金属切削用量选择原则
- 格式:doc
- 大小:156.00 KB
- 文档页数:7
简述切削用量的选用原则。
简述切削用量的选用原则切削用量是指将金属材料切削成一定尺寸形状的机床主轴转动的圈数次数,也可以指在一次切削过程中,机床主轴转动的角度。
选用合理的切削用量,可以保证机床的高效工作,减少加工时间,提高生产效率,节省能源,减少刀具的磨损,改善加工品质,提升产品质量。
因此,选用合理的切削用量是生产过程中注意要点之一。
切削用量的选用原则有以下几点:1、必须符合材料的特性。
不同的材料,其强度、硬度、抗拉强度等性能特性都不同,切削用量的选择也要根据材料的不同特性而定,以使加工工艺充分发挥材料性能。
2、必须符合切削工艺要求。
切削工艺不同,所需要的切削用量也不同,有些加工要求切削用量大,有些加工要求切削用量小,要根据加工要求选择合适的切削用量。
3、必须符合刀具的特性。
不同的刀具,其性能特性也不同,要根据刀具的特性,选择合适的切削用量,以便发挥刀具的最佳效能。
4、必须符合机床的特性。
不同的机床,其转速、功率等性能特性也不同,切削用量的选择也要根据机床的特性来决定,以保证机床的最佳效能。
5、必须符合工件尺寸要求。
切削用量必须根据工件尺寸的大小来选择,如果工件尺寸较大,则切削用量越大,反之,切削用量越小。
6、必须符合加工精度要求。
当加工的精度越高时,切削用量就越少,而加工的精度越低时,切削用量就越大。
7、必须考虑切削方法的特点。
切削方法的特点包括:切削的深度和宽度,刀具的刃口形状,机床的转速,切削液的种类和流量等,这些都会影响切削用量的选择。
8、必须考虑切削液的特点。
不同的切削液具有不同的特性,要根据切削液的性质,选择适当的切削用量,以更好地发挥切削液的效用。
以上就是切削用量的选用原则的简介,要想使机床的加工效率达到最高,切削用量的选用是必不可少的,并且要根据不同材料、不同机床、不同刀具、不同加工工艺等多种因素,来确定适当的切削用量,以保证加工质量和加工效率。
切削加工中的切削速度、进给量和切削深度的总称被称为切削用量,它是生产加工中主要的工艺参数。
这个参数会严重影响到工件的加工精度和表面粗糙度,同时,对于设备、刀具以及生产效率都有严重的影响。
切削用量的选用原则都有哪些?1、一般原则切削用量要根据工件的材料、精度要求和表面粗糙度要求以及高举的材料和机床的功率与刚度情况进行选择。
同时在选择切削用量的时候,一般还要先选定切削的深度,然后选定进给量,最后确定切削速度。
2、切削深度的选择进行粗加工的时候,在留出精细加工余量之后,在机床—刀具—工件系统的刚度允许的情况下,尽可能用较少的走到次数将粗加工余量切除。
不能一次切除时,应该按照先多后少的不等余量的方法进行加工。
为了避免损坏刀具,在进行有硬皮的铸件或切削不锈钢等切削表层冷硬的材料时,要加深切削深度,最好超过硬皮或冷硬层厚度。
精加工时,为了逐步提高加工精度和表面光洁度,应采取逐步减小切削深度的方法,多次走刀、如果精加工的刀具良好,也能在一次窃取较大余量下得到高精度和较好的表面质量。
3、进给量的选择选择粗加工进给量时一般要考虑一下几个因素:(1)机床—刀具—夹具系统的刚度,如果系统刚度好,进给量可以增加,反之,进给量要小一些。
(2)卷屑还是断屑,进给量可以选择大一些,若为卷屑,则进给量应该选择小一些。
(3)断续切削还是连续切削,断切削因有冲击,考虑刀具的强度,进给量应选小些,连续切削进给量可适当选大些。
选择精加工进给量时,主要应考虑工件表面粗糙度的要求,一般粗糙度数值越小,进给量也要相应减小。
但是有时进给量过小,表面粗糙度数值反而会增大,这是由于刀具圆弧刃的切削厚度是变化的,靠副切削刃处,切削厚度比刃口圆弧半径小得多,以至于有部分金属未切除,被挤在刀具的副后面磨损成沟槽,切削一段时间后,设置可出几条沟槽,其间的距离等于进给量,所以,使工件的已加表面的粗糙度度值增大。
4、切削速度的选择选择切削速度主要应该根据工件和刀具的材料,使在已选定的切削深度和进给量的基础上达到一定的刀具耐用度。
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。
对于机夹可以移调刀具,由于再加刀时间长,为了充分发挥其切削性能,提升生产效率,刀具寿命附加得高些,通常挑15-30min。
对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具,刀具寿命应选得高些,尤应保证刀具可靠性。
车间内某一工序的生产率管制了整个车间的生产率的提升时,该工序的刀具寿命必须挑选得高些;当某工序单位时间内所分摊至的全厂支出m很大时,刀具寿命也高文瑞得高些。
粗车加工中切削用量的选择原则粗车加工是一种重要的金属加工方式,主要用于去除零件表面的多余材料,将其转换为预定尺寸和形状。
在粗车过程中,切削用量的选择是至关重要的。
切削用量的选择不正确会导致切削效率低下、加工表面质量差或更严重的是加工失效。
因此,正确地选择切削用量是粗车加工的成功之路。
1. 切削深度与轮廓形状切削深度是指工具在工件上下降的距离,一般情况下,切割深度越深,切削效率越高。
但是,在选择切削深度时,还需要考虑到轮廓形状。
如果轮廓形状不是规则的直线或圆弧,那么就需要根据轮廓形状选择合适的切削深度。
如果切削深度过大,可能会造成切削力过大,达到机床极限或刃口损坏的风险。
2. 材料硬度硬度较大的材料需要使用更小的切削深度和切削速度,以减少切削刃口磨损。
相反,对于硬度较小的材料,可以选择更大的切削深度和切削速度,提高切削效率。
3. 加工对象形状和大小加工对象的形状和大小对切削用量的选择也有很大的影响。
对于较大的工件,需要选择较大的切削深度,以便更好地利用机床动力。
而对于较小的工件,则需要选择较小的切削深度,以减少切削损伤。
4. 刀具的刃口造型刀具的刃口造型是影响切削用量选择的重要因素。
具有流线特性的刃口减小了切削力,提高了切削速度,在相同情况下可以使用更大的切削深度实现高效的切削。
相反,非流线型刃口在切削时会形成更大的切削力,需要减小切削深度和切削速度。
总结:在粗车加工中,正确选择切削用量可以提高加工效率,改善加工表面质量,并降低机床和刀具的磨损。
应根据工件材料硬度、形状和大小以及刀具的刃口造型等因素选择适当的切削用量,以提高切削效率和加工精度,同时减小机床和刀具的磨损。
卧式数控车床切削用量选择作者:杨树诚单位:沈阳第一机床厂技术部日期:2005年09月本文着重提醒读者1.不要轻易按刀具样本的推荐值确定切削速度,那样刀具寿命很低。
一般情况下,硬质合金刀片可按刀具样本推荐值的0.64~0.71倍选择切削速度。
2.确定精加工和半精加工的进给量着眼于工件的表面粗糙度。
它还和刀尖半径有关。
文中列表表明三者对应关系,供选择进给量参考。
3.条件允许时希望粗加工吃刀深尽量大。
一方面有效提高生产率;一方面也为了消除表面硬皮.切除砂眼等缺陷,从而保护刀尖不与毛坯接触。
精加工时也不希望吃刀深太小,以免产生刮擦对粗糙度不利。
4.表5~表12列举了外圆.端面.内孔加工,切槽,车螺纹的切削用量推荐值。
供一般情况下采用。
目录一.原始资料 (1)二.选择切削用量的原则 (1)三.吃刀深αp (2)四.进给量f (2)五.切削速度V (4)六.切削用量推荐值 (5)切削用量选择关键词: 刀具耐用度 切削速度 表面粗糙度 进给量 吃刀深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。
金属切削原理解析本文档由深圳机械展SIMM整理,详细介绍金属切削原理。
金属切削原理并不是一两句话可以精炼概括的,是一个复杂的知识体系,这个知识体系也是机械制造工艺及设备专业的专业基础课,庞丽君写的《金属切削原理》可作为高等院校机械类及有关专业本科、专科的教材,也可供机械类和相近专业的其他类型学校的师生和工程技术人员参考透彻理解金属切削原理需要了解切削运动、加工表面和切削用量三要素,刀具几何角度及其选择,刀具工作角度,切削层参数,切削方式,还包括金属切削过程,切削力,切削热与切削温度,刀具磨损和使用寿命,工件材料的切削加工性,已加工表面质量,刀具合理几何角度和切削用量的选择,磨削,以及刀具材料的分析及选择、车刀的结构分析与应用、孔加工过程分析、刀具的结构分析与应用、拉刀的结构特点与使用、铣削过程分析与铣刀的选择和其他刀具的结构与应用。
以下为一些重要知识的整理:基面:切削刃上任意一点的基面是通过这一点并与这一点的切削速度相垂直的平面。
切削原理:金属切削必须具备两种运动,车削时的切削运动是工件的旋转运动;进给运动,使新的金属不断的投入切削的运动。
也就是使切削过程在所需要的方向继续下去的运动,进给运动可能有一个以上,车削时的进给运动是刀具的连续移动。
1、切削用量的选择原则粗加工时,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、背吃刀量的确定背吃刀量由机床、工件和刀具的刚度来决定,在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。
确定背吃刀量的原则:(1)在工件表面粗糙度值要求为Ra12.5μm~25μm时,如果数控加工的加工余量小于5mm~6mm,粗加工一次进给就可以达到要求。
选择切削用量的原则和方法是什么?1选择切削用量的原则A,粗加工的选择原则。
粗加工时,对加工精度和表面质量要求不高,毛坯余量较大,锻,铸件的表皮有硬皮或其他缺陷,余量不均匀。
选择切削用量时,应尽可能达到有较高的金属切除率与合理的刀具耐用度。
应首先选用较大的切削深度其次是较大的进给量,最后根据刀具耐用度选择合理的切削速度。
B,精加工的选择原则。
精加工时,对加工精度、表面粗糙度要求较高,且加工余量小而均匀。
为保证加工技术要求,并兼顾刀具耐用度和加工效率,应选用较高的切削速度和较小的进给量。
2切削用量的方法A切削深度a p的选择. A p的大小主要根据加工余量的大小、机床的功率、工艺系统的刚度来确定。
粗加工时,应尽量减少走刀次数切削余量为原则。
只有当工艺系统的刚度不足时,才减小Ap,而增加走刀次数。
当采用两次走刀时,第一次走刀的Ap=(2/3-3/4)h,第二次走刀的Ap=(1/3-1/4)h。
h为单边余量。
精加工时Ap=0.1-0.8mm,半精加工时,Ap=1-2mm。
B进给量的F(FZ)的选择。
当切削深度确定后,进给量的大小,主要取决于工艺系统的刚度与强度,车削主要考虑断屑。
高速钢刀具的F(FZ)=0.05-0.15mm/r;硬质合金刀具F(FZ)=0.1-0.5mm/r.精加工时,进给量的大小,主要受工件表面粗糙度要求的限制,也和刀尖圆弧半径的大小有关。
C切削速度VC的选择。
3切削碳钢A低碳钢高速钢刀具VC=30-40m/min,ap=0.11-5mm,f=0.1-0.4mm/r,fz=0.05-0.2mm/z;硬质合金刀具VC=90-180m/min,B中碳钢高速钢刀具VC=20-30m/min,ap=0.5-5mm,f=0.1-0.5mm/r,fz=0.02-0.2mm/z;硬质合金刀具VC=80-150m/min, ap=0.1-5mm其余同上。
C高碳钢高速钢刀具VC=15-25m/min,ap=0.5-5mm,f=0.1-0.4mm/r,fz=0.02-0.25mm/z;硬质合金刀具VC=80-120m/min, ap=0.5-5mm ,f=0.1-0.5mm/r,fz=0.05-0.15mm/z.4切削合金钢高速钢刀具VC=15-20m/min,ap=0.1-5mm,f=0.1-0.5mm/r,fz=0.05-0.15mm/z;硬质合金刀具VC=60-120m/min,金属陶瓷YN05/YN10刀具,VC=100-400m/min其他同高速钢5切削铸铁高速钢刀具VC=20-25m/min,ap=0.1-5mm,f=0.1-0.5mm/r,fz=0.1-0.5mm/z;硬质合金刀具VC=80-120m/min, ap=0.1-8mm,f=0.2-0.8mm/r,fz=0.2-0.8mm/z金属陶瓷YN05/YN10刀具,VC=150-300m/min,PCBN刀具,VC=300-600m/min其他同高速钢6切削冷硬铸铁和耐磨合金耐磨铸铁硬质合金刀具VC=6-18m/min, ap=0.5-10mm,f=0.5-1mm/r,金属陶瓷YN05/YN10刀具,VC=40-60m/min ap=0.5-4mm,f=0.3-0.6mm/r,PCBN刀具,VC=70-100m/min ap=0.5-2mm,f=0.15-0.3mm/r,7切削铝合金高速钢刀具VC=40-70m/min,ap=0.1-10mm,f=0.05-0.4mm/r,fz=0.05-0.4mm/z硬质合金刀具VC=150-300m/min, ap=0.1-10mm,f(fz)=0.1-0.5mm/r,PCD刀具,VC=200-1000m/minap=0.05-3mm,f(fz)=0.05-0.3mm/r,天然金刚石刀具,VC=150-2000m/min ap=0.005-0.4mm,f=0.002-0.005mm/r,7切削铜合金高速钢刀具VC=25-90m/min,ap=0.5-8mm,f=0.1-1mm/r,fz=0.1-1mm/z硬质合金刀具VC=200-400m/min, ap与f(fz)同上,PCD刀具,VC=200-800m/min ap=0.1-4mm,f(fz)=0.05-0.4mm/r,天然金刚石刀具,VC=300-2500m/min ap=0.005-0.4mm,f=0.002-0.005mm/r,8切削淬火钢硬质合金刀具VC=30-75m/min,金属陶瓷YN05/YN10刀具,VC=60-120m/min ,PCBN刀具,VC=100-200m/min,ap=0. 1 -3mm,f(fz)=0.05-0.3mm/r.9切削高温合金高速钢刀具VC=3-6m/min, 硬质合金刀具VC=10-40m/min,ap、f(fz)》0.1mm10切削不锈钢高速钢刀具VC=12-20m/min, 硬质合金刀具VC=60-80m/min,ap、f(fz)》0.1mm。
粗加工时切削用量的选择原则粗加工,听起来就有点神秘对吧?其实就是在金属加工中,为了把原材料的大致形状给切出来,咱们得先确定切削用量。
这就像做饭,量好材料,才能做出美味。
切削用量可不是随便来个数就行的,这里面可有大讲究。
今天咱们就来聊聊,粗加工时切削用量的选择原则,轻松又有趣,大家听好咯!1. 什么是切削用量?首先,咱得搞清楚什么叫切削用量。
简单来说,就是切削过程中刀具每转一圈能切掉多少材料。
这里包括三个主要的参数:切削深度、进给量和切削速度。
这就像车开得快不快、路走得远不远,都是影响到咱到达目的地的因素。
切削深度就好比刀刃切入材料的深度,进给量则是每转一圈刀具前进的距离,切削速度则是刀具转动的速度。
想象一下,一个厨师在切菜,刀锋的深浅、切的速度,都会影响到菜的口感,切得快还得稳,这就是个平衡艺术。
1.1 切削深度的重要性切削深度可谓是个重中之重,过深容易让刀具磨损得飞快,像一头饿狼,狼吞虎咽之下,刀具根本撑不住。
不过,切得太浅又可能达不到理想效果,简直就像吃米饭不放菜,没滋没味。
一般来说,粗加工时,咱可以选择较大的切削深度,但还得结合材料的特性,不然可就得不偿失了。
1.2 进给量的掌控再来说说进给量,这个也得拿捏好。
你想想,要是每次进给太多,那刀具就得拼命工作,受不了的。
不过,进给量太小又容易让加工效率降低,像蜗牛爬得慢得要命。
所以,进给量要根据加工材料的硬度和刀具的强度来调节,做到既能高效,又能保持刀具的使用寿命,简直就是个平衡木上的杂技。
2. 切削速度的选择切削速度的选择就像选歌一样,得找到适合的那一首。
不同的材料和刀具组合,适合的切削速度各不相同。
速度太快,刀具磨损快得像老鼠追逐猫;速度太慢,又不够效率,简直像蜗牛在比赛。
选对切削速度,才能事半功倍。
2.1 材料特性的考虑在选择切削速度时,咱得考虑材料的特性。
比如,硬度高的材料,咱就得适当降低速度,给刀具留点面子,别让它受太多伤。
而对于软材料,切削速度可以稍微提高,犹如火箭飞一般,飞得快,效果还好。
车削用量的合理选择及其意义摘要:车削加工,是金属切削的基础加工。
对其切削用量进行合理的选择,将能充分发挥机床和刀具的性能,对产品的加工质量、效率、成本与安全具有重要作用。
要合理的选择车削用量,必须对金属切削过程的现象和基本规律,工件材料的切削加工性,切削机床、刀具、夹具、切削液等切削条件,工件的加工技术要求,以及安全操作技术等等,进行深入而认真的理解与灵活运用。
关键词:车削用量意义选择一、前言车削加工,是金属切削加工的基础。
在分析金属切削过程中的切削变形、切屑形成、切削力、切削热、切屑瘤、刀具磨损与刀具耐用度、冷却与润滑、表面质量等等的定性定量参数时,也都是以车削为基础阐述的。
车削用量的合理选用与否,不仅对车削加工的质量、效率、加工成本、刀具磨损与刀具耐用度产生影响,而且也对钻削、镗削、铰削、拉削、铣削产生影响。
只有合理的选择切削用量,才能有效的发挥机床和刀具材料的性能,才能优质、高效、低成本的完成工件的加工。
特别是当今,科学技术的飞速发展,对产品的性能要求提高了,许多高性能难切削材料得到了广泛应用。
为了使这些难切削材料加工出合格工件,在合理选择刀具材料、刀具几何参数和切削液的同时,合理选择切削用量具也具有重要的意义。
二、车削用量的合理选择与意义1、意义。
合理选择切削用量,可以充分发挥机床的功率(Km)、机床的运动参数(n、f、Vf)、冷却润滑系统、操作系统的功能,可以充分发挥刀具的硬度、耐磨性、耐热性、强度及刀具的几何参数等切削性能,可以提高产品的加工质量、效率,降低加工成本,确保生产操作安全。
①质量。
切削用量中的切削速度,直接影响切削温度。
当切削塑性材料时,切削温度在300℃,切屑瘤的高度最大,由于它的产生、长大、脱落,这一过程不断的循环,影响刀刃的形状不断变化,增大了已加工表面的粗糙度。
用一般刀具,如果进给量增大,已加工表面残留面积高度就会增大,也会使已加工表面粗糙度增大。
所以,在精车一般钢材时,为了避免切屑瘤的产生,降低工件表面粗糙度,切削速度应小于5m/min,大于100m/min,并选用相宜的进给量,来提高工件表面质量。
切削用量的选择原则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=2mw dd式中:d w—待加工表面外圆直径,单位mmd m—已加工表面外圆直径,单位mm.2)切削速度Vc①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mmn—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工件材料热处理状态a p=0.3~2mm a p=2~6mm a p=6~10mm f=0.08~0.3mm/r f=0.3~0.6mm/r f=0.6~1mm/r Vc/m·min-1Vc/m·min-1Vc/m·min-1低碳钢易热轧140~180100~12070~90切钢热轧130~16090~11060~80中碳钢调质100~13070~9050~70热轧100~13070~9050~70合金工具钢调质80~11050~7040~60工具钢退火90~12060~8050~70HBS<19090~12060~8050~70灰铸铁HBS=190~22580~11050~7040~60高锰钢10~20铜及铜合金200~250120~18090~120铝及铝合金300~600200~400150~200铸铝合金100~18080~15060~100注:表中刀具材料切削钢及灰铸铁时耐用度约为60min。
简述粗精加工时切削用量的选择原则
粗精加工是工业制造的重要技术手段。
它是以金属材料的表面精加工的形式,对物件模具的外形、尺寸和位置进行加工,它决定了零件的精度结构形状和性能质量。
因此,粗精加工时切削用量的选择是重要且不可忽视的。
首先,应根据零件的结构尺寸和工件精度,准确计算切削量。
原理上,每单位面积或体积切削量应满足机械加工要求,不影响零件精度结构形状和性能。
因此,切削量应根据零件规格、加工精度和零件厚度进行调整,以最佳曲线设置切削量,但不宜过高。
其次,在确定切削用量的过程中,应考虑到刀具的特性。
例如,削刃角度更锐利的钻头,在理论上,需要较少量的切削;而削刃角比较大的铣刀,则更早磨损,切削量应减少。
此外,切削用量应根据工作条件选择。
不同的材料和环境因素,如机械运行的惯性、振动、周期,均应考虑在内,确定适宜的切削量。
最后,确定切削用量时,应根据工厂的生产能力及经济性进行考虑。
在物质和时间的充裕的情况下,应优选精度高、生产效率低的方案;在经济性要求较高的情况下,则应优先选择精度低、生产效率高的方案。
总而言之,粗精加工时切削用量的选择是复杂的,需要结合工厂、刀具、工件和工作环境因素调整,以满足机械加工要求和经济性要求,进而保证最终精度结构形状和性能质量。
切削用量的选择原则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=2mw dd式中:d w—待加工表面外圆直径,单位mmd m—已加工表面外圆直径,单位mm.2)切削速度Vc①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mmn—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工件材料热处理状态a p=0.3~2mm a p=2~6mm a p=6~10mm f=0.08~0.3mm/r f=0.3~0.6mm/r f=0.6~1mm/r Vc/m·min-1Vc/m·min-1Vc/m·min-1低碳钢易热轧140~180100~12070~90切钢热轧130~16090~11060~80中碳钢调质100~13070~9050~70热轧100~13070~9050~70合金工具钢调质80~11050~7040~60工具钢退火90~12060~8050~70HBS<19090~12060~8050~70灰铸铁HBS=190~22580~11050~7040~60高锰钢10~20铜及铜合金200~250120~18090~120铝及铝合金300~600200~400150~200铸铝合金100~18080~15060~100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。
⑴确定进给速度的原则①当工件的加工质量能得到保证时,为提高生产率可选择较高的进给速度。
②切断、车削深孔或精车时,选择较低的进给速度。
③刀具空行程尽量选用高的进给速度。
④进给速度应与主轴转速和切削深度相适应。
⑵进给速度V f的计算V f = n f式中:n—车床主轴的转速,单位r/min。
f—刀具的进给量,单位mm/r。
表2为硬质合金车刀车粗车外圆和端面进给量参考表,表3为按表面粗糙度选择进给量参考表。
表2 硬质合金车刀粗车外圆及端面进给量参考表工件材料刀杆尺寸BXH(mm2)工件直径d(mm)切削深度a p(mm)≤3>3~5>5~8>8~12>12进给量f(mm/r)碳素结构钢合金结构钢耐热钢16X25200.3~0.4-------------------400.4~0.50.3~0.4--------------600.5~0.70.4~0.60.3~0.5--------1000.6~0.90.5~0.70.5~0.60.4~0.5----4000.8~1.20.7~1.00.6~0.80.5~0.6----20X3025X25200.3~0.4----------------400.4~0.50.3~0.4------------600.5~0.70.5~0.70.4~0.6--------1000.8~1.00.7~0.90.5~0.70.4~0.7-----400 1.2~1.4 1.0~1.20.8~1.00.6~0.90.4~0.6铸铁铜合金16X25400.4~0.5----------------600.5~0.80.5~0.80.4~0.6--------1000.8~1.20.7~1.00.6~0.80.5~0.7----400 1.0~1.4 1.0~1.20.8~1.00.6~0.8----20X3025X25400.4~0.5----------------600.5~0.90.5~0.80.4~0.7--------1000.9~1.30.8~1.20.7~1.00.5~0.8----400 1.2~1.8 1.2~1.6 1.0~1.30.9~1.10.7~0.9注:1)断续加工和加工有冲击的工件,表内进给量应乘系数k=0.75~0.85;2)加工无外皮工件,表内进给量应乘系数k=1.1;3) 加工耐热钢及其合金,进给量不大于1mm/r;4) 加工淬硬钢,应减少进给量。
当钢的硬度为44~56HRC,应乘系数k=0.8;当钢的硬度为57~62 HRC时,应乘系数k=0.5。
表3 按表面粗糙度选择进给量参考表工件材料表面粗糙度Ra(µm)切削速度范围V c (m/min)刀尖圆弧半径rε(mm)0.5 1.0 2.0进给量f(mm/r)铸铁青铜铝合金>5~10不限0.25~0.400.40~0.500.50~0.60 >2.5~50.15~0.250.25~0.400.40~0.60 >1.25~2.50.10~0.150.15~0.200.20~0.35碳钢合金钢>5~10<500.30~0.500.45~0.600.55~0.70>500.40~0.550.55~0.650.65~0.70 >2.5~5<500.18~0.250.25~0.300.30~0.40>500.25~0.300.30~0.350.30~0.50 >1.25~2.5<500.100.11~0.150.15~0.2250~1000.11~0.160.16~0.250.25~0.35>1000.16~0.200.20~0.250.25~0.35注:rε=0.5mm,一般选择刀杆截面为12X12 mm2;rε=1mm,一般选择刀杆截面为30X30 mm2;rε=2mm, 一般选择刀杆截面为30X45 mm2。
2. 数控铣床切削用量选择数控铣床的切削用量包括切削速度v c 、进给速度v f 、背吃刀量a p和侧吃刀量a c。
切削用量的选择方法是考虑刀具的耐用度,先选取背吃刀量或侧吃刀量,其次确定进给速度,最后确定切削速度。
1)背吃刀量a p(端铣)或侧吃刀量a c(圆周铣)如下图所示,背吃刀量a p为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸,单位为mm,端铣时a p为切削层深度,圆周铣削时a p为被加工表面的宽度。
侧吃刀量ac为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸,单位为mm,端铣时a c为被加工表面宽度,圆周铣削时a c为切削层深度。
端铣背吃刀量和圆周铣侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量要求决定。
①工件表面粗糙度要求为Ra3.2~12.5µm,分粗铣和半精铣两步铣削加工,粗铣后留半精铣余量0.5 ~ 1.0mm。
图铣刀铣削用量②工件表面粗糙度要求为Ra0.8~3.2µm,可分粗铣、半精铣、精铣三步铣削加工。
半精铣时端铣背吃刀量或圆周铣削侧吃刀量取1.5~2mm,精铣时圆周铣侧吃刀量取0.3~0.5mm,端铣背吃刀量取0.5~1mm。
2)进给速度v f进给速度指单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移,单位为mm/min。
它与铣刀转速n、铣刀齿数Z及每齿进给量f z(单位为mm/z)有关。
进給速度的计算公式:v f = f z Z n式中: 每齿进给量f z的选用主要取决于工件材料和刀具材料的机械性能、工件表面粗糙度等因素。
当工件材料的强度和硬度高,工件表面粗糙度的要求高,工件刚性差或刀具强度低,f z 值取小值。
硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀的选用值,每齿进给量的选用参考表见表4。
表4 铣刀每齿进给量f z参考表工件材料每齿进给量f z(mm/z)粗铣精铣高速钢铣刀硬质合金铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀钢0.10~0.150.10~0.250.02~0.050.10~0.15铸铁0.12~0.200.15~0.303)切削速度铣削的切削速度与刀具耐用度T、每齿进给量fz、背吃刀量ap、侧吃刀量ae以及铣刀齿数Z成反比,与铣刀直径d成正比。
其原因是fz、ap、ae、Z增大时,使同时工作齿数增多,刀刃负荷和切削热增加,加快刀具磨损,因此刀具耐用度限制了切削速度的提高。
如果加大铣刀直径则可以改善散热条件,相应提高切削速度。
表5列出了铣削切削速度的参考值。
表5 铣削时的切削速度参考表工件材料硬度(HBS)切削速度v c(m/min)高速钢铣刀硬质合金铣刀钢<22518~4266~150 225~32512~3654~120 325~4256~2136~75铸铁<19021~3666~150 190~2609~1845~90 160~320 4.5~1021~30。