數控加工中切削用量的合理選擇

　　數控加工是數控專(zhuān)業(yè)同學(xué)的必修課，下面小編就為大家整理推薦關(guān)于切削的論文，對正在寫(xiě)這一方面的論文的寫(xiě)作者有一定的幫助，歡迎大家閱讀!

　　摘要：文章介紹了切削用量的三要素，并對數控機床加工時(shí)切削用量的合理選擇進(jìn)行了詳細闡述，為數控機床編程與操作人員提供參考。

　　關(guān)鍵詞：隧道;數控加工; 切削用量; 合理選擇

　　切削用量是表示機床主運動(dòng)和進(jìn)給運動(dòng)大小的重要參數。切削用量的確定是數控加工工藝中的重要內容, 切削用量的大小對加工效率、加工質(zhì)量、刀具磨損和加工成本均有顯著(zhù)影響�，F在，隨著(zhù)CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，許多CAD/CAM軟件都提供自動(dòng)編程功能，這些軟件一般是在編程界面中提示工藝規劃的有關(guān)問(wèn)題，比如：刀具選擇、加工路徑規劃、切削用量設定等，編程人員只要設置了有關(guān)的參數，就可以自動(dòng)生成NC程序并傳輸至數控機床完成加工。因此，數控加工中切削用量的確定是在人機交互狀態(tài)下完成的，這與普通機床加工形成鮮明的對比，同時(shí)也要求編程人員必須掌握切削用量確定的基本原則，在編程時(shí)充分考慮數控加工的特點(diǎn)來(lái)合理的選擇切削用量。文章對數控編程中必須面對切削用量的確定問(wèn)題進(jìn)行了探討，給出了若干原則和建議，且對應該注意的問(wèn)題進(jìn)行了討論。

　　1. 數控加工中切削用量的選擇原則

　　切削用量包括切削速度( 主軸轉速) 、背吃刀量、進(jìn)給量，通常稱(chēng)為切削用量三要素。數控加工中選擇切削用量，就是在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，充分發(fā)揮機床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。粗、精加工時(shí)切削用量的選擇原則如下。

　　粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)效率為主，但也應考慮經(jīng)濟性和加工成本。切削用量的選擇原則首先選取盡可能大的背吃刀量;其次要根據機床動(dòng)力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進(jìn)給量;最后根據刀具耐用度確定最佳的切削速度。

　　半精加工和精加工時(shí), 應在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。 切削用量的選擇原則首先根據粗加工后的余量確定背吃刀量;其次根據已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給量;最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。具體數值應根據機床說(shuō)明書(shū)、切削用量手冊，并結合實(shí)踐經(jīng)驗而定。

　　(1) 背吃刀量ap(mm)的選擇

　　背吃刀量ap根據加工余量和工藝系統的剛度確定。在機床、工件和刀具剛度允許的情況下，ap就等于加工余量, 這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應留一定的余量進(jìn)行精加工。數控機床的精加工余量可略小于普通機床。具體選擇如下：

　　粗加工時(shí)，在留下精加工、半精加工的余量后，盡可能一次走刀將剩下的余量切除;若工藝系統剛性不足或余量過(guò)大不能一次切除，也應按先多后少的不等余量法加工。第一刀的ap應盡可能大些，使刀口在里層切削，避免工件表面不平及有硬皮的鑄鍛件。

　　當沖擊載荷較大(如斷續表面)或工藝系統剛度較差(如細長(cháng)軸、鏜刀桿、機床陳舊)時(shí)，可適當降低ap，使切削力減小。

　　精加工時(shí)，ap應根據粗加工留下的余量確定，采用逐漸降低ap的方法，逐步提高加工精度和表面質(zhì)量。一般精加工時(shí)，取ap=0.05～0.8mm;半精加工時(shí)，取ap=1.0～3.0mm。

　　(2) 切削寬度L(mm)

　　一般L與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比。在數控加工中，一般L的取值范圍為: L=(0.6～0.9)d。

　　(3) 進(jìn)給量(進(jìn)給速度)f(mm/min或mm/r)的選擇

　　進(jìn)給量( 進(jìn)給速度)是數控機床切削用量中的重要參數，根據零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，參考切削用量手冊選取。對于多齒刀具, 其進(jìn)給速度vf、刀具轉速n、刀具齒數Z 及每齒進(jìn)給量fz的關(guān)系為: Vf=fn=fzzn。

　　粗加工時(shí), 由于對工件表面質(zhì)量沒(méi)有太高的要求, f主要受刀桿、刀片、機床、工件等的強度和剛度所承受的切削力限制，一般根據剛度來(lái)選擇。工藝系統剛度好時(shí)，可用大些的f;反之，適當降低f。

　　精加工、半精加工時(shí)，f應根據工件的表面粗糙度Ra要求選擇。Ra要求小的，取較小的f，但又不能過(guò)小，因為f過(guò)小，切削厚度hD過(guò)薄，Ra反而增大，且刀具磨損加劇。刀具的副偏角愈大，刀尖圓弧半徑愈大，則f可選較大值。一般，精銑時(shí)可取20～25mm/min, 精車(chē)時(shí)可取0.10～0.20mm/r。還應注意零件加工中的某些特殊因素。比如在輪廓加工中，選擇進(jìn)給量時(shí)，應考慮輪廓拐角處的超程問(wèn)題。特別是在拐角較大、進(jìn)給速度較高時(shí)，應在接近拐角處適當降低進(jìn)給速度，在拐角后逐漸升速，以保證加工精度。

　　(4) 切削速度Vc(m/min)的選擇

　　根據已經(jīng)選定的背吃刀量、進(jìn)給量及刀具耐用度選擇切削速度�？捎媒�(jīng)驗公式計算，也可根據生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗在機床說(shuō)明書(shū)允許的切削速度范圍內查表選取或者參考有關(guān)切削用量手冊選用。在選擇切削速度時(shí)，還應考慮：應盡量避開(kāi)積屑瘤產(chǎn)生的區域;斷續切削時(shí)，為減小沖擊和熱應力，要適當降低切削速度;在易發(fā)生振動(dòng)的情況下，切削速度應避開(kāi)自激振動(dòng)的臨界速度;加工大件、細長(cháng)件和薄壁工件時(shí), 應選用較低的切削速度;加工帶外皮的工件時(shí)，應適當降低切削速度;工藝系統剛性差的，應減小切削速度。

　　(5) 主軸轉速n(r/min)

　　主軸轉速一般根據切削速度VC來(lái)選定。

　　計算公式為: n=1000VC/πD

　　式中，D為工件或刀具直徑(mm)。

　　數控機床的控制面板上一般備有主軸轉速修調(倍率)開(kāi)關(guān)，可在加工過(guò)程中對主軸轉速進(jìn)行整倍數調整。

　　2. 結論

　　隨著(zhù)數控機床在生產(chǎn)實(shí)際中的廣泛應用，數控編程已經(jīng)成為數控加工中的關(guān)鍵問(wèn)題之一。在數控加工程序的編制過(guò)程中，要在人機交互狀態(tài)下合理的確定切削用量。因此，編程人員必須熟悉數控加工中切削用量的確定原則，結合現場(chǎng)的生產(chǎn)狀況，選擇出合理的切削用量，從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率，充分發(fā)揮數控機床的優(yōu)點(diǎn)，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和生產(chǎn)水平。

　　參考文獻

　　[1] 趙長(cháng)旭. 數控加工工藝. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006.1(2007.9重印).

　　[2] 劉萬(wàn)菊. 數控加工工藝及編程. 北京:機械工業(yè)出版社,2006.10.

　　[3] 高勇等. UG NX 中文版數控加工基礎教程.北京:人民郵電出版社,2006.4.

　　[4] 鄭煥文. 機械制造工藝學(xué). 北京:高等教育出版社,1994.

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