
在制定加工工艺及编程流程时,切削参数的选择是非常关键的环节,它直接影响到工艺实施的流畅性和加工效率。制定数控加工工艺的过程中,需要结合工件材料、加工需求、刀具材料及类型、机床的稳固性和主轴功率等要素来合理确定切削参数。通常,我们可以依据机床的实际情况,参考刀具切削手册来设定。
以下是关于切削参数选择的一些重要因素:
1. 影响切削用量的因素
a. 工件材料
工件材料的硬度会直接影响刀具的切削速度。对于硬质材料,切削速度应适当降低,以保护刀具;而对于软质材料,可以提高切削速度以增加效率。
b. 刀具材料
不同的刀具材料具有不同的耐高温性能,从而决定了不同的切削速度。例如,高速钢刀具的耐高温切削速度较低,而碳化物刀具和陶瓷刀具则能应对更高的切削速度。
c. 刀具的几何角度
合理的刀具几何参数能减小切削变形和摩擦,从而降低切削力和切削热,提高切削用量的选择范围。
d. 机床及夹具的刚度
机床的刚度直接影响到切削用量的选择。高刚度的机床可以承受更大的主轴转速、背吃刀量和进给速度。夹具的刚度也是制定切削用量时需要考虑的重要因素。
在编制加工程序时,选择合适的切削用量,使背吃刀量、主轴转速和进给速度相互协调,以形成最佳的切削参数组合,这是工艺处理的核心内容。
2. 切削用量的具体选择
a. 背吃刀量的确定
背吃刀量的选择需结合机床、工件和刀具系统的刚度来确定。在保障刚度的前提下,尽量选择较大的背吃刀量,以减少加工次数,提高效率。对于精度要求高的零件,需预留适当的半精加工和精加工余量。车削和镗削时,精加工余量通常为0.1~0.5mm;铣削时,则为0.2~0.8mm。
b. 主轴转速的确定
主轴转速是根据允许的切削速度计算得出的。我们可以从机床说明书规定的转速值中选择接近的转速。在实际数控加工中,允许的切削速度通常选择在100~200mm/min范围内,对于铝镁合金等材质,速度可再提高一倍。确定切削速度后,可通过公式n =1000 vc/d计算得出主轴转速。
表2-1提供了硬质合金外圆车刀的切削速度参考值。除了参考此表,实际加工中的切削速度还需依据实践经验来确定。
c. 进给速度的选定
进给速度的选择主要根据零件的加工精度和表面质量要求来确定。精度要求高或表面质量需求严格时,进给速度应选得较小,通常在20~50mm/min范围内选择。最大进给速度受限于机床的特性(如拖动系统性能)以及与脉冲当量有关。
