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数控加工中心刀具和切削用量的该怎么选择?

发布时间:2018-08-21 09:11:04

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     数控加工中心刀具挑选与切削用量断定是数控铣加工中十分重要的环节,直接联系到加工精度、加工外表质量、加工功率。挑选适宜的刀具和切削用量可使加工以最低的本钱、最短的时刻到达最佳的加工质量。在切削加工中,切削用量和刀具对加工精度、外表质量、出产功率和出产本钱会发作较大的影响。加工速度快、出产功率高是数控加工比较传统切削加工的优势,在“优质、高产、低本钱”这一大的准则下,切削用量和刀具能否正确挑选和运用对数控加工发挥其优势有较大的影响。

     一、数控加工中心刀具的挑选

     数控铣床的加工功率,加工质量与铣刀的挑选有直接的联系。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,要求具有精度高、强度大、刚度好、耐用度高,而且要求尺度安稳、装置调整便利。刀具及刀柄正确挑选应根据机床的加工能力、工件资料的功能、加工工序、切削用量等因从来挑选。刀具挑选应遵从的准则是:装置调整便利、刚性好、寿数和精度高。在满意加工要求的前提下,尽量挑选较短的刀柄,以进步刀具加工时的刚性。

    (一)数控铣削加工常用刀具的品种

     数控铣削刀具按结构可分为整体式、镶嵌式。镶嵌式包含焊接式、机夹式。刀具按资料可分为特别方式、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。

    (二)数控加工刀具的挑选

     1、数控加工中心刀具的挑选

     数控加工中心在进行自在曲面(模具)加工时,由于球头刀具的端部切削速度为零,因而,为确保加工精度,切削行距一般选用顶端密距,故球头常用于曲面的精加工。平头刀具在外表加工质量和切削功率方面都优于球头刀,因而,只要在确保不过切的前提下,无论是曲面的粗加工仍是精加工,都应优先挑选平头刀。别的,刀具的耐用度和精度与刀具价格联系极大,有必要引起留意的是,在大多数状况下,挑选好的刀具尽管添加了刀具本钱,但由此带来的加工质量和加工功率的进步,则能够使整个加工本钱大大下降。在加工中心,各种刀具别离装在刀库上,按程序规则随时进行选刀和换刀动作。因而有必要选用规范刀柄,以便使钻、扩、铰、镗、铣削等工序用的规范刀具敏捷、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度、调整办法以及调整规模,以便在编程时断定刀具的径向和轴向尺度。

     2、数控加工中心刀具切削寿数与切削用量之间的联系

     拟定切削用量时,先应考虑刀具寿数,根据刀具寿数挑选刀具的准则是:根据刀具杂乱程度、制作、磨刀本钱挑选。杂乱和精度高的刀具寿数应选得比单刃刀具高些。关于机夹可转位刀具,由于换刀时刻短,为了充分发挥切削功能、进步出产功率,刀具寿数可选得低些,一般取15 ~ 30min。关于装刀、换刀、调刀比较杂乱的多刀机床、组合床与自动化加工刀具,刀具寿数应选得高些,尤其要确保刀具可靠性。大件精加工时,为确保至少完结一次走刀,防止切削时半途换刀,刀具寿数应按零件精度和外表粗糙度断定。

     3、数控加工中心刀具资料的挑选

     数控加工中心所挑选的刀具要有足够高的硬度,以习惯高压力、高温度和和剧烈冲突,一般状况下刀具资料的硬度至少要在工件资料的硬度以上60HRC;要有较好的耐磨性,较好的耐磨功能够削减刀具的磨损,然后延伸刀具的运用寿数;要有较高的耐性,只要具有足够好的耐性,才干接受切削力、冲击和工艺体系的振荡;为确保刀具的硬度、耐磨性和耐性在高温下不发作或仅发作较小的改变,要求刀具资料的耐高温功能要好;刀具资料杰出的工艺性也是重要的一个方面,这有利于刀具的修理和制作。

     二、数控加工中心切削用量的挑选

     数控加工中心铣削加工切削用量包含切削速度、进给速度、背吃刀量、侧吃刀量。切削用量首要影响切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工本钱。切削用量的挑选应遵从以下准则:在确保零件加工精度和外表粗糙度的前提下,应充分发挥刀具的切削功能和刀具的耐用度,一起充分发挥机床的功能,关于不同的加工办法需选用不同的切削用量,编程人员在编程时应断定每到工序的切削用量,这样可最大极限进步出产功率、下降加工本钱。

    (一)背吃刀量ap 的挑选

     数控加工中心车削加工一般状况下能够分为粗车、半精车和精车。粗车(Ra 为50 ~ 12.5μm)时,悉数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,背吃刀量能够取为8 ~ 10mm。半精车(Ra 为6.3~ 3.2μm)时,背吃刀量能够取为0.5 ~ 2mm。精车(Ra 为1.6 ~ 0.8μm)时,背吃刀量能够取为0.1~ 0.4mm。在碰到以下景象时,粗车一般最好分几回走刀。首要,工件所留的加工余量过多时,一次走刀会使切削力太大,会呈现机床功率缺乏或刀具强度不行的状况。其次,工艺体系的刚性不行,或许工件的加工余量十分不均匀,这两种状况形成车削过程中引起很大的振荡时。第三,在断续切削中,刀具因遭到很大冲击而打刀时。在以上景象中,假如需求分两次走刀,那么第一次走刀的背吃刀量要尽可能取的大一点,第2次走刀的背吃刀量要尽可能的取小一点,才干确保精加工的刀具具较长的刀具运用寿数,高的加工精度和较小的外表粗糙度。第2次走刀时,背吃刀量能够取加工余量的1/3 ~ 1/4 左右。

    (二)进给速度f 的断定

     在数控车削加工中,粗车时,一般没有太高的工件外表粗糙度要求,这时切削力一般状况下很大,所以合理的进给量f 等于是工艺体系能接受的最大极限的进给量。这一进给量遭到下列一些要素的约束:车刀刀杆的强度及刚度、车床进给组织的强度、刀片的强度和工件的装卡刚度等。进给量包含进给速度(fυ)和每齿进给量。切削刃上的的选定点相关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。半精加工和精加工首要意图是进步零件的外表质量和加工精度,不能盲目增大切削深度,根据粗加工时剩下的余量,选用切削深度逐刀减小的办法,使得加工精度和外表质量逐步进步。进给速度挑选的过大会下降加工精度和外表质量,在半精加工和精加工时一般20 ~ 50mm/min 是合理的挑选区间。

    (三)切削速度vc 的断定

     1)切削速度vC与积屑瘤高度Hb 的联系。由于积屑瘤的顶部特别不安稳,易决裂,而且决裂的一些碎片可能会粘在现已车过的外表上;积屑瘤使刀具切入深度添加了一个Δh,且积屑瘤会周期性的发作、成长、掉落,导致Δh 也周期性的添加和减小,它改变有可能引起振荡,所以在精车时应该挑选合理的切削速度,以避开积屑瘤的最易生成的车削速度区域。在低速车削Ⅰ区不发作积屑瘤;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添加而减小;在Ⅳ区内积屑瘤不再发作。因而,在实践出产加工中,切削速度要尽可能避开中速区。

     三、结束语

     跟着数控加工中心机床的开展,加工工艺要求的不断进步,数控加工的办法也愈加多样化,从简略的手艺编程到杂乱的曲面软件编程,一起对切削刀具的要求也愈加准确、多样。在某些加工环节,完结了加工工艺的要求就是使命完结,而有些加工出产使命,是讲质量、讲效益、讲功率的。只要合理地挑选切削刀具和切削用量,才干确保使命的顺利完结,一起也使效益最大化.

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