数控铣床切削用量的选择 如何选择切削用量
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简述切削用量的选择原则
切削用量是指切削工艺中每一次切削的刀具转动次数和转动距离。
切削用量的选择是指在切削过程中,选择合适的切削用量,使切削工艺能够实现最终的加工目标,以保证产品的质量和产量。
切削用量的选择要考虑以下几个方面:
一、材料的特性。
不同材料有不同的力学性能,如强度、耐磨性、塑性等,这些性能会影响刀具的正确选择和使用,从而影响切削用量的选择。
二、切削工艺要求。
切削工艺要求包括切削速度、深度、面积、质量等,这些要求可以为切削用量的选择指明方向。
三、刀具性能。
刀具的极限切削速度、前角、切削力、耐磨性等将直接影响切削用量的选择。
四、机床技术参数。
切削机床的精度、平稳度、动态响应等性能都会影响刀具的使用,因此也会影响切削用量的选择。
根据以上几个方面,可以确定切削用量的尺寸大小、切削速度、转角等参数,以达到最终的加工目标。
在实际使用中,应该结合实际情况,有经验地运用这些原则,及时调整切削用量,才能保证加工质量和产量。
综上所述,切削用量的选择包括考虑材料的特性、切削工艺要求、刀具性能以及机床技术参数等因素,其最终目的是为了实现切削工艺中最终加工目标,确保产品的质量和产量。
此外,在实际使用中要根据实际情况,有经验地运用这些原则,及时调整切削用量,以保证加
工质量和产量。
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。
单元4数控机床加工的切削用量教学目的1、了解数控机床的运动(主运动、进给运动);2、了解数控机床加工刀具的角度及其作用;3、了解数控机床加工中有关切削层的参数及其作用;4、了解数控机床加工中的切削用量及其选用原则。
5、掌握常用不同材料零件在粗加工、半精加工和精加工时的切削用量选用;教学重点1、数控机床加工刀具的角度及其作用;2、数控加工中粗加工、半精加工和精加工时的切削用量选择;教学难点1、刀具的角度及其作用;2、切削用量选用教学方法讲练结合教学内容一、车削加工与刀具1. 车削加工原理在普通车床和一般数控车床上,可以进行工件的外表面、端面、内表面以及内外螺纹的加工。
对于车削中心,除上述各种加工外,还可进行铳削、钻削等加工。
从上述介绍可以看出:在切削过程中,刀具和工件之间必须具有相对运动,这种相对运动称为切削运动。
根据切削运动在切削过程中的作用不同可以分为主运动、和进给运动。
各种机床的主运动和进给运动参见下表。
主运动是指机床提供的主要运动。
主运动使刀具和工件之间产生相对运动,从而使刀具的前刀面接近工件并对工件进行切削。
在车床上,主运动是机床上主轴的回转运动,即车削加工时工件的旋转运动。
2)进给运动进给运动是指由机床提供的使刀具与工件之间产生的附加相对运动。
进给运动与主运动相配合,可以形成完整的切削加工。
在普通车床上,进给运动是机床刀架(溜板)的直线移动。
它可以是纵向的移动(与机床主轴轴线平行),也可以是横向的移功(与机床主轴轴线垂直),但只能是一亇方向的移动。
在数控车床上,数控车床可以同时实现两亇方向的进给,从而加工出各种具有复杂母线的回转体工件。
在数控车床中,主运动和进给运动是由不同的电机来驱动的,分别称为主轴电机和坐标轴伺服电机。
它们由机床的控制系统进行控制,自动完成切削加工。
2. 切削用量切削用量是指机床在切削加工时的状态参数。
不同类型的机床对切削用量参数的表述也略有不同,但其基本的含义都是一致的,如下图所示。
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。
(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。
上述影响切削速度的诸因素中,刀具材质的影响最为主要。
切削深度主要受机床刚度的制约,在机床刚度允许的情况下,切削深度应尽可能大,如果不受加工精度的限制,可以使切削深度等于零件的加工余量。
这样可以减少走刀次数。
主轴转速要根据机床和刀具允许的切削速度来确定。
数控车削用量的选择原则
首先得说说切削速度这玩意儿。
它就好比是车子在马路上跑的速度。
速度太快呢,就像开车超速,容易出问题,比如刀具磨损得快,工件表面质量也可能变得粗糙。
但要是速度太慢,那加工效率就低得可怜,就好比是老年代步车在高速路上慢悠悠地晃悠,这谁等得及啊?所以呢,选择切削速度得综合考虑刀具材料、工件材料这些因素。
比如说,加工硬度高的工件,速度就得适当慢一点,就像爬山遇到陡坡,咱得小心翼翼地走;要是加工比较软的材料,速度就可以适当提一提,就像在平地上骑车,可以撒欢儿跑。
再讲讲进给量。
这进给量啊,就像是吃饭,一口吃多少得有个度。
进给量太大,刀具受力就大,容易崩刀,就好比一个人吃饭太急,容易噎着;进给量太小呢,加工时间就会变长,效率低下,就像吃饭细嚼慢咽到天黑都吃不完一顿饭。
一般来说,粗加工的时候,进给量可以大一点,把多余的材料快速地去掉,就像开荒种地,先把大块的土翻起来;精加工的时候,进给量就得小一点,这样才能保证工件表面的光洁度,就像给脸蛋儿做精细护理,得慢慢来。
还有切削深度,这就像是挖土的深度。
粗加工时,切削深度可以大一些,把大部分余量去掉,就像盖房子打地基,得挖得深一点才稳当;精加工时,切削深度就要小很多啦,只是把最后的一点点余量去掉,让工件达到要求的尺寸和精度,就像给蛋糕最后抹上一层细腻的奶油,得轻轻来。
另外,刀具的耐用度也得考虑进去。
刀具就像是战士的武器,要是武器老是坏,那这仗还怎么打?所以要根据刀具的材料和性能,合理选择车削用量,让刀具能够多干会儿活儿,这样既能保证加工质量,又能节省刀具成本,一举两得啊!。
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。
数控加工中切削用量的合理选择【摘要】文章介绍了切削用量的三要素,并对数控机床加工时切削用量的合理选择进行了详细阐述,为数控机床编程与操作人员提供参考。
关键词】切削用量;加工质量;刀具耐用度;选择原则前言:数控加工中切削用量的原则是,粗加工时,一般以提高生产率为主,但也应考虑经济和加工成本;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。
切削用量是表示机床主运动和进给运动大小的重要参数。
切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容,切削用量的大小对加工效率、加工质量、刀具磨损和加工成本均有显著影响一、切削用量的选择原则数控加工中选择切削用量,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。
(一)加工质量:加工质量分为加工精度和加工表面质量。
1•加工精度是指零件加工后实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数相符的程度。
符合程度愈高,加工精度愈高。
实际值与理想值之差称为加工误差,所谓保证加工精度,即指控制加工误差。
⑴尺寸精度:加工表面的实际尺寸与设计尺寸的尺寸误差不超过一定的尺寸公差范围。
在国标中尺寸公差分20级(IT01、ITO、IT1〜IT18 )。
尺寸精度的获得方法:①试切法:试切一一测量一一调整一一再试切。
用于单件小批生产。
②调整法:通过预调好的机床、夹具、刀具、工件,在加工中自行获得尺寸精度。
用于成批大量生产。
③尺寸刀具法:用一定形状和尺寸的刀具加工获得。
生产率高,但刀具制造复杂。
④自动控制法:用一定装置,边加工边自动测量控制加工。
切削测量补偿调整。
⑵几何形状精度:加工表面的实际几何要素对理想几何要素的变动量不超过一定公差范围。
在国标中形状公差有六项:直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度。
几何形状精度的获得方法:成形运动法①轨迹法:利用刀具与工件间的相对运动轨迹来获得形状。
数控铣床切削用量的选择如何选择切削用量
在数控机床上加工零件时,切削用量都预先编入程序中,在正常加工情况下,人工不予改变。
只有在试加工或出现异常情况时.才通过速率调节旋钮或电手轮调整切削用量。
因此程序中选用的切削用量应是最佳的、合理的切削用量。
只有这样才能提高数控机床的加工精度、刀具寿命和生产率,降低加工成本。
影响切削用量的因素有:
机床切削用量的选择必须在机床主传动功率、进给传动功率以及主轴转速范围、进给速度范围之内。
机床—刀具—工件系统的刚性是限制切削用量的重要因素。
切削用量的选择应使机床—刀具—工件系统不发生较大的“振颤”。
如果机床的热稳定性好,热变形小,可适当加大切削用量。
刀具刀具材料是影响切削用量的重要因素。
表6-2是常用刀具材料的性能比较。
数控机床所用的刀具多采用可转位刀片(机夹刀片)并具有一定的寿命。
机夹刀片的材料和形状尺寸必须与程序中的切削速度和进给量相适应并存入刀具参数中去。
标准刀片的参数请参阅有关手册及产品样本。
表6-2 常用刀具材料的性能比较
刀具材料切削速度耐磨性硬度硬度随温度变化高速钢最低最差最低最大
硬质合金低差低大
陶瓷刀片中中中中
金刚石高好高小
工件不同的工件材料要采用与之适应的刀具材料、刀片类型,要注意到可切削性。
可切削性良好的标志是,在高速切削下有效地形成切屑,同时具有较小的刀具磨损和较好的表面加工质量。
较高的切削速度、较小的背吃刀量和进给量,可以获得较好的表面粗糙度。
合理的恒切削速度、较小的背吃刀量和进给量可以得到较高的加工精度。
冷却液冷却液同时具有冷却和润滑作用。
带走切削过程产生的切削热,降低工件、刀具、夹具和机床的温升,减少刀具与工件的摩擦和磨损,提高刀具寿命和工件表面加工质量。
使用冷却液后,通常可以提高切削用量。
冷却液必须定期更换,以防因其老化而腐蚀机床导轨或其他零件,特别是水溶性冷却液。
以上讲述了机床、刀具、工件、冷却液对切削用量的影响。
切削用量的选择原则参考2.3.3和4.2.2的内容,下面主要论述铣削加工的切削用量选择原则。
铣削加工的切削用量包括:切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。
从刀具耐用度出发,切削用量的选择方法是:先选择背吃刀量或侧吃刀量,其次选择进给速度,最后确定切削速度。
1.背吃刀量a p或侧吃刀量a e
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㎜。
端铣时,a p为切削层深度;而圆周铣削时,为被加工表面的宽度。
侧吃刀量a e为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸,单位为㎜。
端铣时,a e为被加工表面宽度;而圆周铣削时,a e为切削层深度,见图6-29。
图6-29 铣削加工的切削用量
背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定:
①当工件表面粗糙度值要求为R a=12.5~25μm时,如果圆周铣削加工余量小于5㎜,端面铣削加工余量小于6㎜,粗铣一次进给就可以达到要求。
但是在余量较大,工艺系统刚性较差或机床动力不足时,可分为两次进给完成。
②当工件表面粗糙度值要求为R a=3.2~12.5μm时,应分为粗铣和半精铣两步进行。
粗铣时背吃刀量或侧吃刀量选取同前。
粗铣后留0.5~1.0㎜余量,在半精铣时切除。
③当工件表面粗糙度值要求为R a=0.8~3.2μm时,应分为粗铣、半精铣、精铣三步进行。
半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取1.5~2㎜;精铣时,圆周铣侧吃刀量取0.3~0.5 ㎜,面铣刀背吃刀量取0.5~1 ㎜。
2.进给量f与进给速度V f的选择
铣削加工的进给量f(㎜/r)是指刀具转一周,工件与刀具沿进给运动方向的相对位移量;进给速度V f(㎜/min)是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量。
进给速度与进给量的关系为V f= nf(n为铣刀转速,单位r /min)。
进给量与进给速度是数控铣床加工切削用量中的重要参数,根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素,参考切削用量手册选取或通过选取每齿进给量f z,再根据公式f =Zf z (Z为铣刀齿数)计算。
每齿进给量f z的选取主要依据工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。
工件材料强度和硬度越高,f z越小;反之则越大。
硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀。
工件表面粗糙度要求越高,f z就越小。
每齿进给量的确定可参考表6-3选取。
工件刚性差或刀具强度低时,应取较小值。
表6-3 铣刀每齿进给量参考值
工件材料
f
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0.10~0.150.10~0.25
0.02~0.050.10~0.15
铸铁0.12~0.200.15~0.30
3.切削速度V c
铣削的切削速度V c与刀具的耐用度、每齿进给量、背吃刀量、侧吃刀量以及铣刀齿数成反比,而与铣刀直径成正比。
其原因是当f z、a p、a e和Z增大时,刀刃负荷增加,而且同时工作的齿数也增多,使切削热增加,刀具磨损加快,从而限制了切削速度的提高。
为提高刀具耐用度允许使用较低的切削速度。
但是加大铣刀直径则可改善散热条件,可以提高切削速度。
铣削加工的切削速度V c可参考表6-4选取,也可参考有关切削用量手册中的经验公式通过计算选取。
表6-4 铣削加工的切削速度参考值
工件材料硬度(HBS)
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
<19021~3666~150 190~2609~1845~90 260~320 4.5~1021~30。