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【Summary】:在切削加工中不仅要确定***的几何参数,还需选择切削用量的参数。本文从加工零件的形状入手简单的讨论了数控加工中***的选择,从零件的加工质量和***的耐用度入手简单的讨论了切削用量的选择。在切削深度Ap和进给量Fc初步选定后,合理的选择切削速度对切削效率和加工成本也有很大的影响。
【Keys】:数控加工;***选择;切削用量等。
无论在普通车床加工还是在数控加工中,***选择和切削用量的确定不仅影响加工效率,而且直接影响零件加工精度和表面粗糙度。现在我们使用的许多机械设计与制造软件都提供自动编程功能,只要选择好所用的***、切削用量等有关的加工参数,就可以自动生成程序并传输至数控机床完成其加工。
这与普通车床的加工形成鲜明的对比,也是最大的不同点。因此,本文在数控编程中必须面对的***如何选择和切削如何用量确定问题进行了论述。
一、数控加工常用***材料的类型及性能
数控加工***必须适应数控机床高速旋转、高效率的特点,还需有较好的工艺性、经济性。工具钢还应具有比较好的热处理工艺性。在选择***材料时,很难找到各方面都很好的,因为材料硬度与韧性之间、综合性能和***价格之间都是相互制约的。
㈠、数控***的分类有多种方法具体如下。
1、根据结构可分为:整体式、镶嵌式。
2、根据制造***所用的材料可分为:高速钢***、硬质合金***、金刚石***、陶瓷***等。
3、从切削工艺上可分为:车削***、钻削***、铣削***等。
㈡***材料还应具备如下的性能:
⑴高硬度***材料的硬度应大于工件材料的硬度,常温硬度应在HRC68以上;
⑵足够的韧性承受较大切削力、冲击力;
⑶高耐磨性***材料硬度越高,耐磨性越好;
⑷高耐热性***材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧度的能力;
⑸良好的工艺性与经济性
二、数控加工中***的选择
实际生产中,应考虑清楚硬质合金适合车削的材料、高速钢车刀适合车削什么样的材料。在加工中心上铣削平面时,应选择多大直径的面铣刀,以提高效率;平面轮廓的加工,应采用立铣刀;毛坯表面加工或粗加工时,可选取镶硬质合金刀片的铣刀;对一些立体的、复杂外形轮廓的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀等。
在进行曲面及不规则轮廓加工时,应选用球头***,并且要求球头***半径应小于曲面的最小曲率半径,以免影响加工表面。因此,只要在保证加工精度的前提下,无论是曲面的粗加工还是精加工,都应合理选择车刀或铣刀。
在数控加工中,由于***都是人工手动进行调换,占用加工时间中的辅助时间较长,所以要合理安排***顺序。一般应该遵循以下原则:
⑴尽量减少***数量,以减少换刀时间;
⑵安装一把***后应完成其所有能进行加工的地方;
⑶粗精加工分开;
⑷先面后孔;
⑸先进行曲面粗加工,后进行精加工等。
三、数加工中切削用量的确定
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;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、经济型和加工成本。
(一)***材料切削用量的选择
硬质合金
根据切削速度的公式V=dn/318来计算加工转速一般取600-1500转每分钟,-。
涂层刀片
根据切削速度的公式V=dn/318来计算
粗加工转速一般取850转每分钟,
(二)被吃刀量切削速度进给量
⑴背吃刀量Ap在机床、工件和***的刚度允许的情况下,应尽可能使背吃刀量等于加工余量,可以减少进给次数,提高生产效率。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度,应留少量精加工余量,—。
⑵切削速度Vc随着Vc的增大,***耐用度下降,所以Vc的选择主要取决于***的耐用度。
⑶进给量F如果能够保证工件加工质量的前提下,可以尽量选择较高的进给速度;如果是切槽、车深孔时,应该选择较低的进给速度。另外,不同刀尖圆弧半径的最大进给量。
⑷主轴转速n(r/min)主轴转速一般根据切削速度Vc来确定选定。切削速度确定后,用公式n=1000Vc/лd来计算主轴转速。
例如加工材料为45#钢,M30,,如下图:
分析:
加工螺纹就应该选择螺纹车刀,因为零件毛坯为45#钢,使用硬质合金车刀就可以了。转速800r/min左右,,可以分5刀车削。具体编程如下:
%1234(程序名)
N1M3S800T0303(主轴正转,800r/min,3号刀)
N2G00X30XZ2(定位)
-(切削螺纹的终点坐标)
N4X29
N7G00X100(退刀)
N8Z100
N9M30(程序结束)
在数控加工过程中,F也可以通过进给倍率修调进行手动调整。在切削深度和进给量选定后,合理的选择切削速度对切削效率和加工成本有很大的影响。
下图所示为切削速度、进给量对工序成本的影响。
注:横轴为切削速度VC,纵轴为工序成本
图示切削速度与进给量对工序成本的影响
(由上到下4条曲线分别有小到大的4种进给量)
分析图可知:当进给量一定时,切削速度适中时,对应成本最低,该速度即为对应于***经济使用寿命的最佳切削速度;增大进给量,工序成本随之降低,且与***经济使用寿命对应的最佳切削速度随进给量的增大而降低。
结束语
随着数控机床在生产实际中的广泛应用,数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。在数控程序的编制过程中,要在人机互交状态下即时选择***和确定切削用量。因此,编程人员必须熟悉***的选择和切削用量的确定原则,从而保证零件的加工质量和加工效率,充分发挥数控机床的优点,提高企业的经济效益和生产水平。
Reference:
[1]陆剑中《金属切削原理与***》,***出版社,2008
[2]汤****成《机械制造工艺学》中国劳动社会保障出版社,2004
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-全文完-