文档介绍：***的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容,它不仅影响数控机床的加工效率,而且直接影响加工质量｡CAD/CAM技术的发展,使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能,特别是微机与数控机床的联接,使得设计､工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成,一般不需要输出专门的工艺文件｡
现在,许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能,这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题,比如,***选择､加工路径规划､切削用量设定等,编程人员只要设置了有关的参数,就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工｡因此,数控加工中的***选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的,这与普通机床加工形成鲜明的对比,同时也要求编程人员必须掌握***选择和切削用量确定的基本原则,在编程时充分考虑数控加工的特点｡本文对数控编程中必须面对的***选择和切削用量确定问题进行了探讨,给出了若干原则和建议,并对应该注意的问题进行了讨论｡
一､数控加工常用***的种类及特点
数控加工***必须适应数控机床高速､高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用***､通用连接刀柄及少量专用刀柄｡刀柄要联接***并装在机床动力头上
,因此已逐渐标准化和系列化｡数控***的分类有多种方法｡根据***结构可分为:①整体式;②镶嵌式,采用焊接或机夹式连接,机夹式又可分为不转位和可转位两种;③特殊型式,如复合式***,减震式***等｡根据制造***所用的材料可分为:①高速钢***;②硬质合金***;③金刚石***;④其他材料***,如立方氮化硼***,陶瓷***等｡从切削工艺上可分为:①车削***,分外圆､内孔､螺纹､切割***等多种;②钻削***,包括钻头､铰刀､丝锥等;③镗削***;④铣削***等｡为了适应数控机床对***耐用､稳定､易调､可换等的要求,近几年机夹式可转位***得到广泛的应用,在数量上达到整个数控***的30%~40%,金属切除量占总数的80%~90%｡
数控***与普通机床上所用的***相比,有许多不同的要求,主要有以下特点:
⑴刚性好(尤其是粗加工***),精度高,抗振及热变形小;
⑵互换性好,便于快速换刀;
⑶寿命高,切削性能稳定､可靠;
⑷***的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间;
⑸***应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除;
⑹系列化,标准化,以利于编程和***管理｡
二､数控加工***的选择
***的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的｡应根据机床的加工能力､工件材料的性能､加工工序､切削用量以及其它相关因素正确选用***及刀柄｡***选择总的原则是:安装调整方便,刚性好,耐用度和精度高｡在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高***加工的刚性｡
选取***时,要使***的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应｡生产中,平面零件周边轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选硬质合金刀片铣刀;加工凸台､凹槽时,选高速钢立铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀､环形铣刀､锥形铣刀和盘形铣刀｡
在进行自由曲面加工时,由于球头***的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般取得很能密,故球头常用于曲面的精加工｡而平头***在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀,因此,只要在保证不过切的前提下,无论是曲面的粗加工还是精加工,都应优先选择平头刀｡另外,***的耐用度和精度与***价格关系极大,必须引起注意的是,在大多数情况下,选择好的***虽然增加了***成本,但由此带来的加工质量和加工效率的提高,则可以使整个加工成本大大降低｡
在加工中心上,各种***分别装在刀库上,按程序规定随时进行选刀和换刀动作｡因此必须采用标准刀柄,以便使钻､镗､扩､铣削等工序用的标准***,迅速､准确地装到机床主轴或刀库上去｡编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸､调整方法以及调整范围,以便在编程时确定***的径向和轴向尺寸｡目前我国的加工中心采用TSG工具系统,其刀柄有直柄(三种规格)和锥柄(四种规格)两种,共包括16种不同用途的刀柄｡
在经济型数控加工中,由于***的刃磨､测量和更换多为人工手动进行,占用辅助时间较长,因此,必须合理安排***的排列顺序｡一般应遵循以下原则:①尽量减少***数量;②一把***装夹后,应完成其所能进行的所有加工部位;③粗精加工的***应分开使用,即使是相同尺寸规格的***;④先铣后钻;⑤先进行曲面精加工,后进行二维轮廓精加工;⑥在可能的情况下,应尽可能利用数控机床的自动换刀功能,以提高生产效率等｡
三､数控加工切削用量的确定
合理选择切削用量的原则是,粗加工时,一般以提高生产率为主,但也应考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率