数控编程时,程序员必须确定每道工序的切削用量,并作为指令写入程序中。切削用量包括切削速度、后啮合和进给速度。不同的加工方法需要不同的切削用量。

1. 切割剂量的选择原则

粗加工时,一般以提高生产率为主,但也要考虑经济性和加工成本。在半精加工和精加工的情况下,应在保证加工质量的前提下考虑切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机器手册、切割剂量手册、经验而定。

从刀具的耐用性出发,切削用量的选择顺序是。先确定后啮合,再确定进给量,最后确定切削速度。

2. 背约的确定

后啮合由机床、工件和刀具的刚度决定。在刚度允许的情况下,后啮合应尽可能与工件的库存量相等,这样可以减少道次,提高生产效率。

如何确定反向参与的原则。

(1)当要求工件表面粗糙度值为Ra12.5μm~25μm时,如果CNC加工的库存量小于5mm~6mm,粗加工一次即可满足要求。但当余量较大、工艺系统刚性差或机器功率不足时,可分多次进给。

(2)当要求工件表面粗糙度值为Ra3.2μm~12.5μm时,可分为粗加工和半精加工两个步骤。粗加工时的后啮合与以前相同。粗加工后留出0.5mm~1.0mm的余量,半精加工时切断。

(3)当要求工件表面粗糙度值为Ra0.8μm~3.2μm时,可分三步进行。粗加工、半精加工和精加工。半精加工时的后啮合需要1.5mm~2mm。精加工时后啮合为0.3mm~0.5mm。

3. 饲料的确定

后啮合、进给和进给速度的关系及其计算公式3

进给量主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件的材料来确定。最大进给速度受机器刚度和进给系统性能的限制。

如何确定进给速度。

1)在能保证工件质量要求的情况下,为提高生产效率,可选择较高的进给速度。一般在100~200m/min范围内选择。

2)切削或加工深孔或用高速钢刀具加工时,宜选择较低的进给速度,一般在20~50m/min范围内。

3)当加工精度和表面粗糙度较高时,进给速度应选择较小,一般在20~50m/min范围内。

4)刀具在空行程时,特别是距离“归零”时,可选择机床数控系统设定的最高进给速度。

4. 主轴转速的确定

主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。其计算公式为。

后啮合、进给和进给速度的关系及其计算公式4

n=1000*v/π*D

v——切削速度,m/min,由刀具的耐用性决定;

N——主轴转速,单位为r/min;

D——工件直径或刀具直径,mm。

计算出的主轴转速n最终根据机床手册选择为与机床比较接近的转速。

总之,切割剂量的具体数值应根据机器性能、相关手册和实践经验类推确定。同时,主轴转速、切深和进给速度可相互适应,形成最佳切削用量。

5. 参考公式

1) 后订婚 (ap)

被加工表面与被加工表面之间的垂直距离称为后啮合。后啮合是由切削点基点测量并垂直于工作平面的啮合。它是每次进给车刀进入工件的深度,因此称为切削深度。根据此定义,如在卧式转圆柱车床中,其后啮合可计算如下。

Ap = (dw-dm)/2

式中ap——背啮合(mm);

Dw——被加工工件的表面直径(mm);

Dm——已加工工件的表面直径(mm)。

示例 1. 已知待加工表面的直径为Φ95mm;现在送料车直径为Φ90mm,并寻求回啮合。

解决方案。 ap=(dw-dm)/2=(95-90)/2=2.5mm

2) 饲料 (f)

工件或刀具每转一圈,刀具与工件在进给运动方向上的相对位移。按进给方向分为横向进给和横向进给。横向进给是指沿床身导轨方向进给,横向进给是指垂直于床身导轨方向进给。

进给速度 vf 是切削刃上选定点相对于工件进给移动的瞬时速度。

Vf=f*n

式中vf——进给速度(mm/s);

N——主轴转速(r/s);

f——进给(mm /s)。

3)切削速度(vc)

切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。

Vc=(π*dw*n)/1000

式中vc——切削速度(m/min);

Dw——被加工工件的表面直径(mm);

n——工件转速(r/min)。

计算时应以最大切削速度为标准。例如,在使用机床时,由于速度最高,刀具磨损最快,所以计算出要加工的表面直径的值。

示例 2. 工件外径直径为Φ60mm,选用的车床主轴转速为600r/min,vc

解决方案。 vc=(π*d*w*n)/1000 = 3.14x60x600/1000 = 113 m/min

在实际生产中,它通常被称为工件的直径。根据工件材料、刀具材料和加工要求,选择切削速度,然后将切削速度换算成车床主轴转速,以便调整车床,得到如下公式。

n=(1000*vc)/π*dw

示例 3: 在CA6140卧式车床Φ260mm皮带轮外圆上,选vc为90m/min,求n。

解:n=(1000*vc)/π*dw=(1000×90)/(3.14×260)=110r/min

计算车床主轴转速后,应选择接近铭牌的数值,即选择n=100r/min作为车床的实际转速。

6.总结

切削用量的三个因素是切削速度(vc)、进给量(f)、进给速度(vf)、后啮合度(ap)的总称。

1.背啮合ap(mm) 

ap=(dw-dm) / 2

2.进给f(mm/r)

vf=f*n

3.切割速度vc(m/min)

vc=(π*dw*n)/1000

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