數控車床切削量(ap、f、v)的選擇是否合理,對于充分發揮機床潛力和刀具切削性能,實現高質量、高產量、低成本和安全操作具有重要作用。在2.3.3中介紹了切削用量選擇的總體原則,這里主要討論了車削用量選擇的原則:
粗車型時,首先考慮選擇盡可能大的背吃刀量ap,其次選擇較大的進給量f,后確定合適的切削速度v。增加背吃刀量ap可以減少走刀次數,增加進給量f有利于斷屑,因此根據上述原則選擇粗車切削量有利于提高生產效率,降低刀具消耗,降低加工成本。
精車時,加工精度和表面粗糙度要求高,加工余量小且均勻。因此,在選擇精車切削量時,應重點考慮如何保證加工質量,并在此基礎上盡可能提高生產率。所以精車應選擇較小(但不太小)的背吃刀量ap和進給量f,并選選擇切削性能高的刀具材料和合理的幾何參數,以盡可能提高切削速度v。
一、確定背吃刀量ap。
在工藝系統剛度和機床功率允許的情況下,盡較大的背吃刀量,以減少進給次數。如果對零件精度要求較高,則應考慮留出精車余量,其留出的精車余量一般比普通車削留出的精車余量小,常取0.1~0.5㎜。
2.進給量f(一些數控機床使用進給速度vf)
進給量f的選擇應背吃刀量和主軸轉速相適應。在保證工件加工質量的前提下,可以選擇較高的進給速度(2000mm/min以下)。切斷、車削深孔或精車時,應選擇較低的進給速度。當刀具空行程,尤其是遠距離回零時,可以設定盡可能高的進給速度。
粗車一般取f=0.3~0.8mm/r,精車常取f=0.1~0.3mm/r,切斷f=0.05~0.2mm/r。
三、確定數控車床主軸轉速。
1)光車外圓時主軸轉速。
光車外圓時,主軸轉速應根據零件上被加工零件的直徑和零件、刀具材料和加工性質允許的切削速度來確定。
除計算和查表選擇外,還可根據實踐經驗確定切削速度。需要注意的是,交流變頻調速的數控車床低速輸出扭矩小,切削速度不能太低。
在確定切削速度后,用公式n=1000vc/πd計算主軸轉速n(r/min)。表5-9是硬質合金外圓刀切削速度的參考值。
除參考表1所列數值外,如何確定加工過程中的切削速度主要根據實踐經驗來確定。
注意:削鋼和灰鑄鐵時刀具的耐久性約為60分鐘。
二是車螺紋時主軸的轉速。
車削螺紋時,數控車床主軸轉速會受到螺紋螺距P(或導程)、驅動電機升降頻特性、螺紋插補運算速度等多種因素的影響。因此,對于不同的數控系統,建議選擇不同的主軸轉速范圍。大多數經濟型數控車床推薦主軸轉速n(r/min)為:
n≤(1200/P)-k(1)
P-加工螺紋螺距,㎜;
k-保險系數,一般取80。
此外,在安排粗精車削用量時,應注意機床說明書給定的允許切削用量范圍。對于主軸采用交流變頻調速的數控車床,由于主軸轉速低時扭矩降低,此時應特別注意切削用量的選擇。
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