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1、數(shù)控加工的切削用量
??2009-6-11 9:42:00??來(lái)源：作者:余英良，于輝??閱讀： 1418次????我要收藏
??? 1 切削用量選擇
??? 1．1 數(shù)控加工花鍵軸的切削用量
??? 為了保證零件的加工精度，零件分為粗車加工和精車加工。在粗、精車零件裝夾方式與刀具選擇的基礎(chǔ)上，選定零件數(shù)控加工的切削參數(shù)如下：在數(shù)控精車車削加工中，零件輪廓軌跡的加工余量為0．8÷2=0．4 mm。主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量等的選擇參見(jiàn)表1。
表1 數(shù)控加工花鍵軸工序卡及切削用量
?
??? 1．2 數(shù)控加工軸承座的切削用量
??? 為了保證零件的加工精度，零件分為粗車加工和精車加工
2、。在粗、精車零件裝夾方式與刀具選擇的基礎(chǔ)上，選定零件數(shù)控加工的切削參數(shù)如下：在數(shù)控精車車削加工中，零件輪廓軌跡的加工余量為0．8÷2=0．4 mm。主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量等的選擇參見(jiàn)表2。
表2 數(shù)控加工軸承座工序卡及切削用量
??? 2 相關(guān)內(nèi)容概述
??? 金屬切削加工的目的，就是用各種類型的金屬切削刀具把J：件毛坯上的多余部分從毛坯上剝離開來(lái)，得到圖樣所要求的零件形狀和尺寸。
圖1 車削加工中切削用量
nextpage??? 2．1 切削用量
??? 切削用量是指機(jī)床在切削加工時(shí)的狀態(tài)參數(shù)。切削用量包括切削速度、進(jìn)給速度和背吃刀量。參見(jiàn)圖1。
??? 2．1．1 切削速
3、度
??? 切削刃上的切削點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度稱為切削速度。切削速度的單位為m／min。切削速度與機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速之問(wèn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的關(guān)系為：
?????? (1)
??? 2．1．2 進(jìn)給速度
??? 是刀具在單位時(shí)間內(nèi)沿進(jìn)給方向上相對(duì)于工件的位移量，單位為mm／min。
??? 2．1．3 背吃刀量
??? 己加工表面和待加工表面之問(wèn)的垂直距離。背吃刀量的計(jì)算公式為：
??????? (2)
??? 式(1)、式(2)中n為主軸(工件)轉(zhuǎn)速，d為工件直徑，dω、dｍ見(jiàn)圖1。
??? 在切削加工中，切削速度、進(jìn)給速度和背吃刀量3個(gè)參數(shù)是相互關(guān)聯(lián)的。粗加工中，為提高效率，一般采用
4、較大的背吃刀量。此時(shí)切削速度和進(jìn)給速度相對(duì)較??；在半精加工和精加工階段，一般采用較大的切削速度、較小的進(jìn)給量和背吃刀量，以獲得較好的加工質(zhì)量。
????2．2 數(shù)控車刀刀具角度對(duì)加工的影響
??? 刀具角度對(duì)加工的影響見(jiàn)表3（如下）
表3 刀具角度對(duì)加工的影響
??? 2．3 切削層參數(shù)
??? 切削層的形狀和尺寸直接影響著刀具承受的負(fù)荷。在簡(jiǎn)化計(jì)算中，切削層的形狀和尺寸規(guī)定在刀具基面中度量，也在切削橫截面中度量。如圖2所示，當(dāng)主、副切削刃為直線，且λs=0°、kr=0°時(shí)，切削橫截面ABCD為平行四邊形，若Kr=90°時(shí)，則為矩形。
??? 切削層尺寸與切削用量ap、f大小有
5、關(guān)。直接影響切削過(guò)程的是切削橫截面面積及其厚度、寬度尺寸。
??? 切削層厚度(又稱切屑厚度)。垂直于加工表面度量的切削層尺寸。切削層寬度aw(又稱切屑寬度)，平行加工表面度量的切削層尺寸。切削層面積Ac(又稱切屑橫截面面積)，是切削層在基面投影中的面積。
??? 從上述定義可知，aр，f決定后，切屑厚度與切屑寬度隨主偏角的大小而變化。當(dāng)kr=90°、acmax=f、acmax=aр時(shí)，切削面積Ac由切削用量aр、f決定。
nextpage??? 2．4 數(shù)控車削加工切削用量的選擇
??? 確定刀具幾何參數(shù)后，還需要選擇切削用量參數(shù)aр、f和v才能進(jìn)行切削加工。一般先考慮選取切削用量手
6、冊(cè)，再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，最后通過(guò)工藝試驗(yàn)來(lái)確定切削用量。相同的加工條件，選用不同的切削用量，會(huì)產(chǎn)生不同的切削效果。切削用量與生產(chǎn)率的關(guān)系，可由金屬切除率Zω=l000ひc*aр來(lái)表示單位mm3／min。
a)外圓??????????????????????????????????b)端面
圖2 切削層參數(shù)
??? 2．4．1 切削用量的選擇原則
??? 由于切削用量各參數(shù)對(duì)切削過(guò)程的不同影響，切削用量參數(shù)aр、f和ひc選擇的原則如下：
??? 考慮對(duì)生產(chǎn)效率的影響。當(dāng)加工余量一定時(shí)，減小背吃刀量aр會(huì)使走刀次數(shù)增多，切削時(shí)問(wèn)增加，生產(chǎn)效率降低。所以，一般情況下盡量?jī)?yōu)先增大aр，以求一次進(jìn)
7、刀全部切除加加工余量。
??? 考慮對(duì)機(jī)床功率的影響。增大背吃刀量aр使切削力增加較多，而增大進(jìn)給速度廠使切削力增加較少，消耗功率也較少。所以，在粗加工時(shí)，應(yīng)盡量增大進(jìn)給速度f(wàn)。
??? 考慮對(duì)刀具耐用度的影響。對(duì)刀具耐用度影響最大的因素是切削速度ひ，其次是進(jìn)給速度∫，影響最小是背吃刀量aр。優(yōu)先增大背吃刀量aр可提高生產(chǎn)效率和延長(zhǎng)刀具耐用度。
??? 考慮對(duì)加工表面粗糙度的影響，這是在半精加工和精加工時(shí)確定切削用量應(yīng)優(yōu)先考慮的。在一般條件下，增大背吃刀量aр對(duì)切削過(guò)程產(chǎn)生的積屑瘤、鱗刺、冷硬和殘余應(yīng)力的影響并不顯著，故增大背吃刀量對(duì)表而粗糙度影響較小，而進(jìn)給速度，的增加將主要受加工表面
8、粗糙度的限制。
??? 綜上所述，合理選擇切削用量應(yīng)首先選擇盡最大的背吃刀量aр、其次選擇大的進(jìn)給速度f(wàn)，最后根據(jù)已確定aр和f，并在刀具耐用度和機(jī)床功率允許條件下選擇合理的切削速度ひc。
nextpage??? 2．4．2 切削用量選擇的順序
??? 粗加工的切削用量，一般以提高生產(chǎn)效率為主，但也應(yīng)考慮加工成本；半精加工和精加工的切削用量應(yīng)以保證加工質(zhì)量為前提，并兼顧切削效率和加工成本。
??? 1)粗車切削用量的選擇
??? 背吃刀aр的選擇。根據(jù)加工余量多少而定。除留出下道工序的余量外，粗車余量應(yīng)用盡可能少的走刀次數(shù)切除。
??? 進(jìn)給速度f(wàn)的選擇。當(dāng)背吃刀量aр確定后，再選
9、取進(jìn)給量f。應(yīng)在不損壞刀片和刀桿、不損壞機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)、不頂彎工件和不產(chǎn)生切削振動(dòng)的條件下，選取一個(gè)最大的進(jìn)給量f值。
??? 切削速度ひc的選擇。在背吃刀量aр、進(jìn)給速度f(wàn)選定后，根據(jù)規(guī)定達(dá)到刀具切削時(shí)的合理耐用度值，就可確定切削速度ひc。
??? 按上述原則，可利用計(jì)算的方法或查手冊(cè)資料來(lái)確定進(jìn)給量f的值。表4為硬質(zhì)合金車刀和高速鋼車刀粗車外圓和端面時(shí)的進(jìn)給最f值。
??? 2)半精車、精車切削用量選擇
??? 背吃刀量aр的選擇。半精車的余量較小，約為1～2 mm。精車余量更小。半精車、精車背吃刀量aр的選擇，原則上取一次切除。背吃刀量aр不宜過(guò)小，建議取值≥0．5 mm。
??? 進(jìn)給速度了的選擇。半精車和精車的背吃刀量較小，產(chǎn)牛的切削力不大，所以增大進(jìn)給量主要受到表面粗糙度限制。表5列出了該進(jìn)給量f值。
??? 切削速度ひ的選擇。半精車、精車的背吃刀量aр和進(jìn)給速度∫較小，因此切削速度ひ的選擇主要受刀具耐用度限制。
??? 3)車削螺紋時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速
??? 車削螺紋時(shí)，車床的主軸轉(zhuǎn)速將受到螺紋導(dǎo)程大小、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的升降頻特性，以及螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素影響，故對(duì)于不同的數(shù)控系統(tǒng)，推薦不同的主軸轉(zhuǎn)速選擇范圍。一般數(shù)控車床推薦車削。
表4 硬質(zhì)合金車刀及高速鋼車刀粗車外圓和端面時(shí)的進(jìn)給量參考值
數(shù)控加工的切削用量
