員應當能夠正確的確定切削用量,也就是根據工件來合理確定切削用量。這主要是主軸轉速、進給量以及背吃刀量等。
3.1切削用量在確定的時候必須綜合考慮的要點
首先是加工生產的效率,這主要是與ap、f、Vc存在著特定的關系,要提升生產效率,只要提升參數之一就可以。不過考慮到刀具的壽命,另外的兩個參數應當適時壓低。換句話說,要獲得良好而精準的切削用量,必須妥善處理這三大要素的關系。其次是機床的功率,在ap以及Vc兩個參數大大增加時,都對切削功率的提升貢獻不少。而f相比起來對切削功率作用要小很多。進入到粗加工環節的時候,必須盡量的增大進給的數量。再次是刀具壽命也就是耐用度。一般來說上述的三大要素對刀具壽命按影響的大小來分大致是Vc、f、ap。,所以說,為維持刀具壽命,在選擇具體的切削用量的時候,首先需要確保ap盡量的大,而後確定較大的f,藉此得出適宜的切削速度。
3.2制定加工切削的用量方法
一般來說,在確定粗加工的切削用量時大多考慮的是生產效率,兼顧經濟角度,也就是加工的成本。至於進行半精以及精加工時選擇的切削用量,首先要考慮的就是加工的質量問題,同時也要照顧到切削的效率以及成本。對ap進行選擇的時候,應當考慮結合機床以及刀具的剛度、加工的餘量等等。取出需要留給下一道工序的適當餘量以外,盡量全部切除其他部分的餘量,從而大幅減少走刀次數,確保效率;如果粗銑的餘量過大亦或者剛性不足,則餘量可以分兩次完成。對於表層較硬的鑄鍛件或者不銹鋼時,應當盡量確保背吃刀量超過硬皮厚度,避免過早的磨損掉刀尖。通常來說在進行立銑刀粗銑的時候,背吃刀量不適合越過銑刀半徑,也就是小於7mm;在進行半精銑的時候,這一數值適合為0.5~1毫米左右;相比而言,在進行精銑的時候一般為0.05到0.3MM。使用端銑刀進行粗銑一般背吃刀量2~5毫米,進行精銑的時候,適合0.1~0.5毫米。其次關於f的確定。一般來說數控銑床切削用量的最關鍵參數就是進給量,如果工件的質量要求能夠得到保證時,為提高生產效率,可選擇較高的進給量。一般在100到200mm/min即可。如果加工的精度以及表面的粗糙度有差別,這應當選擇較小的進給量,大致范圍是20~50mm/min即可。在實際的生產過程當中大多使用查表或者經驗法選擇合適的進給量。進行粗加工的時候,綜合考慮材料、刀具的直徑以及背吃刀量確定合適的進給量。在進行半精或者精加工的時候,則綜合考慮表面粗糙度的具體要求,結合工件的材料,切削的速度確定進給量。至於切削速度的確定,這一操作的目的在於敲定銑床的主軸轉速。在生產的過程中參照實踐以及機床的使用資料確定切削的實際速度,而後確定主軸的最終轉速。一般在確定具體的切削速度時,需要遵循如下原則,粗銑則ap、f大,因此Vc就低;精銑則ap、f都比較的小,因此Vc較高。此外工件的材料強度以及硬度足夠高的話,適宜選擇Vc較低。如果材料切削性足夠好,其速度自然就高。
3.3提高切削用量的對策
在選擇刀具的材料時突出對切削性能的更高要求,確保工件的機械性能的同時,獲得更好的加工性。提供更好的冷卻潤滑。總而言之,在選擇確定切削用量的時候,如果可以滿足零件的質量要求,那麼在確保工藝系統具備足夠的強度以及剛性的前提下,確保機床的功率,充分發揮其所具有的切削性能,最終敲定最合適的切削用量。
4結語
在高科技已經滲透到機械加工領域的今天,我們不僅要看到自動加工軟體給我們的機械加工業的工作質量的提高帶來的足夠便利,更為重要的是,要學會如何利用這些先進的設備,在掌握原有基本原理的基礎上,勤做加巧做,就一定能使我們的工業早日走向自動化。
Ⅶ 切削用量的選擇原則是什麼
所謂合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和機床性能,在保證加工質量的前提下,獲得高的生產率和低的加工成本的切削用量。
不同的加工性質,對切削加制訂切削用量,就是要在已經選擇好刀具材料和幾何角度的基礎上,合理地確定切削深度ap、進給量f和切削速度υc。
所謂合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和機床性能,在保證加工質量的前提下,獲得高的生產率和低的加工成本的切削用量。
不同的加工性質,對切削加工的要求是不一樣的。因此,在選擇切削用量時,考慮的側重點也應有所區別。粗加工時,應盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度,故一般優先選擇盡可能大的切削深度ap,其次選擇較大的進給量f,最後根據刀具耐用度要求,確定合適的切削速度。精加工時,首先應保證工件的加工精度和表面質量要求,故一般選用較小的進給量f和切削深度ap,而盡可能選用較高的切削速度υc。
切削深度ap的選擇
切削深度應根據工件的加工餘量來確定。粗加工時,除留下精加工餘量外,一次走刀應盡可能切除全部餘量。當加工餘量過大,工藝系統剛度較低,機床功率不足,刀具強度不夠 或斷續切削的沖擊振動較大時,可分多次走刀。切削表面層有硬皮的鑄鍛件時,應盡量使ap大於硬皮層的厚度,以保護刀尖。
半精加工和精加工的加工餘量一般較小時,可一次切除,但有時為了保證工件的加工精度和表面質量,也可採用二次走刀。
多次走刀時,應盡量將第一次走刀的切削深度取大些,一般為總加工餘量的2/3~3/4。
在中等功率的機床上、粗加工時的切削深度可達8~10mm,半徑加工(表面粗糙度為Ra6.3~3.2μm)時,切削深度取為0.5~2mm,精加工(表面粗糙度為Ra1.6~0.8μm)時,切削深度取為0.1~0.4mm。
進給量f的選擇
切削深度選定後,接著就應盡可能選用較大的進給量f。粗加工時,由於作用在工藝系統上的切削力較大,進給量的選取受到下列因素限制;機床—刀具—工件系統的剛度,機床進給機構的強度,機床有效功率與轉矩,以及斷續切削時刀片的強度。
半精加工和精加工時,最大進給量主要受工件加工表面粗糙度的限制。
工廠中,進給量一般多根據經驗按一定表格選取(詳見車、鑽、銑等各章有關表格),在有條件的情況下,可通過對切削資料庫進行檢索和優化。
切削速度υc的選擇
在ap??和f選定以後,可在保證刀具合理耐用度的條件下,用計算的方法或用查表法確定切削速度υc的值。在具體確定υc值時,一般應遵循下述原則:
1)粗車時,切削深度和進給量均較大,故選擇較低的切削速度;精車時,則選擇較高的切削速度。
2)工件材料的加工性較差時,應選較低的切削速度。故加工灰鑄鐵的切削速度應較加工中碳鋼低,而加工鋁合金和銅合金的切削速度則較加工鋼高得多。
3)刀具材料的切削性能越好時,切削速度也可選得越高。因此,硬質合金刀具的切削速度可選得比高速鋼高度好幾倍,而塗層硬質合金、陶瓷、金剛石個立方氧化硼刀具的切削速度又可選得比硬質合金刀具高許多。
此外,在確定精加工、半精加工的切削速度時,應注意避開積屑瘤和鱗刺產生的區域;在易發生振動的情況下,切削速度應避開自激震動的臨界速度,在加工帶硬皮的鑄鍛件時,加工大件、細長件和薄壁件時,以及斷續切削時,應選用較低的切削速度。
Ⅷ 粗加工時切削用量的選擇原則有哪些
所謂合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和機床性能,在保證加工質量的前提下,獲得高的生產率和低的加工成本的切削用量。
不同的加工性質,對切削加制訂切削用量,就是要在已經選擇好刀具材料和幾何角度的基礎上,合理地確定切削深度ap、進給量f和切削速度υc。
所謂合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和機床性能,在保證加工質量的前提下,獲得高的生產率和低的加工成本的切削用量。
不同的加工性質,對切削加工的要求是不一樣的。因此,在選擇切削用量時,考慮的側重點也應有所區別。粗加工時,應盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度,故一般優先選擇盡可能大的切削深度ap,其次選擇較大的進給量f,最後根據刀具耐用度要求,確定合適的切削速度。精加工時,首先應保證工件的加工精度和表面質量要求,故一般選用較小的進給量f和切削深度ap,而盡可能選用較高的切削速度υc。
切削深度ap的選擇
切削深度應根據工件的加工餘量來確定。粗加工時,除留下精加工餘量外,一次走刀應盡可能切除全部餘量。當加工餘量過大,工藝系統剛度較低,機床功率不足,刀具強度不夠
或斷續切削的沖擊振動較大時,可分多次走刀。切削表面層有硬皮的鑄鍛件時,應盡量使ap大於硬皮層的厚度,以保護刀尖。
半精加工和精加工的加工餘量一般較小時,可一次切除,但有時為了保證工件的加工精度和表面質量,也可採用二次走刀。
多次走刀時,應盡量將第一次走刀的切削深度取大些,一般為總加工餘量的2/3~3/4。
在中等功率的機床上、粗加工時的切削深度可達8~10mm,半徑加工(表面粗糙度為Ra6.3~3.2μm)時,切削深度取為0.5~2mm,精加工(表面粗糙度為Ra1.6~0.8μm)時,切削深度取為0.1~0.4mm。
進給量f的選擇
切削深度選定後,接著就應盡可能選用較大的進給量f。粗加工時,由於作用在工藝系統上的切削力較大,進給量的選取受到下列因素限制;機床—刀具—工件系統的剛度,機床進給機構的強度,機床有效功率與轉矩,以及斷續切削時刀片的強度。
半精加工和精加工時,最大進給量主要受工件加工表面粗糙度的限制。
工廠中,進給量一般多根據經驗按一定表格選取(詳見車、鑽、銑等各章有關表格),在有條件的情況下,可通過對切削資料庫進行檢索和優化。
切削速度υc的選擇
在ap02和f選定以後,可在保證刀具合理耐用度的條件下,用計算的方法或用查表法確定切削速度υc的值。在具體確定υc值時,一般應遵循下述原則:
1)粗車時,切削深度和進給量均較大,故選擇較低的切削速度;精車時,則選擇較高的切削速度。
2)工件材料的加工性較差時,應選較低的切削速度。故加工灰鑄鐵的切削速度應較加工中碳鋼低,而加工鋁合金和銅合金的切削速度則較加工鋼高得多。
3)刀具材料的切削性能越好時,切削速度也可選得越高。因此,硬質合金刀具的切削速度可選得比高速鋼高度好幾倍,而塗層硬質合金、陶瓷、金剛石個立方氧化硼刀具的切削速度又可選得比硬質合金刀具高許多。
此外,在確定精加工、半精加工的切削速度時,應注意避開積屑瘤和鱗刺產生的區域;在易發生振動的情況下,切削速度應避開自激震動的臨界速度,在加工帶硬皮的鑄鍛件時,加工大件、細長件和薄壁件時,以及斷續切削時,應選用較低的切削速度。
Ⅸ 切削用量的選擇原則是什麼
三要素:切削速度、進給量和背吃刀量(切削深度)。
選擇原則:版
(1)權 機床轉速
(2) 刀具規格
(3) 工件尺寸
(4)切削液濃度
與某一工序的切削用量有密切關系的刀具壽命(見金屬切削原理),一般分為兩類:最低經濟壽命和最高生產率壽命。根據前者選擇的切削參數稱為最小成本切削參數;根據後者選擇的切削參數稱為最大生產率切削參數,通常在生產任務緊急時使用。
(9)平面加工時切削用量如何選擇擴展閱讀:
切削用量的確定:
在數控編程中,編程人員必須確定各工序的切削參數,並以指令的形式寫入程序。切削參數包括主軸速度、進給速度和進給速度。對於不同的加工方法,需要選擇不同的切削參數。
選擇切削參數的原則是保證零件的加工精度和表面粗糙度,充分發揮刀具的切削性能,保證合理的刀具耐用度,充分發揮機床的性能,最大限度地提高生產率和降低成本。
Ⅹ 數控車削加工中的切削用量應該如何確定
數控加工中刀具的選擇與切削用量的確定
數控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機交互狀態下完成的,這與普通機床加工形成鮮明的對比,同時也要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則,在編程時充分考慮數控加工的特點。本文對數控編程中必須面對的刀具選擇和切削用量確定問題進行了探討,給出了若干原則和建議,並對應該注意的問題進行了討論。
一、數控加工常用刀具的種類及特點
數控加工刀具必須適應數控機床高速、高效和自動化程度高的特點,一般應包括通用刀具、通用連接刀柄及少量專用刀柄。刀柄要聯接刀具並裝在機床動力頭上,因此已逐漸標准化和系列化。數控刀具的分類有多種方法。根據刀具結構可分為:
①整體式;
②鑲嵌式,採用焊接或機夾式連接,機夾式又可分為不轉位和可轉位兩種;
③特殊型式,如復合式刀具,減震式刀具等。
根據製造刀具所用的材料可分為:
①高速鋼刀具;
②硬質合金刀具;
③金剛石刀具;
④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具,陶瓷刀具等。從切削工藝上可分為:
①車削刀具,分外圓、內孔、螺紋、切割刀具等多種;
②鑽削刀具,包括鑽頭、鉸刀、絲錐等;
③鏜削刀具;
④銑削刀具等。為了適應數控機床對刀具耐用、穩定、易調、可換等的要求,近幾年機夾式可轉位刀具得到廣泛的應用,在數量上達到整個數控刀具的30%~40%,金屬切除量占總數的80%~90%。
數控刀具與普通機床上所用的刀具相比,有許多不同的要求,主要有以下特點:
⑴剛性好(尤其是粗加工刀具),精度高,抗振及熱變形小;
⑵互換性好,便於快速換刀;
⑶壽命高,切削性能穩定、可靠;
⑷刀具的尺寸便於調整,以減少換刀調整時間;
⑸刀具應能可靠地斷屑或卷屑,以利於切屑的排除;
⑹系列化,標准化,以利於編程和刀具管理。
二、數控加工刀具的選擇
刀具的選擇是在數控編程的人機交互狀態下進行的。應根據機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是:安裝調整方便,剛性好,耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下,盡量選擇較短的刀柄,以提高刀具加工的剛性。
選取刀具時,要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。生產中,平面零件周邊輪廓的加工,常採用立銑刀;銑削平面時,應選硬質合金刀片銑刀;加工凸台、凹槽時,選高速鋼立銑刀;加工毛坯表面或粗加工孔時,可選取鑲硬質合金刀片的玉米銑刀;對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工,常採用球頭銑刀、環形銑刀、錐形銑刀和盤形銑刀。
在進行自由曲面加工時,由於球頭刀具的端部切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一般取得很能密,故球頭常用於曲面的精加工。而平頭刀具在表面加工質量和切削效率方面都優於球頭刀,因此,只要在保證不過切的前提下,無論是曲面的粗加工還是精加工,都應優先選擇平頭刀。另外,刀具的耐用度和精度與刀具價格關系極大,必須引起注意的是,在大多數情況下,選擇好的刀具雖然增加了刀具成本,但由此帶來的加工質量和加工效率的提高,則可以使整個加工成本大大降低。
在加工中心上,各種刀具分別裝在刀庫上,按程序規定隨時進行選刀和換刀動作。因此必須採用標准刀柄,以便使鑽、鏜、擴、銑削等工序用的標准刀具,迅速、准確地裝到機床主軸或刀庫上去。編程人員應了解機床上所用刀柄的結構尺寸、調整方法以及調整范圍,以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸。目前我國的加工中心採用TSG工具系統,其刀柄有直柄(三種規格)和錐柄(四種規格)兩種,共包括16種不同用途的刀柄。
在經濟型數控加工中,由於刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行,佔用輔助時間較長,因此,必須合理安排刀具的排列順序。
一般應遵循以下原則:
①盡量減少刀具數量;
②一把刀具裝夾後,應完成其所能進行的所有加工部位;
③粗精加工的刀具應分開使用,即使是相同尺寸規格的刀具;
④先銑後鑽;
⑤先進行曲面精加工,後進行二維輪廓精加工;
⑥在可能的情況下,應盡可能利用數控機床的自動換刀功能,以提高生產效率等。
三、數控加工切削用量的確定
合理選擇切削用量的原則是,粗加工時,一般以提高生產率為主,但也應考慮經濟性和加工成本;半精加工和精加工時,應在保證加工質量的前提下,兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊,並結合經驗而定。
⑴切削深度t。在機床、工件和刀具剛度允許的情況下,t就等於加工餘量,這是提高生產率的一個有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度,一般應留一定的餘量進行精加工。數控機床的精加工餘量可略小於普通機床。
⑵切削寬度L。一般L與刀具直徑d成正比,與切削深度成反比。經濟型數控加工中,一般L的取值范圍為:L=(0.6~0.9)d。
⑶切削速度v。提高v也是提高生產率的一個措施,但v與刀具耐用度的關系比較密切。隨著v的增大,刀具耐用度急劇下降,故v的選擇主要取決於刀具耐用度。另外,切削速度與加工材料也有很大關系,例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時,v可採用8m/min左右;而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時,v可選200m/min以上。
⑷主軸轉速n(r/min)。主軸轉速一般根據切削速度v來選定。
數控機床的控制面板上一般備有主軸轉速修調(倍率)開關,可在加工過程中對主軸轉速進行整倍數調整。
⑸進給速度vF 。vF應根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。vF的增加也可以提高生產效率。加工表面粗糙度要求低時,vF可選擇得大些。在加工過程中,vF也可通過機床控制面板上的修調開關進行人工調整,但是最大進給速度要受到設備剛度和進給系統性能等的限制。