數(shù)控刀具的切削用量選擇

一、切削用量的選擇原則
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切削加切削用量的大小對加工質(zhì)量、刀具磨損、切削功率和加工成本等均有顯著影響。工時,需要根據(jù)加工條件選擇適當(dāng)?shù)那邢魉俣龋ɑ蛑鬏S轉(zhuǎn)速)、進(jìn)給量(或進(jìn)給速度)和背吃刀量的數(shù)值。切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量,統(tǒng)稱為切削用量三要素。數(shù)控加工中選擇切削用量時,要在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下,充分發(fā)揮機(jī)床性能和刀具切削性能,使切削效率最高,加工成本最低。
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合理選擇切削用量的原則是:
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(1)粗加工時切削用量的選擇原則首先選取盡可能大的背吃刀量;其次要根據(jù)機(jī)床動力和剛性的限制條件等,選取盡可能大的進(jìn)給量;最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳切削速度。
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(2)精加工時切削用量的選擇原則 首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量;其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求,選取較小的進(jìn)給量;最后在保證刀具耐用度的前提下,盡可能選取較高的切削速度。
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粗加工以提高生產(chǎn)效率為主,但也要考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本;而半精加工和精加工時,以保證加工質(zhì)量為目的,兼顧加工效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明,參考切削用量手冊,并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而定。
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二、切削用量各要素的選擇方法
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1.背吃刀量的選擇
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根據(jù)工件的加工余量確定。在留下精加工及半精加工的余量后,在機(jī)床動力足夠、工藝系統(tǒng)剛性好的情況下,粗加工應(yīng)盡可能將剩下的余量一次切除,以減少進(jìn)給次數(shù)。如果工件余量過大或機(jī)床動力不足而不能將粗切余量一次切除時。也應(yīng)將第一、二次進(jìn)給的背吃刀量盡可能取得大一些。另外,當(dāng)沖擊負(fù)荷較大(如斷續(xù)切削)或工藝系統(tǒng)剛性較差時,應(yīng)適當(dāng)減小背吃刀量。
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2.進(jìn)給量和進(jìn)給速度的選擇
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進(jìn)給量(或進(jìn)給速度)數(shù)控車床切削用量中的重要參數(shù),主要根據(jù)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。粗加工時,對加工表面粗糙度要求不高,進(jìn)給量(或進(jìn)給速度)可以選擇得大些。以提高生產(chǎn)效率。而半精加工及精加工時,表面粗糙度值要求低,進(jìn)給量(或進(jìn)給速度)應(yīng)選擇小些。
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最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能的限制。一般數(shù)控機(jī)床進(jìn)給速度是連續(xù)變化的,各擋進(jìn)給速度可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行無級調(diào)整,也可在加工過程中通過機(jī)床控制面板上的進(jìn)給速度倍率開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整。
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在選擇進(jìn)給速度時,還應(yīng)注意零件加工中的某些特殊因素。比如在輪廓加工中,選擇進(jìn)給量時,應(yīng)考慮由于慣性或工藝系統(tǒng)的變形而造成輪廓拐角處的“超程”或“欠程”問題。
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3.切削速度的選擇
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切削速度的選擇,主要考慮刀具和工件的材料以及切削加工的經(jīng)濟(jì)性。必須保證刀具的經(jīng)濟(jì)使用壽命。同時切削負(fù)荷不能超過機(jī)床的額定功率。在選擇切削速度時,還應(yīng)考慮以幾點(diǎn):
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①要獲得較小的表面粗糙度值時,切削速度應(yīng)盡量避開積屑瘤的生成速度范圍,一般可取較高的切削速度;
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②加工帶硬皮工件或斷續(xù)切削時,為減小沖擊和熱應(yīng)力,應(yīng)選取較低的切削速度;
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③加工大件、細(xì)長件和薄壁工件時,應(yīng)選用較低的切削速度。
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總之,選擇切削用量時,除考慮被加工材料、加工要求、刀具材料、生產(chǎn)效率、工藝系統(tǒng)剛性、刀具壽命等因素以外,還應(yīng)考慮加工過程中的斷屑、卷屑要求,因?yàn)榭赊D(zhuǎn)位刀片上不同形式的斷屑槽有其各自適用的切削用量。如果選用的切削用量與刀片不相適合,斷屑就達(dá)不到預(yù)期的效果。這一點(diǎn)在選擇切削用量時必須注意。
