數(shù)控車床切削量該怎樣選擇
發(fā)布者：銳峰五金機械 發(fā)布時間：2017/6/19 10:59:28
1．切削用量的選擇原則
數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、進給速度等，并以數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的格式輸入到程序中。切削用量對于不同的加工方法，需選用不同的切削用量。合理的選擇切削用量，對零件的表面質(zhì)量、精度、加工效率影響很大。這在實際中也很難掌握，要有豐富的實踐經(jīng)驗才能夠確定合適的切削用量。在數(shù)控編程時只能憑借編程者的經(jīng)驗和刀具的切削用量推薦值初步確定，而最終的切削用量將根據(jù)零件數(shù)控程序的調(diào)試結(jié)果和實際加工情況來確定。
切削用量的選擇原則是：粗加工時以提高生產(chǎn)率為主，同時兼顧經(jīng)濟性和加工成本的考慮；半精加工和精加工時，應(yīng)同時兼顧切削效率和加工成本的前提下，保證零件的加工質(zhì)量。值得注意的是，切削用量（主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進給量）是一個有機的整體，只有三者相互適應(yīng)，達到最合理的匹配值，才能獲得最佳的切削用量。 確定切削用量時應(yīng)根據(jù)加工性質(zhì)、加工要求，工件材料及刀具的尺寸和材料性能等方面的具體要求，通過查閱切削手冊并結(jié)合經(jīng)驗加以確定，確定切削用量時除了遵循一般的原則和方法外，還應(yīng)考慮以下因素的影響： （1）刀具差異的影響——不同的刀具廠家生產(chǎn)的刀具質(zhì)量差異很大，所以切削用量需根據(jù)實際用刀具和現(xiàn)場經(jīng)驗加以修正。 （2）機床特性的影響——切削性能受數(shù)控機床的功率和機床的剛性限制，必須在機床說明書規(guī)定的范圍內(nèi)選擇。避免因機床功率不夠發(fā)生悶車現(xiàn)象，或剛性不足產(chǎn)生大的機床振動現(xiàn)象，影響零件的加工質(zhì)量、精度和表面粗糙度。 （3）數(shù)控機床生產(chǎn)率的影響——數(shù)控機床的工時費用較高，相對而言，刀具的損耗成本所占的比重較低，應(yīng)盡量采用高的切削用量，通過適當(dāng)降低刀具壽命來提高數(shù)控機床的生產(chǎn)率。
2．切削用量的選擇
（1）確定背吃刀量ap（mm）
背吃刀量的大小主要依據(jù)機床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛度來決定，在系統(tǒng)剛度允許的情況下，為保證以最少的進給次數(shù)去除毛坯的加工余量，根據(jù)被加工零件的余量確定分層切削深度，選擇較大的背吃刀量，以提高生產(chǎn)效率。在數(shù)控加工中，為保證零件必要的加工精度和表面粗糙度，建議留少量的余量（0.2～0.5mm），在最后的精加工中沿輪廓走一刀。粗加工時，除了留有必要的半精加工和精加工余量外，在工藝系統(tǒng)剛性允許的條件下，應(yīng)以最少的次數(shù)完成粗加工。留給精加工的余量應(yīng)大于零件的變形量和確保零件表面完整性。 （2）確定主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）
主軸轉(zhuǎn)速n主要根據(jù)刀具允許的切削速度VC（m/min）確定：
其中：VC——切削速度。 d——零件或刀具的直徑（mm）。 切削速度VC與刀具耐用度關(guān)系比較密切，隨著VC的加大，刀具耐用度將急劇下降，故VC的選擇主要取決于刀具耐用度。 主軸轉(zhuǎn)速n確定后，必須按照數(shù)控機床控制系統(tǒng)所規(guī)定的格式寫入數(shù)控程序中。在實際操作中，操作者可以根據(jù)實際加工情況，通過適當(dāng)調(diào)整數(shù)控機床控制面板上的主軸轉(zhuǎn)速倍率開關(guān)，來控制主軸轉(zhuǎn)速的大小，以確定最佳的主軸轉(zhuǎn)速。 （3）進給量或進給速度F（mm/r，mm/min）的選擇 進給速度F是切削時單位時間內(nèi)零件與銑刀沿進給方向的相對位移量，單位為mm/r或mm/min。 進給量或進給速度在數(shù)控機床上使用進給功能字F表示的，F(xiàn)是數(shù)控機床切削用量中的一個重要參數(shù)，主要依據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求，以及所使用的刀具和工件材料來確定。零件的加工精度要求越高，表面粗糙度要求越低時，選擇的進給量數(shù)值就越小。實際中，應(yīng)綜合考慮機床、刀具、夾具和被加工零件精度、材料的機械性能、曲率變化、結(jié)構(gòu)剛性、工藝系統(tǒng)的剛性及斷屑情況，選擇合適的進給速度。
進給率數(shù)是一個特殊的進給量表示方法，即進給率的時間倒數(shù)——FRN（Feed Rate Number的縮寫），對于直線插補的進給率數(shù)為：
式中F——進給量（m/min）。 L——程序段的加工長度，是刀具沿工件所走的有效距離（mm）。
程序段中編入了進給率數(shù)FRN，實際上就規(guī)定了執(zhí)行該程序段的時間T，它們之間的關(guān)系是：
程序編制時選定進給量F后，刀具中心的運動速度就一定了。在直線切削時，切削點（刀具與加工表面的切點）的運動速度就是程序編制時給定的進給量。但是在做圓弧切削時，切削點實際進給量并不等于程序編制時選定的刀具中心的進給量。 采用FRN編程，在做直線切削時，由于刀具中心運動的距離與程序中直線加工的長度經(jīng)常是不同的，故實際的進給量與程序編制預(yù)定的FRN所對應(yīng)的值也不同。在做圓弧切削時，刀具的進給角速度是固定的，所以切削點的進給量與編程預(yù)定的FRN所對應(yīng)的值是一致的。由此可知，當(dāng)一種數(shù)控裝置既可以用F編制程序，也可以用FRN編制程序時，做直線切削適宜采用進給量F編制程序，做圓弧切削時宜采用FRN編制程序。 在輪廓加工中選擇進給量F時，應(yīng)注意在輪廓拐角處的“超程”問題，特別是在拐角較大而且進給量也較大時，應(yīng)用在接近拐角處適當(dāng)降低速度，而在拐角過后再逐漸提速的方法來保證加工精度。 數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。為了獲得最高的生產(chǎn)率和單位時間的最高切除率，在保證零件加工質(zhì)量和刀具耐用度前提下，應(yīng)合理地確定切削參數(shù)。
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數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、進給速度等，并以數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的格式輸入到程序中。切削用量對于不同的加工方法，需選用不同的切削用量。合理的選擇切削用量，對零件的表面質(zhì)量、精度、加工效率影響很大。這在實際中也很難掌握，要有豐富的實踐經(jīng)驗才能夠確定合適的切削用量。在數(shù)控編程時只能憑借編程者的經(jīng)驗和刀具的切削用量推薦值初步確定，而最終的切削用量將根據(jù)零件數(shù)控程序的調(diào)試結(jié)果和實際加工情況來確定。
切削用量的選擇原則是：粗加工時以提高生產(chǎn)率為主，同時兼顧經(jīng)濟性和加工成本的考慮；半精加工和精加工時，應(yīng)同時兼顧切削效率和加工成本的前提下，保證零件的加工質(zhì)量。值得注意的是，切削用量（主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進給量）是一個有機的整體，只有三者相互適應(yīng)，達到最合理的匹配值，才能獲得最佳的切削用量。 確定切削用量時應(yīng)根據(jù)加工性質(zhì)、加工要求，工件材料及刀具的尺寸和材料性能等方面的具體要求，通過查閱切削手冊并結(jié)合經(jīng)驗加以確定，確定切削用量時除了遵循一般的原則和方法外，還應(yīng)考慮以下因素的影響： （1）刀具差異的影響——不同的刀具廠家生產(chǎn)的刀具質(zhì)量差異很大，所以切削用量需根據(jù)實際用刀具和現(xiàn)場經(jīng)驗加以修正。 （2）機床特性的影響——切削性能受數(shù)控機床的功率和機床的剛性限制，必須在機床說明書規(guī)定的范圍內(nèi)選擇。避免因機床功率不夠發(fā)生悶車現(xiàn)象，或剛性不足產(chǎn)生大的機床振動現(xiàn)象，影響零件的加工質(zhì)量、精度和表面粗糙度。 （3）數(shù)控機床生產(chǎn)率的影響——數(shù)控機床的工時費用較高，相對而言，刀具的損耗成本所占的比重較低，應(yīng)盡量采用高的切削用量，通過適當(dāng)降低刀具壽命來提高數(shù)控機床的生產(chǎn)率。
2．切削用量的選擇
（1）確定背吃刀量ap（mm）
背吃刀量的大小主要依據(jù)機床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛度來決定，在系統(tǒng)剛度允許的情況下，為保證以最少的進給次數(shù)去除毛坯的加工余量，根據(jù)被加工零件的余量確定分層切削深度，選擇較大的背吃刀量，以提高生產(chǎn)效率。在數(shù)控加工中，為保證零件必要的加工精度和表面粗糙度，建議留少量的余量（0.2～0.5mm），在最后的精加工中沿輪廓走一刀。粗加工時，除了留有必要的半精加工和精加工余量外，在工藝系統(tǒng)剛性允許的條件下，應(yīng)以最少的次數(shù)完成粗加工。留給精加工的余量應(yīng)大于零件的變形量和確保零件表面完整性。 （2）確定主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）
主軸轉(zhuǎn)速n主要根據(jù)刀具允許的切削速度VC（m/min）確定：
其中：VC——切削速度。 d——零件或刀具的直徑（mm）。 切削速度VC與刀具耐用度關(guān)系比較密切，隨著VC的加大，刀具耐用度將急劇下降，故VC的選擇主要取決于刀具耐用度。 主軸轉(zhuǎn)速n確定后，必須按照數(shù)控機床控制系統(tǒng)所規(guī)定的格式寫入數(shù)控程序中。在實際操作中，操作者可以根據(jù)實際加工情況，通過適當(dāng)調(diào)整數(shù)控機床控制面板上的主軸轉(zhuǎn)速倍率開關(guān)，來控制主軸轉(zhuǎn)速的大小，以確定最佳的主軸轉(zhuǎn)速。 （3）進給量或進給速度F（mm/r，mm/min）的選擇 進給速度F是切削時單位時間內(nèi)零件與銑刀沿進給方向的相對位移量，單位為mm/r或mm/min。 進給量或進給速度在數(shù)控機床上使用進給功能字F表示的，F(xiàn)是數(shù)控機床切削用量中的一個重要參數(shù)，主要依據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求，以及所使用的刀具和工件材料來確定。零件的加工精度要求越高，表面粗糙度要求越低時，選擇的進給量數(shù)值就越小。實際中，應(yīng)綜合考慮機床、刀具、夾具和被加工零件精度、材料的機械性能、曲率變化、結(jié)構(gòu)剛性、工藝系統(tǒng)的剛性及斷屑情況，選擇合適的進給速度。
進給率數(shù)是一個特殊的進給量表示方法，即進給率的時間倒數(shù)——FRN（Feed Rate Number的縮寫），對于直線插補的進給率數(shù)為：
式中F——進給量（m/min）。 L——程序段的加工長度，是刀具沿工件所走的有效距離（mm）。
程序段中編入了進給率數(shù)FRN，實際上就規(guī)定了執(zhí)行該程序段的時間T，它們之間的關(guān)系是：
程序編制時選定進給量F后，刀具中心的運動速度就一定了。在直線切削時，切削點（刀具與加工表面的切點）的運動速度就是程序編制時給定的進給量。但是在做圓弧切削時，切削點實際進給量并不等于程序編制時選定的刀具中心的進給量。 采用FRN編程，在做直線切削時，由于刀具中心運動的距離與程序中直線加工的長度經(jīng)常是不同的，故實際的進給量與程序編制預(yù)定的FRN所對應(yīng)的值也不同。在做圓弧切削時，刀具的進給角速度是固定的，所以切削點的進給量與編程預(yù)定的FRN所對應(yīng)的值是一致的。由此可知，當(dāng)一種數(shù)控裝置既可以用F編制程序，也可以用FRN編制程序時，做直線切削適宜采用進給量F編制程序，做圓弧切削時宜采用FRN編制程序。 在輪廓加工中選擇進給量F時，應(yīng)注意在輪廓拐角處的“超程”問題，特別是在拐角較大而且進給量也較大時，應(yīng)用在接近拐角處適當(dāng)降低速度，而在拐角過后再逐漸提速的方法來保證加工精度。 數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。為了獲得最高的生產(chǎn)率和單位時間的最高切除率，在保證零件加工質(zhì)量和刀具耐用度前提下，應(yīng)合理地確定切削參數(shù)。
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