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探析切削用量对数控机床加工的影响

http://www.qctester.com/ 来源: 本站原创  浏览次数:2648 发布时间:2013-2-19 QC检测仪器网

    摘要:在数控加工工艺中切削用量的合理选择直接关系到加工质量的好坏,另外刀具磨损程度、加工效率和加工成本都和切削用量密切相关,因此选择合理的切削用量不仅可以节约成本,还可提高加工效率。CAD/CAM技术在数控机床中的引用,不仅减少了编程人员的工作量,还
    提高了加工的精确度,但切削用量仍是数控机床中的重要参数,本文针对切削用量对数控机床加工的影响进行探析,以便设置合理的切削
    用量来提高工作效率。
    关键词:切削用量;数控机床;影响
    科学技术的发展促进了社会生产力的提高,随着机械产品在各行各业出现的频率越来越高,质量问题和生产效率问题就成了厂商关注的重点。为了提供外形复杂的零件,数控机床应运而生,数控机床是一种用数字控制的机床,利用数字输入对机床进行操作,因此它的内部装有程序控制系统是一种自动化机床。数控机床的运动是由程序控制系统控制加工的,所以它的精确度和自动化程度都比较高,属于机电一体化的加工设备数控加工需要把加工零件的图纸作为加工依据来设置相应的工艺,程序员将工艺参数编织成加工程序输入程序控制系统,控制系统会控制相应的工件、工具对零件进行加工。
    1切削用量的选择

切削用量有三个要素,分别是背吃刀量、切削速度和进给量,切削速度即主轴转速。而保证加工精度和减小刀具磨损程 度的前提是选择合理的切削用量,合理的切削用量可以将刀具切削性能和机床性能发挥到极致,如此就降低了加工成本还提高了切削效率。不同的加工种类,切削用量的选择也不相同,当加工的工件为粗加工时,在保证加工成本的前提下尽量提高生产效率。因此在背吃刀量的选择上要尽可能的加大,进给量的选择要以机床刚性和机床动力为依据,看有没有限制条件,进给量的最大值是否超出了机床的承受范围,最后是切削速度的选择,切削速度的选择需以刀具耐用度为依据选择。当加工零件对精密度要求较高时,应选择精加工或者半精加工,精加工对加工质量的要求比粗加工要高,除了加工质量之外,加工成本、切削效率都需要考虑进来。粗加工后的余量是选择合理切削用量的依据,首先要确定背吃刀量的大小,进给量的选择是根据粗加工对零件表面粗糙度的要求,尽量选择较小的进给量,切削速度的选择要以刀具耐磨度为前提,尽量选取大的。然而在实际操作中的参数设置都要以切削用量手册、机床说明书等理论作为实际操作的依据,另外还需要实践经验的总结。

2背吃刀量的选择

背吃刀量是切削用量中的第一要素,它的选择是参照工艺系统刚度和加工余量确定的,当被吃当量没有超出机床性能、工件性能和刀具刚度是,加工余量和背吃刀量是相等的,此时的背吃刀量对生产效率而言是最佳值。零件的加工不仅要保证它的精确度,表面粗糙度也要符合加工要求,因此在进行粗加工时需保持一定的加工余量,以保证精加工的正常操作。由于 数控机床加工的精度比普通机床加工更大,因此用数控机床加工的零件加工余量可稍小。

(l)在进行粗加工时,在保证精加工和半精加工所需加工余量的前提下,用走刀一次性将多余余量削除,当余量过大或者背吃刀量超出了工艺系统刚性范围时,走刀切除尽可能的由大到小,特别是第—刀应该让刀口尽量靠近里层,这样可以提高工件表面的平整度,同时也可以减少接触硬皮铸锻件。若工艺系统的刚度较差或者冲击载荷较大,操作者可降低背吃刀量从而减小切削力。

(2)当零件需要进行精加工时,背吃刀量选择是根据粗加工后的加工余量确定的,在加工过程中可逐渐降低背吃刀量,这样不仅可以提高加工质量还可以提高加工精度。在进行精加工 时背吃刀量的选择范围在0. 05~0. 8mm之间.当进行半精加工时,背吃刀量的范围在1. 0~3. Omm之间。

3进给量的选择

进给量是切削用量中的第二要素,进给量的大小就决定了零件的加工精度和表面粗糙度,而工件材料和刀具的耐磨度又决定了进给量的范围。在多齿刀具中,刀具转速n、进给速度vf、每齿进给量fz和刀具齿数Z之间有这样一个关系式:Vf=f*n=fz*z*n。(1)粗加工对工件表面质量的要求不高,在切削中刀杆、机床、刀片、工件等工具的刚度就决定了走刀的进给量,因此进给量的大小和工艺系统的刚度成正比。(2)当工件处于精加工时进给量的选择和被加工零件的表面粗糙度有关,当然进给量的选择也不能太小,太小会加剧刀具的磨损程度。另外在零件加工中还有些元素是需要特别注意的,如进给量在轮廓加工的选择,需要考虑到轮廓的拐角,当拐角较大时而进给速度较高时,拿在刀具接近拐角处时应降低进给速度,而远离拐角后进给速度可逐渐提升,这样是为了保证加工精度。

4切削速度的选择

切削速度的选择是根据背吃刀量、进给量和刀具耐磨度确定的,另外用经验公式也计算出切削速度,以机床说明书和切削用量手册作为参考在生产经验的指导下选择合适切削速度。除此之外还需要考虑的是积屑瘤,应尽量避开此区域,在切削过程中由于摩擦会缠身热应力和冲击力,为了减小会避免这些现象的发生,应尽量减小切削速度。当且效果车高中出现震动现象,切削速度应小于震动临界速度;当加工的零件属于大、长或者薄等零件时,切削速度应适当的降低;当加工的零件有外皮或者工艺系统刚性较差时,切削速度都应适当的降低。
    [参考文献]
    [1]丁彩平数控车削加工中妙用GOO及保证尺寸精度的技巧[J].机械工程师,2007(5):118-119.
    [2]何晶昌,申龙,程虎,林先良,基于UG自动编程的数控车削加工[J].机械制造与自动化,2010,39(4):43-46.

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