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刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容,它不僅影響數(shù)控機床的加工效率,而且直接影響加工質(zhì)量。CAD/ CAM技術的發(fā)展,使得在數(shù)控加工中直接利用CAD的設計數(shù)據(jù)成為可能。特別是微機與數(shù)控機床的聯(lián)接,使得設計、工藝規(guī)劃及編程的整個過程全部在計算機上完成成為可能。
現(xiàn)在,許多CAD/ CAM軟件包括提供自動編程功能,這些軟件一般是在編程界面中提示工藝規(guī)劃的有關問題,比如,刀具選擇、加工路徑、切削用量設定等,編程人員只要設置了有關的參數(shù),就可以自動生成NC程序并傳輸至數(shù)控機床完成加工。因此,數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量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,同時也要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則,在編程時充分考慮數(shù)控加工的特點。本文對數(shù)控編程中必須面對的刀具選擇和切削用量確定問題進行了分析。
一、數(shù)控加工常用刀具的種類及性能
數(shù)控加工刀具必須適應數(shù)控機床高速、和自動化程度高的特點,一般應包括通用刀具、通用連接刀柄。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機床動力頭上,因此已逐漸標準化和系列化。數(shù)控刀具的分類有多種方法。根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為:①整體式;②鑲嵌式。根據(jù)制造刀具所用的材料可分為:①高速鋼 刃具;②硬質(zhì)合金刀具;③金剛石刀具;④陶瓷刃具等。從切削工藝上可分為:①銑削刀具;②鉆削刀具;③鏜削刀具;④車削刀具等。
刀具材料應具備的性能:
(1)高硬度刀具材料的硬度應高于工件的硬度
(2)足夠的韌性承受切削力、振動和沖擊;
(3)高耐磨性耐磨性是材料抵抗磨損的能力;
(4)高耐熱性刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強度和韌性的能力;
(5)良好的工藝性
二、數(shù)控加工刀具的選擇
刀具的選擇應根據(jù)機床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是:安裝調(diào)整方便,剛性好,耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下,盡量選擇較短的刀柄,以提高刀具加工的剛性。
選取刀具時,要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應。生產(chǎn)中,平面輪廓的加工,常采用立銑刀;銑削平面時,應選鑲硬質(zhì)合金刀片面銑刀;加工毛坯表面或粗加工孔時,可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的銑刀;對一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工,常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和梯形銑刀等。在進行曲面加工時,應選用球頭刀具,并且球頭刀具半徑應小于曲面的曲率半徑。由于球頭刀具的端部切削速度為零,因此,為保證加工精度,切削行距一般取得很密,而平頭刃具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀,因此,只要在保證精度的前提下,無論是曲面的粗加工還是精加工,都應優(yōu)先選擇平。
在數(shù)控加工中,由于刀具的刃磨、測量和更換多為人工手動進行,占用輔助時間較長,因此,必須合理安排刀具的排列順序。一般應遵循以下原則:①盡量減少刀具數(shù)量;②一把刀具裝夾后,應完成其所能進行的所有加工部位;③粗精加工的刀具應分開使用,即使是相同尺寸規(guī)格的刀具;④先面后孔;⑤先進行曲面精加工,后進行二維輪廓精加工;⑥在可能的情況下,應盡可能利用數(shù)控機床的自動換刀功能,以提高生產(chǎn)效率等。
三、數(shù)控加工切削用量的確定
合理選擇切削用量的原則是,粗加工時,一般以提高生產(chǎn)率為主。半精加工和精加工時,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。具體數(shù)值應根據(jù)機床性能、切削用量手冊,并結(jié)合經(jīng)驗面定。同時,使主軸轉(zhuǎn)速、切削深度及進給速度三者相互適應,以形成切削用量。
(1)背吃刀量 在機床,工件和刀具的剛度允許的情況下,應盡可能使背吃刀量等于加工余量,這樣可以減少走刀次數(shù),提高生產(chǎn)效率。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度,應留少量精加工余量,一般留0.2 -0.5mm。
(2)切削寬度L一般L與刀具直徑d成正比,與切削深度成反比。數(shù)控加工中,一般L的取值范圍為:L= (0.6- 0.9)d。
(3)切削速度切削速度也是提高生產(chǎn)率的一個措施,但切削速度與刀具耐用度的關系比較密切。隨著切削速度的增大,刀具耐用度急劇下降,故切削速度的選擇主要取決于刀具耐用度。另外,切削速度與加工材料也有很大關系,例如用立銑刀銑削45鋼時,切削速度可采用26m/ mi左右:而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時,切削速度可選129m/ mi以上。
(4)主軸轉(zhuǎn)速n(r/mi)主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度來選定。計算公式為:n= 1000/ d,式中d為刀具直徑(mm)。數(shù)控機床的控制面板上一般配有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)(倍率)開關,可在加工過程中對主軸轉(zhuǎn)速進行倍率調(diào)整。
(5)進給速度F進給速度應根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。
確定進給速度的原則:
一、當工件的質(zhì)量要求能夠保證時,為提高生產(chǎn)效率,可選擇較高的進給速度。一般在100 - 200mm/ mi范圍內(nèi)選取。
第二、在刀斷、加工深孔或用高速鋼具加工時,宜選擇較低的進給速度,一般在20- 50mm/ mi范圍內(nèi)選取。
第三、當加工精度、表面粗糙度要求高時,進給速度應選小些,一般在20- 5Omm/ min范圍內(nèi)選取。
在數(shù)控加工過程中,進給速度也可通過機床控制面板上的進給倍率修調(diào)開關進行人工調(diào)整,但是進給速度要受到設備剛度和進給系統(tǒng)性能等的限制。
隨著數(shù)控機床在生產(chǎn)實際中的廣泛應用,數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關鍵問題之一。在數(shù)控程序的編制過程中,要在人機交互狀態(tài)下即時選擇刀具和確定切削用量。因此,編程人員必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量的確定原則,從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率,充分發(fā)揮數(shù)控機床的優(yōu)點。
車刀基本知識
車刀基本知識
一、常用車刀的品種與用途
1、車刀的品種
依據(jù)車刀的不同加工內(nèi)容,常用的車刀有:外圓車刀、端面車刀、堵截刀、內(nèi)孔車刀、R刀、螺紋車刀
2、車刀的用途
a)車外圓b)車端面 c)堵截 d)車內(nèi)孔e)成形面 f) 車螺紋
二、車刀切削部分的組成
點擊檢查源網(wǎng)頁
車刀切削部分是由若干刀面和切削刃組成。
前刀面
主后刀面
副后刀面
a)前刀面 切屑沿著排出的面。
b)后刀面 分主、副后刀面。與加工工件的過渡外表相對的面稱主后刀面;與加工工件的已加工外表相對的面稱副后刀面。
c)主切削刃 前刀面與主后刀面相交部位,承擔首要切削作業(yè)。
d)副切削刃 前刀面與副后刀面相交部位,合作主切削刃參與少量的切削作業(yè)。
e)刀尖 主切削刃和副切削刃相交的部位。
點擊檢查源網(wǎng)頁三、確定車刀幾許視點的輔佐平面
切削平面:過切削刃上的某一點,切于工件的過渡外表的平面。
基面:過切削刃上的某一點,垂直于該點切削速度方向的平面。
正交平面:過切削刃上的某一點,一起垂直于切削平面與基面的平面。
四、車刀視點界說、效果、選擇
前角——前刀面與基面之間的夾角。是切削的首要視點,前角越大,刀子就越鋒利,切起來越省力,但前角太大了影響刀刃的強度。
后角——后刀面與切削平面之間的夾角。是為了削減刀具與工件的沖突,后角越大,沖突愈小,但后角過大時則影響刀具的強度。
主偏角——主切削刃在基面上的投影與刀具進給方向之間的夾角。減小主偏角可增大刀尖的強度,改進散熱長期條件,進步刀具壽數(shù)。
副偏角——副切削刃在基面上的投影和進給方向之間的夾角。它影響已加工外表的光潔度,并能削減副切削刃與工件的沖突。
刀尖角——主切削刃與副切削刃在基面上投影之間的夾角,它影響刀尖強度及散熱功能。
刃傾角——在切削平面內(nèi)主刀刃和基面的夾角,它影響切屑的流出方向及刀尖的強度。
國產(chǎn)數(shù)控刀具蕞大優(yōu)勢是“性價比高”,質(zhì)優(yōu)價廉、靠近出產(chǎn)、經(jīng)濟適用。國產(chǎn)刀具向用戶傳遞自己的優(yōu)勢理念是:以質(zhì)優(yōu)價廉供給高切削出產(chǎn)功率,降低總制作本錢。
切削技能落后是金屬加工職業(yè)功率低下的首要原因之一。高功率的數(shù)控設備運用低性能的切削,不能充分發(fā)揮設備優(yōu)勢,相反還會形成更大的資源浪費。曾經(jīng),我們一說到數(shù)控,首先想到的就是價格昂貴的國外品牌,一些產(chǎn)品附加值較低的企業(yè)難以承受。受此影響,數(shù)控首要使用于數(shù)控機床的精加工階段,大多數(shù)普通機床依然運用廉價的焊接,正常磨損后,進行屢次重磨。磨刀難,磨好刀更難,操作者除了熟練掌握磨刀辦法與操作要領,還要有很高的領悟才干領會其中的微妙。十年苦功,上千把車刀鑄就一名高擋車工。老師傅在磨刀方面確實堆集了很多經(jīng)歷和技巧,一把普通的焊接車刀磨完后鐾一次,可以連續(xù)運用十幾個小時,比數(shù)控刀片還耐用,但這樣的技能工人畢竟是百里挑一。
此外,在現(xiàn)代企業(yè)以流水線為主的出產(chǎn)模式中,工序之間的聯(lián)接沒有一點空隙,能夠靜下心來磨刀,是件困難的事。因而,恰當加大投入,將出產(chǎn)工人從繁瑣的磨刀勞動中解放出來,集中精力、聚精會神地操作機床是進步出產(chǎn)功率的要害一步。
隨著商場競爭的日趨激烈,通用機械加工職業(yè)的贏利越來越薄。盡管數(shù)控帶來的正價值,遠遠超越為此添加的本錢,以精打細算起家的民營企業(yè),依然期望以少的耗費交換蕞大的效益。在滿意加工要求的前提下,他們會盡量挑選低價位的。國產(chǎn)數(shù)控起步較晚,盡管展開快,但是在高新技能和制作工藝上仍和國外存在一定距離,不過全體上有著明顯的優(yōu)勢:價格合理、供貨及時、用戶可以面對面地與制作商交流經(jīng)歷,一起探討運用中遇到的困惑和處理辦法;按照自己的目的定制各種非標等等,這些優(yōu)勢都是企業(yè)關注的焦點。
以數(shù)控機床為主的精細切削中,毛坯余量很小,進給量也不可能放的太快,進步出產(chǎn)功率的首要途徑就是高速切削,這恰恰是一些涂層的強項。一些質(zhì)量過硬的國產(chǎn),歷經(jīng)風雨崎嶇,商場占有率有了很大提高,以安穩(wěn)的切削性能贏得用戶的青睞。為了滿意不同職業(yè)的用戶要求,制作商也競相供給的和配套的效勞。與國外品牌相比,國產(chǎn)的蕞大特點是性價比高、有用性墻、效勞周到,代表著同職業(yè)先進的切削技能和制作工藝。國產(chǎn)在金屬加工范疇的中小企業(yè)中有著很好的商場和展開空間,越來越多的用戶與當?shù)厣陶归_技能交流和項目合作,在新產(chǎn)品開發(fā)和制作進程中獲取相關的計劃與技能支持。
每一種產(chǎn)品都有著自己的加工特征和切削規(guī)律,不選貴的,只選有用的,合適自己的就是蕞好的。在出產(chǎn)條件允許的情況下,廣泛運用國產(chǎn),可以節(jié)約很多的費用,這些都是工廠的贏利。有些鍛造毛坯和特殊工序,也沒有必要選購高價位的。根據(jù)金屬加工的經(jīng)歷,在新產(chǎn)品試制進程中,有70%的損壞都是由于各種外在原因形成的,磨損程度遠沒有到達正常的運用壽命。將國產(chǎn)刀具的杰出性能和歸納優(yōu)勢,計算成用戶看得見的出產(chǎn)功率和經(jīng)濟效益,這筆賬算得越清楚,用戶的購買力就越充分,等到用戶承受了自己的切削理念,國產(chǎn)的遍及使用就成功了一半。
國產(chǎn)刀具蕞大的優(yōu)勢是靠近出產(chǎn),經(jīng)濟適用。上世紀50年代,技工大師們發(fā)明的群鉆和75°強力車刀,都創(chuàng)造了切削施上的奇跡。國產(chǎn)在規(guī)劃和制作進程中,通過學習同職業(yè)的先進技能,融入工廠的實踐經(jīng)歷,不斷開發(fā)出適應性更強的專用。每一款新產(chǎn)品的上市,都將帶動相關范疇的切削技能躍上一個新的臺階。正是依靠這種從實際出發(fā),為用戶效勞的理念,國產(chǎn)在研制進程和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新中不斷堆集經(jīng)歷,與用戶互利共贏。以、有用的切削技能,推動機械加工職業(yè)的快速展開。