车削用量的合理选择及其意义
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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。
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!。
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。
车床的切削用量及单位车床是一种常用的金属加工机床,广泛应用于制造业中。
在车床上进行切削加工时,切削用量是一个重要的指标,对于保证加工质量和提高生产效率至关重要。
本文将简要介绍车床的切削用量及单位。
切削用量的定义切削用量是指单位时间内车床切削刃与工件之间的相对运动量。
该指标通常包括切削速度、进给量和切削深度三个方面的考虑。
•切削速度(Cutting Speed):指刀具切削过工件表面的线速度。
单位通常为米/分钟(m/min)。
•进给量(Feed Rate):指刀具在单位时间内移动的距离,也就是刀具的前进速度。
单位通常为毫米/转(mm/rev)或毫米/分钟(mm/min)。
•切削深度(Cutting Depth):指刀具在切削过程中的下切量,即刀具在工件上相对移动的距离。
单位通常为毫米(mm)。
切削速度的计算切削速度是切削用量中的重要参数,常用于表示车床的切削能力和加工效率。
切削速度的计算公式如下:切削速度(m/min)= π × 刀具直径(m) × 主轴转速(rpm) / 1000其中,π是圆周率,主轴转速以每分钟的转速表示。
进给量的选择进给量是切削用量中的另一个重要参数,它影响着车床加工的进给速度和切削时间。
进给量的选择需要综合考虑工件材料的硬度、刀具的性能和切削过程的稳定性。
•对于硬度较高的工件,进给量应选择较小的数值,以避免刀具过快磨损或切削质量下降。
•对于刀具性能较好的情况下,可以适当增大进给量,以提高加工效率。
•进给量的选择还要考虑到切削过程的稳定性,避免过大的进给量导致不稳定或产生振动。
切削深度的控制切削深度是切削用量中的另一个重要参数,它直接影响到车床的切削性能和加工结果。
切削深度的选择需要根据工件的要求、刀具的刚度和车床的稳定性进行综合考虑。
•对于高精度要求的工件加工,通常选择较小的切削深度,以保证加工精度和表面质量。
•切削深度还应考虑到刀具的刚度,避免过大的切削深度导致刀具振动或断裂。
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,以减小切削过程中的磨损和发热。
总之,数控车削切削用量的选择需要综合考虑切削力、加工效率、加工质量、刀具寿命等因素,根据具体加工要求和材料特性,合理选择切削用量,以实现高效、高质量的加工。
数控车床切削用量的选择数控车床切削量(AP、F、V)的选择是否合理,对于充分发挥机床的潜力和切削性能,实现高质量、高产量、低成本和安全运行具有紧要作用。
2.3.3介绍了切割剂量选择的一般原则。
这里重要讨论转向剂量选择的原则:对于毛坯模型,首先考虑的是选择尽可能大的背拔模量ap,其次是较大的进给量f,然后确定合适的切削速度V。
加添背切量ap可以削减切削次数,加添切削量进给f有利于断屑,因此依据上述原则选择粗车切削量有利于提高生产效率,削减刀具消耗,降低加工成本。
汽车精加工时,加工精度和表面粗糙度要求高,加工余量小且均匀。
因此,在选择精车切削量时,应要关注如何保证加工质量,并在此基础上尽可能提高生产率。
所以精车应选择小(但不能太小)的后退刀距ap和进给f,并选择切削性能高的刀具材料和合理的几何参数,以提高切削速度V。
一、确定退稿量。
数控数控车床设备在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下,尽可能大的反向进给,削减进给次数。
假如零件精度较高,应考虑留出精车余量,留出的精车余量一般比一般车削要小,常取0.1~0.5㎜。
二、进给f(部分数控机床使用进给速度VF)进给量f的选择应与后切量和主轴转速相适应。
在保证工件加工质量的前提下,可选择更高的进给速度(2000mm/min以下)。
切削、车削深孔或精车时,应选择较低的进给速度。
可以在刀具空闲时设置可能的较高进给速度,尤其是在长距离回零时。
粗车一般取F=0.3~0.8mm/r,细车常取F=0.1~0.3mm/r,截断F=0.05~0.2mm/r。
三、确定数控车床主轴转速。
1)轻车在圆外时的主轴转速。
轻型车圆时,应依据加工零件的直径和零件、刀具材料和加工性能所允许的切削速度来确定主轴转速。
除计算和选表外,还可依据实际阅历确定切割速度。
需要注意的是,交流变频数控车床低速输出扭矩小,切削速度不能太低。
确定切削速度后,采纳公式n=1000vc/πd计算主轴转速N(r/min)。
在进行工件车削的过程中,车削用量是一个十分关键的数据,它会直接影响到车削的速度以及切削的结果。
选择一个合适的切削用量不仅不可以使切削时间最短有效提高生产效率,还可以保证让企业的成本支出最低。
对于切削用量的选择,要在确定了工件材料、刀具材料和切削条件的情况下,主要根据刀具耐用度和加工表面粗糙度、加工精度的要求,此外也应该相应地考虑到机床的功率和规矩,以及机床、刀具、工件、夹具系统的刚度和断屑等。
切削用量越大,刀具的耐用度越低。
切削速度、进给量和切削深度三者对于刀具耐用度的影响不同,切削速度影响最大,进给量次之,切削深度影响最小。
要达到高的生产效率,应该按照切削深度、进给量和切削速度来进行选择。
首先需要考虑取尽可能大的切削深度,其次是选用尽可能大的进给量,最后的保证刀具合理耐用度的条件下选取尽可能大的切削速度。
1、切削深度的选择切削深度应根据加工余量来确定:(1)粗加工时,在留有精加工及半精加工的余量后,应尽可能一次走到切除全部粗加工余量。
若粗切余量过大,不能一次切除,这时,应将第一次走到的切削深度取大些,可占全部余量的2/3或者是3/4,以使精加工工序获得较小的表面粗糙度值以及较高的加工精度。
(2)切削零件表层有硬皮的铸、锻件或不锈钢等冷硬较严重的材料时,应使切削深度超过硬皮或冷硬层,以避免使切削刃的硬皮或冷硬层上切削。
(3)当冲击载荷较大或工艺系统刚性较差时,应适当减小切削深度。
2、进给量的选择(1)粗加工时,进给量主要受到刀杆、刀具、机床、工件等的强度、刚度所能承受的切削力的限制,一般是根据刚度来选取。
(2)精加工时,进给量主要受到表面粗糙度要求的限制。
要求表面粗糙度小,应选较小的进给量,但是进给量过小,切削厚度过薄,表面粗糙度反而大,而且刀具磨损加剧。
3、切削速度的选择在保证刀具的经济耐用度及切削负荷不超过机床的额定功率的情况下选定切削速度。
(1)粗车时,需要选则较低的切削速度,因为背吃刀量和进给量均较大;在精车时,则选较高的切削速度。
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。
2. 切削力过大怎么办?答:减小切削深度或者降低切削速度可以减小切削力,同时也可以延长刀具寿命。
3. 刀具磨损过快怎么办?答:增加冷却液的流量或者更换更耐磨的刀具可以延长刀具寿命。
4. 加工表面粗糙度过大怎么办?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,从而改善表面质量。
车削外圆切削用量的选择切削速度、进给量和背吃刀量三者称为切削用量。
它们是影响工件加工质量和生产效率的重要因素。
车削时,工件加工表面最大直径处的线速度称为切削速度,以v(m/min)表示。
其计算公式:v=πdn/1000(m/min)式中:d——工件待加工表面的直径(mm)n——车床主轴每分钟的转速(r/min)工件每转一周,车刀所移动的距离,称为进给量,以f(mm/r)表示;车刀每一次切去的金属层的厚度,称为背吃刀量,以ap(mm)表示。
为了保证加工质量和提高生产率,零件加工应分阶段按粗加工、半精加工和精加工进行。
中等精度的零件,一般按粗车—精车的方案进行即可。
粗车的目的是尽快地从毛坯上切去大部分的加工余量,使工件接近要求的形状和尺寸。
粗车以提高生产率为主,在生产中加大切削深度,对提高生产率最有利,其次适当加大进给量,而采用中等或中等偏低的切削速度。
使用高速钢车刀进行粗车的切削用量推荐如下:背吃刀量ap=0.8~1.5mm,进给量f=0.2~0.3mm/r,切削速度v取30~50m/min(切钢)。
粗车铸、锻件毛坯时,因工件表面有硬皮,为保护刀尖,应先车端面或倒角,第一次切深应大于硬皮厚度。
若工件夹持的长度较短或表面凸不平,切削用量则不宜过大。
粗车应留有0.5~1mm作为精车余量。
粗车后的精度为IT14-IT11,表面粗糙度Ra值一般为12.5~6.3μm。
精车的目的是保证零件尺寸精度和表面粗糙度的要求,生产率应在此前提下尽可能提高。
一般精车的精度为IT8~IT7,表面粗糙度值Ra=3.2~0.8μm,所以精车是以提高工件的加工质量为主。
切削用量应选用较小的背吃刀量ap=0.1~0.3mm和较小的进给量f=0.05~0.2mm/r,切削速度可取大些。
精车的另一个突出的问题是保证加工表面的粗糙度的要求。
减上表面粗糙度Ra值的主要措施有如下几点。
(1)合理选用切削用量。
选用较小的背吃刀量ap和进给量f,可减小残留面积,使Ra值减小。
数控车床切削用量的选择及其如何确定数控控车车床床切切削削用用量量的的选选择择及及其其如如何何确确定定数控车床切削用量的选择切削用量(ap、f、v)选择是否合理,对于能否充分发挥机床潜力与刀具切削性能,实现优质、高产、低成本和安全操作具有很重要的作用。
在中对于切削用量选择的总体原则进行了介绍,在这里主要针对车削用量的选择原则进行论述:粗车时,首先考虑选择一个尽可能大的背吃刀量ap,其次选择一个较大的进给量f,最后确定一个合适的切削速度v。
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,因此根据以上原则选择粗车切削用量对于提高生产效率,减少刀具消耗,降低加工成本是有利的。
精车时,加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量不大且较均匀,因此选择精车切削用量时,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(但不太小)的背吃刀量ap和进给量f,并选用切削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v。
1.背吃刀量ap的确定在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下,尽可能选取较大的背吃刀量,以减少进给次数。
当零件精度要求较高时,则应考虑留出精车余量,其所留的精车余量一般比普通车削时所留余量小,常取~㎜。
2.进给量f(有些数控机床用进给速度Vf)进给量f的选取应该与背吃刀量和主轴转速相适应。
在保证工件加工质量的前提下,可以选择较高的进给速度(2000㎜/min以下)。
在切断、车削深孔或精车时,应选择较低的进给速度。
当刀具空行程特别是远距离“回零”时,可以设定尽量高的进给速度。
粗车时,一般取f=~㎜/r,精车时常取f=~㎜/r,切断时f=~㎜/r。
3.主轴转速的确定(1)光车外圆时主轴转速光车外圆时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径,并按零件和刀具材料以及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。
切削速度除了计算和查表选取外,还可以根据实践经验确定。
需要注意的是,交流变频调速的数控车床低速输出力矩小,因而切削速度不能太低。
车工教学中“切削用量的选择”摘要:在机械加工中,切削用量对加工质量、加工效率以及生产成本等均有重要影响,合理选择切削用量是切削加工的重要环节。
同样,在《车工工艺学》教学中,“切削用量的选择”也是一个教学的难点和重点内容。
关键词:切削用量加工质量加工效率生产成本在机械加工中,切削用量不仅是机床调整与控制的必备参数,而且其数值是否合理,对加工质量、加工效率以及生产成本等均有重要影响,合理选择切削用量是切削加工的重要环节。
同样在《车工工艺学》教学中,“切削用量的选择”作为车削的基本知识,它不仅表现在概念多、理论性强、影响因素复杂,还与生产实际联系十分紧密,所以在教学中也是一个教学的难点和重点内容。
本人在教学中,采用先把握重点概念理解,再从实际加工过程分析入手,然后联系相关知识,进行知识结构的扩展和整合,收到很好的教学效果。
一、切削用量的概念切削用量俗称是切削用量三要素,它是表示主运动和进给运动大小的参数,是背吃刀量、进给量和切削速度三者的总称。
1.背吃刀量a背吃刀量是工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离。
2.进给量?进给量是工件每转一周,车刀沿进给方向移动的距离。
3.切削速度v切削速度是车削时,刀具切削刃上某选定点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度。
切削用量的大小与生产效率的高低密切相关,要获得高的生产效率,应尽量增大切削用量,但在实际生产中,切削用量的选用大小受到加工过程要求、刀具材料和工件材料等诸多因素的影响和限制。
二、根据加工过程要求选择切削用量在车削加工中,为了保证加工质量和提高生产率,加工过程一般分为粗车,半精车和精车三个阶段:1.粗车时切削用量的选择粗车时,切削用量一般是以提高生产率为主,但也应考虑经济性和加工成本。
在工件毛坯确定的情况下,提高切削速度,加大进给量和背吃刀量,都可以缩短基本时间,提高生产率,但对刀具寿命影响最大的是切削速度,其次是进给量,最小的是背吃刀量。
所以粗车时切削用量的选择原则是:在机床功率和工艺系统刚性足够的前提下,首先选择一个尽量大的背吃刀量,其次选择一个较大的进给量,最后根据已选定的背吃刀量、进给量和刀具耐用度,选择一个合理的切削速度。
车削加工操作中切削用量的选择摘要:切削用量的选择关系到能否合理使用刀具与机床,对保证加工质量、提高生产效率和经济效益,都具有很重要的意义。
本文介绍在粗车、半精车和精车时,如何正确和合理地选用切削深度、进给量和切削速度。
关键词:切削用量切削深度进给量切削速度切削用量是度量主运动和进给运动大小的参数。
它包括切削深度、进给量和切削速度。
切削用量的选择关系到能否合理使用刀具与机床,对保证加工质量、提高生产效率和经济效益,都具有很重要的意义。
合理地选择切削用量是指在工件材料、刀具材料和几何角度及其他切削条件已经确定的情况下,选择切削用量三要素中的最优化组合来进行切削加工。
选择切削用量,不仅对切削阻力、切削热、积屑瘤、工件的加工精度、表面粗糙度有很大的影响,而且还与提高生产率,降低生产成本有密切的关系。
虽然加大切削用量对提高生产效率有利,但过分增加切削用量却会增加刀具磨损,影响工件质量,甚至会撞坏刀具,产生“闷车”等严重后果,所以应合理选择切削用量。
合理的切削用量应在保证安全生产,不发生人身、设备事故,保证工件加工质量的前提下,能充分地发挥机床的潜力和刀具的切削性能,在不超过机床的有效功率和工艺系统刚性所允许的额定载荷的情况下,尽量选用较大的切削用量。
一、粗车时切削用量的选择粗车时,加工余量较大,我们主要应考虑尽可能提高生产效率和保证必要的刀具寿命。
由于切削温度对刀具磨损影响最大,切削速度增大,导致切削温度升高,刀具磨损加快,刀具使用寿命明显下降,这是不希望发生的。
所以我们应首先选择尽可能大的进给量,然后再选取合适的切削深度,最后在保证刀具经济耐用度的条件下,尽可能选用较大的切削速度。
1.选用切削深度切削深度应根据工件的加工余量和工艺系统的刚性来选择。
(1)在保留半精加工余量和精加工余量后,应尽量将剩下的余量一次切除,以减小走刀次数。
(2)若总加工余量太大时,一次切除所有余量将会引起机床明显的振动,还会导致刀具强度和机床功率不能承受,这时就应分两次或多次进刀,第一次进刀的深度应选得大一些。
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。
②效率。
切削用量三要素(Vc、ap、f)中,任何之一增大一倍,加工时的机动时间将减少一半,其效率就将近提高一倍。
但是切削速度不能无限制的提高,它还受到刀具材料的硬度和耐热性及工件材料的导热系数的制约。
进给量主要受表面粗糙度要求的制约。
③成本。
只有合理的选择切削用量,才能达到最为经济的加工。
若Vc太高,刀具耐用度就要降低,刀具费就要增大,成本就增加了;若Vc太低,效率就低,成本同样会增加。
④安全。
安全是保证生产顺利、正常进行的首要条件。
Vc对离心力和切削力的影响很大。
Vc高,离心力和切削力就大,如果工件和刀具的刚性差,就会危及安全,因此必须限制Vc。
切削深度ap对切削力和夹具的夹紧力有影响。
ap增大,要求夹紧力也相应的增大,否则也影响安全。
进给量f对断屑有影响,f大时,易断屑;f小时,不易断屑,加上如果Vc高,切屑就会延绵不断,也会危机安全。
2、选择切削用量时应考虑的因素。
①工件材料切削加工性。
工件材料在切削加工时的难易程度,称为切削加工性。
切削加工易的材料,切削加工性就好,允许的切削用量就高;反之,则低。
怎样确定材料的加工性呢?首先看材料的化学成分及配比,它是影响材料力学、物理和热处理性能、材料金相组织和材料切削加工性的根本因素。
材料的化学成分和配比多少不同,它的硬度、强度、韧性、塑性、导热性、加工过程中的冷硬情况也就不同,这些将直接影响到切削用量的高低。
②刀具材料的性能。
刀具材料的性能包括:硬度、耐磨性、耐热性、抗弯强度和抗粘结性等。
不同的刀具材料,其硬度、耐热性、抗弯强度也不同,所允许的切削速度也不同。
详见表1 。
③刀具几何参数、刀具耐用度。
刀具几何参数合理,就可以减小切削变形和摩擦,降低切削力和切削热,可以提高切削用量。
切削速度和刀具耐用度是成反比的关系。
刀具耐用度高,要求Vc必须低;Vc选择高,刀具耐用度就会降低。
④切削条件刚性。
机床、夹具、刀具和工件等切削条件刚性好,切削用量可以大一些。
反之,切削条件刚性差,就会引起切削过程振动,从而限制了切削用量的提高。
⑤切削液。
采用冷却润滑液,可以减小外摩擦和带走一部分切削热。
而降低切削力和切削温度,就可以将切削速度提高30~50%。
3、选择切削用量的原则与步骤。
切削用量的选择受多种因素的影响,应综合来考虑,随切削条件(机床、刀具、夹具、工件材料与结构、工艺、切削液)的不同而不同。
在选择时,应根据具体情况进行合理的组合,以达到优质、高效、低成本的目的。
①选择原则。
粗加工时,为充分发挥机床和刀具的性能,以提高金属切除量为主要目的,应选择较大的切削深度、较大的进给量和适当的切削速度。
在精加工时,应主要考虑保证加工质量,并尽可能的提高加工效率,应采用较小的进给量和较高的切削速度。
在切削加工性差的材料时,由于这些材料硬度高、强度高、导热系数低,必须首先考虑选择合理的切削速度。
②选择步骤。
在一般情况下,首先根据加工余量选择切削深度ap,其次根据工件材料的硬化深度和切屑断连的已加工表面粗糙度情况选择进给量f,最后尽量选择较高的(高速钢刀具选择较低的)切削速度Vc,以切削速度来控制切削温度,消除切屑瘤,保证工件表面粗糙度。
常用材料切削时,刀具材料、刀具几何参数和切削用量推荐见表2。
表2刀具几何参数和切削用量表说明:①刀具材料代号说明G—高速钢YT —钨钛钴硬质合金YG —钨钴类硬质合金YS—超细硬质合金YW—通用硬质合金T—陶瓷PCD—人造聚晶金刚石复合片PCBN—立方氮化硼复合片②参数选择说明A、粗车时,选用低的切削速度,大的切削深度和进给量。
B、精车时,选用高的切削速度,小的切削深度和进给量。
C、高速钢刀具精车时采用Vc小于10m/min的切削速度以控制积屑瘤产生,降低钢件粗糙度。
D、对铸钢件,粗车应选比较低的切削速度。
E、断续切削时,刀具前角适当减小。
F、刀具材料抗弯强度低,γ0应减小到0~5°。
三、结论1、车削加工是切削加工的基础加工方法。
它的切削用量选择,是钻削、铣削、刨削、镗削、铰削用量选择的基础。
2、选择切削用量时,必须考虑工件材料切削加工性与切削条件诸因素的影响,要因地制宜。
3、采用新的刀具材料(陶瓷、PCBN、PCD、新牌号硬质合金和涂层刀具)和数控机床是提高切削用量的基本途径。
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。
数控车削切削用量的选择原则、方法及主要问题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,并在此基础土尽量提高生产率。
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可以按公式νf =f×n计算,式中f表示每转进给量,粗车时一般取0.3~0.8mm/r;精车时常取0.1~0.3mm/r;切断时常取0.05~0.2mm/r。
③切削速度的确定切削速度vc可根据己经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度进行选取。
实际加工过程中,也可根据生产实践经验和查表的方法来选取。
粗加工或工件材料的加工性能较差时,宜选用较低的切削速度。
精加工或刀具材料、工件材料的切削性能较好时,宜选用较高的切削速度。
切削速度vc确定后,可根据刀具或工件直径(D)按公式n=l000vc/πD 来确定主轴转速n(r/min)。
表1 硬质合金刀具切削用量推荐表表2 常用切削用量推荐表(3)选择切削用量时应注意的几个问题①主轴转速应根据零件上被加工部位的直径,并按零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。
切削速度除了计算和查表选取外,还可根据实践经验确定,需要注意的是交流变频调速数控车床低速输出力矩小,因而切削速度不能太低。
根据切削速度可以计算出主轴转速。
②车螺纹时的主轴转速数控车床加工螺纹时,因其传动链的改变,原则上其转速只要能保证主轴每转一周时,刀具沿主进给轴(多为Z轴)方向位移一个螺距即可。
在车削螺纹时,车床的主轴转速将受到螺纹的螺距P(或导程)大小、驱动电机的升降频特性,以及螺纹插补运算速度等多种因素影响,故对于不同的数控系统,推荐不同的主轴转速选择范围。
大多数经济型数控车床推荐车螺纹时的主轴转速n(r/min)为:n≤(1200/P)-k式中P——被加工螺纹螺距,mm;k——保险系数,一般取为80。
数控车床车螺纹时,会受到以下几方面的影响:●螺纹加工程序段中指令的螺距值,相当于以进给量f(mm/r)表示的进给速度vf。
如果将机床的主轴转速选择过高,其换算后的进给速度vf (mm/min)则必定大大超过正常值。
●刀具在其位移过程的始终,都将受到伺服驱动系统升降频率和数控装置插补运算速度的约束,由于升降频率特性满足不了加工需要等原因,则可能因主进给运动产生出的“超前”和“滞后”而导致部分螺牙的螺距不符合要求。
●车削螺纹必须通过主轴的同步运行功能而实现,即车削螺纹需要有主轴脉冲发生器(编码器),当其主轴转速选择过高,通过编码器发出的定位脉冲(即主轴每转一周时所发出的一个基准脉冲信号)将可能因“过冲”(特别是当编码器的质量不稳定时)而导致工件螺纹产生乱纹(俗称“乱扣”)。
VC=。