卧式数控车床如何合理选择切削用量
铣削加工切削用量的选择
数控机床加工的切削用量
(3)确定进给速度
进给速度是数控机床切削用量中的重要参数。主要根 据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、零件的材 料性质来选取。当加工精度和表面粗糙度要求高时,进给 速度应该选择得小些。一般应该在20mm/min~50mm/min 范围内选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能 பைடு நூலகம்影响,并与数控系统中脉冲当量的大小有关。
数控机床编程与操作
数控机床加工的切削用量
切削用量主要包括:铣削深度、铣削速度、进给速度。 对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量,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 也应该考虑经济性和加工成本;半精加工和精加工时,一般 应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性和加工 成本。具体选用数值应该根据机床说明书、切削用量手册, 并结合实际经验而定。 (1)铣削深度
效措施还是应该尽可能采取大的铣削深度。因为切削速度v 与刀具耐用度的关系成反比,所以切削速度v 的选取主要取
决于刀具耐用度。切削用量的选取可根据实际经验或参阅有 关手册。
主轴转速n(r/min)由切削速度v 来选定:
n= 1000v /(πd)
式中:v ——切削速度mm /min,由刀具耐用度决定;
数控机床编程与操作
在机床、工件和刀具刚度允许的情况下,应以最小的进 给次数切除待加工余量,最好一次切除待加工余量,以提高 生产效率。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度,可留少 许余量留待最后加工。数控铣床的精加工余量一般可取 (0.2~0.5mm)。
合理选择切削用量
10
四、校验机床功率
机床功率所允许的切削速度为
vc
PE η 6 104 Fc
式中: PE ——机床电动机功率,kW;
η ——机床传动效率,一般 0.75~0.85 。
机械制造基础
11
课堂实训——选择切削用量
机械制造基础
有一轴,加工精度为IT9;表面粗糙度轮廓Ra为3.2 μm,材料为45热轧钢, Rm 0.637 GPa,毛坯尺
工件材料
表面粗糙度轮廓 Ra/μm
铸铁、青铜及铝 合金
10~5 5~2.5 2.5~1.25
10~5
碳钢及合金钢
5~2.5
2.5~1.25
切削速度范围 /
vc(m/min)
不限
< 50 > 50 < 50 > 50 < 50 50~100 > 100
刀尖圆弧半径 rε /mm
0.5
1
进给量 f /(mm/r)
12
课堂实训——选择切削用量
机械制造基础
实训解析:
(1)粗车
1)确定背吃刀量 ap
由于半精车余量为0.5 mm,加工尺寸为
39 mm,因此粗车后轴的直径应为
40 mm。根据
ap
dw
dm 2
公式计算粗车背吃刀量 ap (46 40)/ 2 3 mm 。
数控机床加工的切削用量
数控机床加工的切削用量包括切削速度V c (或主轴转速n)、切削深度a p 和进给量f ,其选用原则与普通机床基本相似,合理选择切削用量的原则是:粗加工时,以提高劳动生产率为主,选用较大的切削量;半精加工和精加工时,选用较小的切削量,保证工件的加工质量。
1. 数控车床切削用量 1)切削深度a p
在工艺系统刚性和机床功率允许的条件下,尽可能选取较大的切削深度,以减少进给次数。当工件的精度要求较高时,则应考虑留有精加工余量,一般为0.1~0.5mm 。
切削深度ap
计算公式:a p =
式中: d w —待加工表面外圆直径,单位mm d m —已加工表面外圆直径,单位mm. 2)切削速度Vc
① 车削光轴切削速度V c 光车切削速度由工件材料、刀具的材料及加工性质等因素所确定,表1为硬质合金外圆车刀切削速度参考表。
切削速度Vc 计算公式: Vc=
式中: d —工件或刀尖的回转直径,单位mm n —工件或刀具的转速,单位r/min
表1 硬质合金外圆车刀切削速度参考表
2
m
w d d
注:表中刀具材料切削钢及灰铸铁时耐用度约为60min。
②车削螺纹主轴转速n切削螺纹时,车床的主轴转速受加工工件的螺距(或导程)大小、驱动电动机升降特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响,因此对于不同的数控系统,选择车削螺纹主轴转速n存在一定的差异。下列为一般数控车床车螺纹时主轴转速计算公式:
n≤–k
式中:p—工件螺纹的螺距或导程,单位mm。k—保险系数,一般为80。
3)进给速度
进给速度是指单位时间内,刀具沿进给方向移动的距离,单位为mm/min,也可表示为主轴旋转一周刀具的进给量,单位为mm/r。
机械加工切削用量选择
切削用量选择
在售前服务编制加工工序卡以及调装设计中,都需要确定切削用量及计算节拍时间。本文就卧式数控车床如何合理选择切削用量进行探讨。
一. 原始资料:无论编制加工工序卡-即制定工艺方案还是调装设计都需要掌握以下资 料,做为刀具选择.卡具设计以及选择切削用量的依据。 .
1 工件图:包括形状.尺寸.公差.形位公差.粗糙度和其他技术要求。特别强调的是本序 加工的部位必须明确,用于及可能影响装卡部位的形状要表示清楚。
2.毛坯图:毛坯形状.尺寸,加工余量,材料.硬度等。
3.生产纲领:即年产量或单件时间,这对招标项目尤为重要。
4.验收要求:机床验收时对工件考核什麽项目,有无Cp 值和其它要求。
5.用户对工件定位基准.卡紧面.辅助支承 等要求,或指定参考的卡具样式。
6. 对刀具选择要求:用国产刀具或国外指定厂家 的刀具,特殊刀具是否自备等。
7. 用户单位,件名.件号等也应标明,以便管理。 二 选择切削用量的原则:
1. 总的要求:保证安全,不致发生人身事故或设备事故;保证加工质量。在上述 两项要求的前提下充分发挥机床的潜力和刀具的切削性能,选用较大的切削用量以提高生产率;不应超负荷工作,不能产生过大的变形和震动。
2. 一般原则:切削用量选择的原则是提高生产率,即切削时间缩短。切削时间可按下式计算: . (min)1000p
p a f V D
L a f n L t ⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=
πδδ………(1) 式中: L -每次走刀的行程长度 (mm )
δ-工件单边总余量 (mm )
n -主轴转数 (r/min ) D -工件直径 (mm ) αp -吃刀深 (mm ) f -进给量 (mm/r ) V -切削速度 (m/ min )
数控车床编程如何确定切削用量与进给量
数控车床编程如何确定切削用量与进给量
来源:数控机床网 作者:数控车床 栏目:行业动态
在编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量。选择切削用量时,一定要充分考虑影响切削的各种因素,正确的选择切削条件,合理地确定切削用量,可有效地提高机械加工质量和产量。影响切削条件的因素有:机床、工具、刀具及工件的刚性;切削速度、切削深度、切削进给率;工件精度及表面粗糙度;刀具预期寿命及最大生产率;切削液的种类、冷却方式;工件材料的硬度及热处理状况;工件数量;机床的寿命。 上述诸因素中以切削速度、切削深度、切削进给率为主要因素。
切削速度快慢直接影响切削效率。若切削速度过小,则切削时间会加长,刀具无法发挥其功能;若切削速度太快,虽然可以缩短切削时间,但是刀具容易产生高热,影响刀具的寿命。决定切削速度的因素很多,概括起来有:
(1)刀具材料。刀具材料不同,允许的最高切削速度也不同。高速钢刀具耐高温切削速度不到50m/min,碳化物刀具耐高温切削速度可达100m/min以上,陶瓷刀具的耐高温切削速度可高达1000m/min。
(2)工件材料。工件材料硬度高低会影响刀具切削速度,同一刀具加工硬材料时切削速度应降低,而加工较软材料时,切削速度可以提高。 (3)刀具寿命。刀具使用时间(寿命)要求长,则应采用较低的切削速度。反之,可采用较高的切削速度。
(4)切削深度与进刀量。切削深度与进刀量大,切削抗力也大,切削热会增加,故切削速度应降低。
(5)刀具的形状。刀具的形状、角度的大小、刃口的锋利程度都会影响切削速度的选取。
切削用量的合理选择
切削用量的合理选择
切削用量的合理选择(2021-07-1315:37:22)标签:刀具寿命用量生产率切削性能杂谈
分类:数控刀具技术
切削用量不仅就是在机床调整前必须确认的关键参数,而且其数值合理是否对加工质量、加工效率、生产成本等有著非常关键的影响。所谓“合理的”切削用量就是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能够(功率、扭矩),在保证质量的前提下,赢得低的生产率和高的加工成本的切削用量。
一制订切削用量时考虑的因素切削加工生产率
在焊接加工中,金属切除率与切削用量三要素ap、f、v均维持线性关系,即为其中任一参数减小一倍,都可以并使生产率提升一倍。然而由于刀具寿命的制约,当任一参数减小时,其它二参数必须增大。因此,在制定切削用量时,三要素获得最佳女团,此时的高生产率才就是合理的。刀具寿命
切削用量三要素对刀具寿命影响的大小,按顺序为v、f、ap。因此,从保证合理的刀具寿命出发,在确定切削用量时,首先应采用尽可能大的背吃刀量;然后再选用大的进给量;最后求出切削速度。加工表面粗糙度
精加工时,减小进给量将减小加工表面粗糙度值。因此,它就是精加工时遏制生产率提升的主要因素。
二刀具寿命的选择原则
切削用量与刀具寿命存有密切关系。在制订切削用量时,应当首先挑选合理的刀具寿命,而合理的刀具寿命则应当根据优化的目标而的定。通常分后最低生产率刀具寿命和最高成本刀具寿命两种,前者根据单件工时最少的目标确认,后者根据工序成本最高的目标确认。挑选刀具寿命时可以考量如下几点:
根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。
切削用量选择的基本原则
切削用量选择的基本原则
切削用量选择是机械加工中非常重要的一环,合理的切削用量选择可以提高加工效率,降低能耗,延长刀具寿命,确保加工质量。下面将介绍切削用量选择的基本原则。
1. 根据加工材料的特性选择切削用量:不同的材料具有不同的硬度、塑性、热导率等特性,因此在选择切削用量时需要考虑这些因素。一般来说,对于硬度较高的材料,应选择较小的切削用量,以避免刀具过早磨损;对于塑性较好的材料,可以适当增加切削用量,以提高加工效率。
2. 根据刀具的类型选择切削用量:不同类型的刀具具有不同的切削能力和切削稳定性,因此在选择切削用量时需要考虑刀具的特性。一般来说,对于切削能力较强的刀具,可以选择较大的切削用量,以提高加工效率;对于切削稳定性较好的刀具,可以适当增加切削用量,以提高加工精度。
3. 根据加工表面粗糙度要求选择切削用量:不同的加工表面粗糙度要求需要选择不同的切削用量。一般来说,对于要求较高的加工表面粗糙度,应选择较小的切削用量,以提高加工精度;对于要求较低的加工表面粗糙度,可以适当增加切削用量,以提高加工效率。
4. 根据加工精度要求选择切削用量:不同的加工精度要求需要选择
不同的切削用量。一般来说,对于要求较高的加工精度,应选择较小的切削用量,以提高加工精度;对于要求较低的加工精度,可以适当增加切削用量,以提高加工效率。
5. 根据切削热量选择切削用量:切削过程中会产生大量的热量,如果切削用量选择不当,会导致切削热量过大,影响加工质量。因此,在选择切削用量时需要注意控制切削热量,避免过热引起刀具磨损和工件变形。
数控车削切削用量的选择原则
数控车削切削用量的选择原则
1.保证切削力的稳定:在选择切削用量时,需要确保切削力的稳定。
过大的切削用量会导致切削力过大,有可能造成加工件变形、刀具的破裂,甚至会导致机床发生共振。因此,在选择切削用量时需要根据加工材料的
硬度、刀具材料的韧性等参数进行综合考虑,确保切削力处于合适的范围内。
2.提高加工效率:切削用量的选择也需要考虑加工效率的要求。在保
证切削力稳定的前提下,适当增大切削用量可以缩短加工时间,提高加工
效率。但是需要注意的是,切削用量过大可能会导致切削过程中的摩擦产
生过热,损坏刀具,因此需要根据具体的切削工艺参数,合理选择切削用量,以实现最佳的加工效率。
3.确保加工质量:切削用量的选择也需要考虑加工质量的要求。在保
证切削力和加工效率的前提下,需要根据加工表面的粗糙度、尺寸公差等
要求,选择适当的切削用量。切削用量过大可能会导致切削表面粗糙度增加,而切削用量过小可能会导致工件表面不平整、尺寸不准确等问题,因
此需要根据具体的加工要求,合理选择切削用量,确保加工质量。
4.延长刀具寿命:切削用量的选择也会对刀具寿命产生影响。过大的
切削用量会导致刀具承受较大的切削力和摩擦,容易引起刀具磨损和断裂。而切削用量过小又容易引起刀具的切屑堵塞,影响切削效果。因此,在选
择切削用量时需要注意刀具的耐磨性、强度等因素,合理选择切削用量,
以延长刀具的使用寿命。
5.不同加工方式的切削用量选择:不同的加工方式对切削用量的要求
也有所不同。例如,对于粗加工来说,切削用量可以适当增大,以快速去
除材料。而对于精加工来说,切削用量需要较小,以保证加工表面的质量。对于深孔加工来说,由于切削油液的润滑不足,切削用量需要较小,以减
数控车削中切削用量的选择
数控车削中切削用量的选择
一、数控车削中切削用量的概念及意义
数控车削中的切削用量是指在加工过程中,刀具与工件之间的相对运动状态下,单位时间内去除的金属量。它是衡量加工效率和加工质量的重要指标之一。在数控车床加工中,合理选择切削用量可以提高生产效率,降低成本,同时还能保证产品质量。
二、影响切削用量的因素
1. 刀具材料:不同材料的刀具对于不同材料的工件有着不同的适应性和耐磨性。
2. 刀具形状:不同形状的刀具适用于不同形状和精度要求的零件。
3. 切削速度:切削速度越高,单位时间内去除金属量越大。
4. 进给速度:进给速度越大,单位时间内去除金属量越大。
5. 切削深度:切削深度越大,单位时间内去除金属量越大。
6. 工件硬度:硬度较高的工件需要使用更耐磨损的刀具以及更小而深入地进行切割以提高切削用量。
三、如何选择合适的切削用量
1. 根据工件材料和形状选择刀具:不同材料和形状的工件需要使用不同的刀具,以达到最佳加工效果。
2. 根据加工要求选择切削速度和进给速度:根据加工要求确定切削速度和进给速度,以达到最佳的加工效率和质量。
3. 根据机床性能选择最佳切削深度:根据机床性能选择最佳的切削深度,以达到最佳的加工效率和质量。
4. 根据刀具磨损情况及时更换:定期检查并更换磨损严重的刀具,以保证加工质量。
5. 选择合适的冷却液:根据不同材料和形状的工件,选择合适的冷却液以降低温度、减少摩擦、延长刀具寿命等。
四、常见问题及解决方法
1. 切屑太长或太细怎么办?
答:调整进给速度或者增大/减小齿数可以改变每个齿面上去除金属量,从而改变切屑形状。
卧式数控车床刀具及切削参数选择
卧式数控车床刀具及切削参数选择
目录
一机卡车刀的选用 (1)
二孔加工刀具的选用 (9)
三切断和切槽刀 (12)
四螺纹车刀 (13)
五刀具材料 (16)
六刀具厂商 (17)
七刀具干涉图 (18)
八刀具允许的最大转动惯量 (19)
数控车床刀具系统比卧车复杂。要求安装数量多,安装可靠,自动换刀,装卸方便迅速还要求切削时间短以提高生产率。因此普遍采用机卡车刀。
机卡车刀是把压制有合理的几何参数,在一定的切削用量范畴内保证卷屑,断屑并有几个刀刃的刀片,用机械卡固方式装卡在标准刀体上的一种新型刀具。它避免了硬质合金刀片在焊接中产生的种种不良后果,因此能充分发挥刀片材料原有的切削性能,提高了车刀的耐用度和切削加工的生产率.另外刀体可重复使用,能节约大量制造刀体的钢材.还便于使刀具标准化和集中生产,同一型号刀片的几何形状较一致切削效果稳定.有利于提高零件加工质量,简化了刀具的管理工作.使用时,当刀刃磨损后,只需松开卡紧机构将刀片转一个角度,不必重磨,大大缩短了换刀.磨刀.装刀的辅助时间,而且可以避免刀片由于重磨而造成的缺陷.因此机卡车刀也叫不重磨车刀或可转位车刀。
除不可避免的情况外,为用户选用的都应该是机卡车刀。
一机卡车刀的选用
侧重外表面车刀的选用。内孔车刀大体相同,其特殊性问题另做叙述。
ISO对外表面车刀型号是如下表示的,它是国内外刀具厂商的统一标准。
选刀工作也就是确定型号中的各项内容,按选刀时考虑问题的大体顺序分叙如下:
(一)刀片形状的选择:外内表面车刀刀片形状关系车刀类型,它取决于加工部位的形状,是选刀的最重要内容。它主要涉及刀具的主偏角,刀尖角和有效刃数等。一般来讲刀尖角愈大刀尖强度愈高,应尽量采用。但刀尖角小干涉现象少,适用于复杂型面,开挖沟槽及下坡的型面。
数控车床切削用量的选用原则
数控车床切削用量的选用原则
在数控车床的加工过程中,切削用量的选用对于加工质量和效率起着重要的影响。合理的切削用量选用不仅可以提高加工精度和表面质量,还能延长刀具寿命和减少加工成本。本文将介绍数控车床切削用量选用的原则,以帮助读者正确进行数控车床的切削加工。
1. 根据加工材料选用合适的切削用量
不同材料具有不同的切削性能,因此在加工过程中应根据材料的硬度、韧性、塑性等特性来选用合适的切削用量。对于硬度较高的材料,如铸铁、合金钢等,应选用较小的切削用量,以减少切削阻力和热量积累,降低刀具磨损。而对于韧性较高的材料,如铝合金、铜等,可以适当增大切削用量,以提高加工效率。
2. 根据切削类型选用合适的切削用量
切削类型包括粗加工和精加工两种,对应的切削用量也有所不同。在粗加工中,为了快速去除材料,可以适当增大切削用量,提高进给速度和切削深度,以达到较高的加工效率。而在精加工中,要求加工精度和表面质量较高,需要减小切削用量,降低进给速度和切削深度,以提高加工精度。
3. 根据刀具类型选用合适的切削用量
不同的刀具具有不同的切削特性,根据刀具的类型和材质选用合适的切削用量非常重要。例如,对于硬质合金刀具,其硬度较高,可
以承受较大的切削力,因此可以选用较大的切削用量,提高加工效率。而对于高速钢刀具,其硬度较低,需要减小切削用量,以避免过大的切削力导致刀具断裂。
4. 根据加工要求选用合适的切削用量
不同的加工要求需要选用不同的切削用量。例如,对于外表面加工,为了保证表面质量,应选用较小的切削用量,减小表面粗糙度。而对于内孔加工,为了保证加工精度,可以适当增大切削用量,提高加工效率。此外,还需要考虑到加工后的余量,选用合适的切削用量,以便进行后续的修整和调整。
数控车床切削用量选择与计算
数控车床切削用量选择与计算
作者:崔林
来源:《科教导刊·电子版》2020年第12期
摘要数控编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量,并以指令的形式写入程序中。切削用量包括切削速度、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。
关键词切削用量背吃刀量进给速度
中图分类号:TG659 文献标识码:A
切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。数控加工中选择切削用量时,就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下,充分发挥机床性能和刀具切削性能,使切削效率最高,加工成本最低。
1切削用量的选择原则
总的要求:保证安全,不致发生人身事故或设备事故;保证加工质量。在上述 ;两项要求的前提下充分发挥机床的潜力和刀具的切削性能,选用较大的切削用量以提高生产率;不应超负荷工作,不能产生过大的变形和震动。
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、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册,并结合经验而定。从刀具的耐用度出发,切削用量的选择顺序是:先确定背吃刀量,其次确定进给量,最后确定切削速度。
2切削用量选择方法
2.1背吃刀量aP(mm)的选择
粗加工(Ra10~80 m)时,一次进给应尽可能切除全部余量。在中等功率机床上,背吃刀量可达8~l0mm。半精加工(Ra1.25~l0 m)时,背吃刀量取为0.5~2mm精加工(Ra0.32~1.25 m)时,背吃刀量取为0.2~0.4mm。
数控车床常用数控刀具和切削用量的选择
数控车床常用数控刀具和切削用量的选择
在数控加工中,数控刀具和切削用量的选择直接影响到加工效率、加工质量和刀具寿命,非常重要。在这篇文章中,我们将介绍数控车床常用的数控刀具和切削用量的选择方法。
数控刀具
全面分析刀具特性
选择刀具应从以下几个角度综合考虑:
1.切削材料。
2.工件材料。
3.加工模式和要求。
4.工件尺寸和精度等级。
5.刀具本身的性能和技术指标。
常用刀具类型
1.直角铣刀:广泛用于铣削各种材料,主要用于倒角、铣槽和平面铣削
等。
2.面铣刀:用于加工平面、曲面和轮廓表面,精度和表面质量好。
3.端铣刀:用于在工件的末端加工平面或拐角处加工凸起的平面。
4.刀球铣刀:适用于模具、模板、塑料、铸造和轻质合金等材料。
5.镗刀:适用于各种精度要求的孔加工,如轴承座孔、液压、气动元件
的孔、箱体法兰孔等。
6.钻头:适用于较小的孔加工。
7.换刀式铣刀:高效、自动换刀、可以同时完成多种切削任务。
刀具选择原则
1.根据加工材料选择刀具的刀具材料。
2.选择合适的刀具类型和尺寸。
3.规避尽可能少的工具更换次数,提高生产效率。
4.对于高精度加工,需选择高精度刀具。
5.对于大批量生产,要选择高效率的刀具。
切削用量
切削用量的重要性
切削用量的大小直接关系到加工表面粗糙度、切削温度和工具磨损,因此,切
削用量的选择非常重要。
如何选择适当的切削用量
1.根据所加工的材料选择对应的切削用量。
2.根据所加工的形状选择适当的切削用量。
3.根据所使用的工具选择适当的切削用量。
4.根据所需的表面质量选择适当的切削用量。
5.根据所需要的加工效率选择适当的切削用量。
简述切削用量的选择原则
简述切削用量的选择原则
切削用量是指一次切削加工的参数,其决定着机床上的加工结果。切削用量的选择,应当考虑四个主要原则:机床的能力、加工精度要求、材料的可切削性以及刀具的切削极限。
首先,机床的能力是最重要的因素。机床的能力可以用加工精度、承载能力等指标表示。机床的能力不能超过刀具的切削极限,它决定了切削工件的尺寸和形状。通常,随着材料硬度的升高,切削用量增加,而切削面粗糙度也会随之提高。
其次,切削用量主要由加工精度要求决定。若要满足加工精度要求,则必须认真选择切削用量。一般情况下,切削深度应尽量减少,即切削用量应尽可能低。若切削用量过大,其切削面粗糙度将难以满足加工精度的要求。
此外,切削用量还必须根据材料的可切削性而定。材料的可切削性主要取决于材料的硬度和结构特性。若材料硬度高,则切削用量要求提高,以便保证加工过程可控;若材料结构复杂,则切削用量要求更高,以保证加工精度。
最后,刀具的切削极限也需要考虑。刀具的切削极限根据刀具的刃长、刃角、前角及切削材料的硬度等而定。如果刀具切削极限被超过,则会导致刀具的损坏,也将影响到加工的质量。
总之,选择切削用量时应考虑机床的能力、加工精度要求、材料的可切削性、以及刀具的切削极限,以便实现高效、精确的切削加工。选择合适的切削用量,能够有效提高加工质量,降低加工成本,实现
加工精度要求。
数控车床编程如何确定切削用量与进给量
数控车床编程如何确定切削用量与进给量
在编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量。选择切削用量时,一定要充分考虑影响切削的各种因素,正确的选择切削条件,合理地确定切削用量,可有效地提高机械加工质量和产量。
影响切削条件的因素有:机床、工具、刀具及工件的刚性;切削速度、切削深度、切削进给率;工件精度及表面粗糙度;刀具预期寿命及最大生产率;切削液的种类、冷却方式;工件材料的硬度及热处理状况;工件数量;机床的寿命。
上述诸因素中以切削速度、切削深度、切削进给率为主要因素。
切削速度快慢直接影响切削效率。若切削速度过小,则切削时间会加长,刀具无法发挥其功能;若切削速度太快,虽然可以缩短切削时间,但是刀具容易产生高热,影响刀具的寿命。决定切削速度的因素很多,概括起来有:
(1)刀具材料
刀具材料不同,允许的最高切削速度也不同。高速钢刀具耐高温切削速度不到50m/min,碳化物刀具耐高温切削速度可达100m/min以上,陶瓷刀具的耐高温切削速度可高达1000m /min。
(2)工件材料
工件材料硬度高低会影响刀具切削速度,同一刀具加工硬材料时切削速度应降低,而加工较软材料时,切削速度可以提高。
(3)刀具寿命
刀具使用时间(寿命)要求长,则应采用较低的切削速度。反之,可采用较高的切削速度。
(4)切削深度与进刀量
切削深度与进刀量大,切削抗力也大,切削热会增加,故切削速度应降低。
(5)刀具的形状
刀具的形状、角度的大小、刃口的锋利程度都会影响切削速度的选取。
(6)冷却液使用
机床刚性好、精度高可提高切削速度;反之,则需降低切削速度。
数控车削切削用量的选择原则
数控车削切削用量的选择原则、方法及主要问题
数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速n或切削速度vc(用于恒线速度切削)、进给速
度vf或进给量f。这些参数均应在机床给定的允许范围内选取。
切削用量的选用原则
(1)切削用量的选用原则
粗车时,应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。
选择切削用量时应首先选取尽可能大的背吃刀量ap,其次根据机床动力和刚性的限制条件,选取尽可能
大的进给量f,最后根据刀具耐用度要求,确定合适的切削速度vc。增大背吃刀量ap可使走刀次数减少,增大进给量f有利于断屑。
精车时,对加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量不大且较均匀。选择精车的切削用量时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高生产率。因此,精车时应选用较小(但不能太小)的背吃刀量和进给量,并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数,以尽可能提高切削速度。
(2)切削用量的选取方法
①背吃刀量的选择粗加工时,除留下精加工余量外,一次走刀尽可能切除全部余量。也可分多次走刀。
精加工的加工余量一般较小,可一次切除。在中等功率机床上,粗加工的背吃刀量可达8~10mm;半精
加工的背吃刀量取0.5~5mm;精加工的背吃刀量取0.2~1.5mm。
②进给速度(进给量)的确定粗加工时,由于对工件的表面质量没有太高的要求,这时主要根据机床进
给机构的强度和刚性、刀杆的强度和刚性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及已选定的背吃刀量等因素来选取进给速度。精加工时,则按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素来选取进给速度。进给速度νf可
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卧式数控车床如何合理选择切削用量
本文就卧式数控车床如何合理选择切削用量进行探讨。
一. 原始资料:无论编制加工工序卡-即制定工艺方案还是调装设计都需要掌握以下资 料,做为刀具选择.卡具设计以及选择切削用量的依据。
1 工件图:包括形状.尺寸.公差.形位公差.粗糙度和其他技术要求。特别强调的是本序 加工的部位必须明确,用于及可能影响装卡部位的形状要表示清楚。
2.毛坯图:毛坯形状.尺寸,加工余量,材料.硬度等。
3.生产纲领:即年产量或单件时间,这对招标项目尤为重要。
4.验收要求:机床验收时对工件考核什麽项目,有无Cp 值和其它要求。
5.用户对工件定位基准.卡紧面.辅助支承 等要求,或指定参考的卡具样式。
6. 对刀具选择要求:用国产刀具或国外指定厂家 的刀具,特殊刀具是否自备等。
7. 用户单位,件名.件号等也应标明,以便管理。 二 选择切削用量的原则:
1. 总的要求:保证安全,不致发生人身事故或设备事故;保证加工质量。在上述 两项要求的前提下充分发挥机床的潜力和刀具的切削性能,选用较大的切削用量以提高生产率;不应超负荷工作,不能产生过大的变形和震动。
2. 一般原则:切削用量选择的原则是提高生产率,即切削时间缩短。切削时间可按下式计算: . (min)1000p
p a f V D
L a f n L t ⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=
πδδ………(1) 式中: L -每次走刀的行程长度 (mm )
δ-工件单边总余量 (mm )
n -主轴转数 (r/min ) D -工件直径 (mm ) αp -吃刀深 (mm ) f -进给量 (mm/r ) V -切削速度 (m/ min )
从(1)式中可知要使切削时间最短,必须使 V ,f, αp 的乘积为最大。提高 V ,f, αp 都能提高生产率,且影响程度都是一样的。但是对刀具耐用度的影响三者是不相同的。
切削用量与刀具耐用度的一般关系式为:
式中: C R -刀具耐用度系数,与刀具. 工件材料和切削条件有关。
X.Y.Z -指数,分别表示各切削用量对刀具耐用度的影响程度。
用YT5硬质合金车刀切削σb =0.637GP α的低碳钢(f>0.7mm/r )切削用量与刀具耐用度的关 系为:
T =
75
.025
.25
p
R
f
V C α⨯⨯ (3)
从(3)式中可以看出,切削速度V 对刀具耐用度的影响最大,进给量f 次之,吃刀深αp 影响最小。这与三者对切削温度的影响完全一致。反映出切削温度 对刀具耐用度有着很重要的影响。在优选切削用量以提高生产率时,其选择顺序应为:首先尽量选用最大吃刀深αp 然后根据加工条件选用最大的进给量f ,最后才在刀具耐用度或机床功率所允许的情况下选取最大切削速度V 。
三.吃刀深αp:一般情况下,机床工艺系统刚度允许时,粗车吃刀深在保留半精车. 精车余量后,尽量将粗车余量一次切除。如果总加工余量太大,一次切去所有加工余量会产生明显的振动,甚至刀具强度不允许. 机床功率不够,则可分成两次或几次粗车。但第一刀吃刀深应尽量大,以消除表面硬皮.切除沙眼气孔等缺陷,从而保护刀尖不与毛坯接触。半精车和精车加工,其吃刀深是根据加工精度和表面粗糙度要求,由粗车后留下余量确定的。最后一刀吃刀深不宜太小,否则会产生刮擦.对粗糙度不利。
四. 进给量f:粗车时的进给量主要考虑进给伺服电机功率.刀杆尺寸.刀片厚度.工件的直径和长度等因素。在工艺系统刚度和强度允许的情况下,可选用较大进给量.反之适当减少。如加工小孔.因刀杆直径小,应降低进给量。孔深.刀杆悬伸长,则需进一步降低进给量。由于钻头横刃钻孔进给力较大,进给量往往受到Z向伺服电机力矩制约。
半精加工和精加工的进给量受到工件加工精度和粗糙度限制,由于加工精度和粗糙度往往形成对应关系。半精加工和精加工进给量大小的确定着眼于表面粗糙度。表1为加工精度和粗糙度对照表,当用户图纸标注不全时可以参考。
表面粗糙度理论值R
m ax
计算公式:
R
m ax=
1000
8
2
⨯
e
r
F
(μ) (4)
V T m = C o (5)
式中:T —刀具耐用度(min)
m —指数,表示V 对T的影响程度
C o—系数,与刀具.工件材料和切削条件有关
上式为重要的刀具耐用度方程式,指数m表示V 对T的影响程度,耐热性愈差的刀具材料其m值愈小.则切削速度V 对刀具耐用度T的影响就愈大。对高速钢刀具m=0.1~0.125;硬质合金刀具m=0.2~0.4;陶瓷刀具m约为0.4。在常用的切削速度范围内公式(5)完全可以适用,但在较宽的切削速度范围内实验就不完全适用了。
刀具耐用度优化指标有三种:一是经济耐用度(最低成本耐用度),采用此种耐用度成本低有利于市场竞争,在产品初创阶段.不太畅销阶段最为适宜。二是最大利润耐用度,宜用于产品销路畅通.供不应求时以获最大利润。三是最大生产率耐用度,是在产品急需情况下如战时.救灾等不计成本时采用。
常规生产理应采用最大利润耐用度,但在实际应用中生产厂家往往没有明确的刀具耐用度优化指标,按班次.或观察磨损情况换刀。一般对制造刃磨都比较简单. 成本不高的刀具耐用度可低一些,反之则高一些。在通用机床上,资料推荐以及从用户使用情况分析,硬质合金车刀耐用度大致为60~90 min,钻头耐用度大致为80~120 min,硬质合金端铣刀耐用度大致为90~180 min。对于装卡调正比较复杂的刀具其耐用度要高,如组合机床刀具其耐用度常为通用机床的3~9倍。加工大型工件时,如车削很长的轴.为避免中途换刀,刀具耐用度也要高一些,可相当于中小件加工刀具其耐用度的2~3倍。
知名刀具厂商的样本对每种刀具及加工相应材料都推荐了切削速度,实用中我们根本达不到其推荐值,这是因为其所取刀具耐用度较低。刀具厂商所取刀具耐用度大体属最大生产率耐用度,而正常生产取耐用度时间要高得多,以SANDVIK硬质合金刀片为例,该公司是以刀具耐用度15 min为准给定的切削速度,(ISCAR,株州刀具公司也是15 min,其它公司未明确)其指数m按样本数据推算该公司取m=0.25,故公式(5)表达为:
V ×15 0.25 = C 0 ... ... (6)
刀具耐用度在不是15 min情况下使用,切削速度就要乘上修正系数如表4:
例如车削45钢:刀片材料GC4025,进给量f=0.4 mm/ r,SANDVIK样本推荐切削速度为290m/ min。为一般用户做工艺方案时,选定刀具耐用度90 min,则
V90 = 290 ×0.64 = 185 m/ min
对大量生产.用户要求较高生产率的,选定刀具耐用度60 min,则
V60 = 290 ×0.71 = 205 m/ min
一般情况下先确定切削速度.再根据工件直径计算机床转数。某些情况下切削速度反过