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            pc蛋蛋在线预测刀具的选择和切削用量的选择

            pc蛋蛋在线预测刀具的选择和切削用量的选择

            来源: UG数控编程

            刀具选择与切削用量确定是数控铣加工中十分重要的环节,直接关系到加工精度、加工表面质量、加工效率。选择合适的刀具和切削用量可使加工以最低的成本、最短的时间达到最佳的加工质量。在切削加工中,切削用量和刀具对加工精度、表面质量、生产效率和生产成本会产生较大的影响。加工速度快、生产效率高是pc蛋蛋在线预测相比传统切削加工的优势,在“优质、高产、低成本”这一大的原则下,切削用量和刀具能否正确选择和使用对pc蛋蛋在线预测发挥其优势有较大的影响。

            pc蛋蛋在线预测刀具的选择和切削用量的选择

            一、pc蛋蛋在线预测刀具的选择

            数控铣床的加工效率,加工质量与铣刀的选择有直接的关系。在数控铣床加工工艺中有着重要意义。数控铣床加工对刀具的要求更高,要求具备精度高、强度大、刚度好、耐用度高,而且要求尺寸稳定、安装调整方便。刀具及刀柄正确选择应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量等因素来选择。刀具选择应遵循的原则是:安装调整方便、刚性好、寿命和精度高。在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工时的刚性。

            (一)数控铣削加工常用刀具的种类

            数控铣削刀具按结构可分为整体式、镶嵌式。镶嵌式包括焊接式、机夹式。刀具按材料可分为特殊形式、高速钢刀具、硬质合金刀具、金刚石刀具、立方氮化硼刀具、陶瓷刀具。加工工艺分为钻削刀具、铣削刀具、镗削刀具。按刀具形状分为平底刀、球头刀、锥度刀、T 形刀、桶状刀、异形刀。

            pc蛋蛋在线预测刀具的选择和切削用量的选择

            (二)pc蛋蛋在线预测刀具的选择

            1、刀具的选择

            在进行自由曲面(模具)加工时,由于球头刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般采用顶端密距,故球头常用于曲面的精加工。平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀,因此,只要在保证不过切的前提下,无论是曲面的粗加工还是精加工,都应优先选择平头刀。另外,刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大,必须引起注意的是,在大多数情况下,选择好的刀具虽然增加了刀具成本,但由此带来的加工质量和加工效率的提高,则可以使整个加工成本大大降低。在加工中心,各种刀具分别装在刀库上,按程序规定随时进行选刀和换刀动作。因此必须采用标准刀柄,以便使钻、扩、铰、镗、铣削等工序用的标准刀具迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围,以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。

            2、刀具切削寿命与切削用量之间的关系

            制定切削用量时,先应考虑刀具寿命,根据刀具寿命选择刀具的原则是:根据刀具复杂程度、制造、磨刀成本选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具,由于换刀时间短,为了充分发挥切削性能、提高生产效率,刀具寿命可选得低些,一般取15 —— 30min。对于装刀、换刀、调刀比较复杂的多刀机床、组合床与自动化加工刀具,刀具寿命应选得高些,尤其要保证刀具可靠性。大件精加工时,为保证至少完成一次走刀,避免切削时中途换刀,刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度确定。

            3、刀具材料的选择

            所选择的刀具要有足够高的硬度,以适应高压力、高温度和和剧烈摩擦,一般情况下刀具材料的硬度至少要在工件材料的硬度以上60HRC;要有较好的耐磨性,较好的耐磨性可以减少刀具的磨损,从而延长刀具的使用寿命;要有较高的韧性,只有具有足够好的韧性,才能承受切削力、冲击和工艺系统的振动;为保证刀具的硬度、耐磨性和韧性在高温下不发生或仅产生较小的变化,要求刀具材料的耐高温性能要好;刀具材料良好的工艺性也是重要的一个方面,这有利于刀具的维修和制造。


            二、切削用量的选择

            铣削加工切削用量包括切削速度、进给速度、背吃刀量、侧吃刀量。切削用量主要影响切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本。切削用量的选择应遵循以下原则:在保证零件加工精度和表面粗糙度的前提下,应充分发挥刀具的切削性能和刀具的耐用度,同时充分发挥机床的性能,对于不同的加工方法需选用不同的切削用量,编程人员在编程时应确定每到工序的切削用量,这样可最大限度提高生产效率、降低加工成本。

            (一)背吃刀量ap 的选择

            车削加工一般情况下可以分为粗车、半精车和精车。粗车(Ra 为50 —— 12。5μm)时,全部加工余量尽可能在一次走刀过程中切除,在中等功率的机床上,背吃刀量可以取为8 —— 10mm。半精车(Ra 为6。3—— 3。2μm)时,背吃刀量可以取为0。5 —— 2mm。精车(Ra 为1。6 —— 0。8μm)时,背吃刀量可以取为0。1—— 0。4mm。在碰到以下情形时,粗车一般最好分几次走刀。首先,工件所留的加工余量过多时,一次走刀会使切削力太大,会出现机床功率不足或刀具强度不够的情况。其次,工艺系统的刚性不够,或者工件的加工余量非常不均匀,这两种情况造成车削过程中引起很大的振动时。第三,在断续切削中,刀具因受到很大冲击而打刀时。在以上情形中,如果需要分两次走刀,那么第一次走刀的背吃刀量要尽可能取的大一点,第二次走刀的背吃刀量要尽可能的取小一点,才能保证精加工的刀具具较长的刀具使用寿命,高的加工精度和较小的表面粗糙度。第二次走刀时,背吃刀量可以取加工余量的1/3 —— 1/4 左右。

            (二)进给速度f 的确定

            在数控车削加工中,粗车时,一般没有太高的工件表面粗糙度要求,这时切削力一般情况下很大,所以合理的进给量f 等于是工艺系统能承受的最大限度的进给量。这一进给量受到下列一些因素的限制:车刀刀杆的强度及刚度、车床进给机构的强度、刀片的强度和工件的装卡刚度等。进给量包括进给速度(fυ)和每齿进给量。切削刃上的的选定点相对于工件的进给的瞬时速度称为进给速度。刀具在进给运动方向上相对工件的位移量称为进给量,单位mm/r。半精加工和精加工主要目的是提高零件的表面质量和加工精度,不能盲目增大切削深度,依据粗加工时剩余的余量,采用切削深度逐刀减小的方法,使得加工精度和表面质量逐步提高。进给速度选择的过大会降低加工精度和表面质量,在半精加工和精加工时一般20 —— 50mm/min 是合理的选择区间。

            (三)切削速度vc 的确定

            1)切削速度vC与积屑瘤高度Hb 的关系。因为积屑瘤的顶部特别不稳定,易破裂,并且破裂的一些碎片可能会粘在已经车过的表面上;积屑瘤使刀具切入深度增加了一个Δh,且积屑瘤会周期性的产生、生长、脱落,导致Δh 也周期性的增加和减小,它变化有可能引起振动,所以在精车时应该选择合理的切削速度,以避开积屑瘤的最易生成的车削速度区域。在低速车削Ⅰ区不产生积屑瘤;在Ⅱ区中积屑瘤高度随切削速度增大而加大到最大值;在Ⅲ区内积屑瘤高度随车削速度增加而减小;在Ⅳ区内积屑瘤不再产生。因此,在实际生产加工中,切削速度要尽可能避开中速区。


            三、结束语

            随着pc蛋蛋在线预测中心机床的发展,加工工艺要求的不断提高,pc蛋蛋在线预测的方法也更加多样化,从简单的手工编程到复杂的曲面软件编程,同时对切削刀具的要求也更加精确、多样。在某些加工环节,实现了加工工艺的要求就是任务完成,而有些加工生产任务,是讲质量、讲效益、讲效率的。只有合理地选择切削刀具和切削用量,才能保证任务的顺利完成,同时也使效益最大化。

            pc蛋蛋在线预测刀具的选择和切削用量的选择