問: 數控車床 如果對刀具進行優選、切削(xuē)用量(liàng)合理?
答:
所謂切削用(yòng)量,主要是應用於核(hé)算供需成本(běn)、切削功(gōng)率調整、計算切削力以及調整機床的(de)參數。切削用量的合理與否, 關係(xì)到整個機床的潛力(lì)與刀具(jù)切削性能,是實現低耗、優質、高產的(de)關鍵[1]。 而數控車床(chuáng)刀具優選直接關係(xì)到刀具的使用壽命, 倘若選擇不佳,不僅會導致浪費,同時也會對生產效率造成巨大(dà)的影響(xiǎng)。所以,深入研究探討數控車床刀(dāo)具優(yōu)選及切削用量就成為數(shù)控機床生產的(de)關鍵所(suǒ)在。
1 、數控車床刀具的選擇
1.1 數控(kòng)車床刀具(jù)的(de)特征
相較(jiào)於普通機床刀具, 數控(kòng)車床刀具具有以(yǐ)下幾個方麵的特征:具有(yǒu)良好的精(jīng)度與剛性,抗振效果(guǒ)好(hǎo),熱變形小;具有良好的互換性,能(néng)夠進行快速換到;具有更為長久的壽(shòu)命,切削性更為穩定;刀具尺寸調整較為(wéi)方便(biàn),能夠有效縮短換(huàn)刀所用的時間;刀具能(néng)夠穩定的卷屑或斷屑;具有標準化(huà)、係列化的特征,能夠方便刀具管理與編程。
1.2 數控車床刀具的選擇原則
科學、 合理的刀具壽命是數控車床進行刀具優選的基礎性原(yuán)則, 車(chē)刀壽命和切削量之間存在極為密切的聯係,設計相應的(de)切削用量以前,應(yīng)當針對刀具的壽命實施合理的選擇, 刀具壽命選擇則應(yīng)當依照優化的目標來進行確定。 通常包含(hán)最低成本刀具壽命與最高(gāo)生產率刀具(jù)壽命, 前者(zhě)依照工序成本(běn)最低的(de)目標來進行選擇, 後者(zhě)依照單件(jiàn)工時最少的目標來進行選擇。
1.3 數控車床優選刀具類型
數控車床常用(yòng)刀具類型主要有(yǒu)圓弧形車刀、成型車刀以及尖形車(chē)刀。 其中,成型車刀也可(kě)以稱作樣板車刀,其刀刃的尺寸與形狀直接決定著所加工零件的輪廓形狀。 而在數控加工當中,應當盡量少使用成型車刀。 所謂尖形車(chē)刀,其(qí)主要是以直線形切削(xuē)刃(rèn)為主要特征的一種(zhǒng)刀(dāo)具,分別由直線形(xíng)狀的主、副切削刃構成。 對尖形車刀集合參數的選擇來說,它(tā)與(yǔ)普通車削較為類似,但應當綜合(hé)數控特創的特征來實施全麵(miàn)的分析。圓弧形車刀本身的圓度或者線輪廓度都非常(cháng)小,切削刃為圓弧(hú)形,刀位(wèi)點處於圓心。在進行車刀圓弧半徑選擇的(de)時候(hòu)必須要進一步考慮兩點刀具切削刃(rèn)的圓弧半徑,需要等於或者小於零件凹形(xíng)輪廓當中的最小曲率半徑,同時應當避免過小的情況,否則不僅會導致製造難度增(zēng)加,同時還會因為刀體(tǐ)散(sàn)熱(rè)能力差或者刀尖強度過弱致使車(chē)刀受損。
針(zhēn)對粗加工來說,由於餘量較大,相應的車刀選擇則需要保證具備充足的強度、剛性。 通常情(qíng)況下(xià),整體刀具本身具有良好的剛性, 然而因為(wéi)其本身的結構相對較為繁雜, 所以機(jī)夾刀具就成為主(zhǔ)要的研發(fā)方向。針對(duì)刀具選擇而言,機夾(jiá)刀具本身的加工精度與刀片夾持結構極為關鍵,針對粗(cū)車需求,應當選擇兼具耐用性、強度的車刀,以此來滿足粗(cū)車對打進給量與大背吃刀量方麵的需求[2]。 而針對精車需求,應當選擇兼(jiān)具(jù)耐用性、精度的車刀。
2 、數控車床切削用(yòng)量
對(duì)於效(xiào)率要求極高的金屬切削加工情況, 具體的切削用量、切削工具以及被加工材料至關重要,三者的(de)選擇直接關(guān)係到整個切削加工的品質、 時間,並且還對車刀的壽(shòu)命產生直接的影響。要(yào)想有效保障加工的(de)經濟與效率,就必須要針對切削條件進行有效的確認。 切削用量分別涉及到切削速度、進給量以(yǐ)及(jí)背吃刀量,這三個要素直接關係(xì)到車刀的損傷情況。
確(què)定切削用量的進程中, 必(bì)須要在保障切削係統(tǒng)強度、剛性等相關需求的基礎上,進一步發揮機床的生產功(gōng)率,以此(cǐ)來提升車刀的(de)切削性能(néng)。對應數值的選擇必須(xū)要遵循機床給定的切削(xuē)參數要求, 並且要保障進給量、 主軸轉速以及背吃刀量能夠進行有效適應參數變化, 以此來保障整個切削工(gōng)作的效率與質量。 相應的原則主要包含以下兩個方麵(miàn): 一方麵,在保障加(jiā)工經濟(jì)性的前提下,粗車盡可能(néng)提升生產效率;另一方麵,半精車與精車需要在保障工件表麵(miàn)粗糙(cāo)度要求與加工精度要求的(de)前提下, 有效兼顧生(shēng)產方麵的效率(lǜ)。
2.1 背吃刀量
背吃刀量的選擇需要充分考慮機床、 刀具、夾具以(yǐ)及工件等方麵的實(shí)際情況。 在保障工藝係統剛度的前提下,需要盡可能選擇最少(shǎo)的僅給次數來開展加工餘量切除工作, 從(cóng)而有效保證生產的效率。在麵對零件精(jīng)度要求較(jiào)為苛刻的加工生(shēng)產時,通(tōng)常需要提前預留 0.2~0.5 mm 的單邊精車(chē)餘量(liàng)。
2.2 主軸轉速
綜(zōng)合參考(kǎo)刀具允許的切削速度、機床性能以及被加工零件材料等,同時參考(kǎo)有關數(shù)控加工(gōng)生產切削用量有關的各種資料,以此來設計相應的切削速度。 切削速度設計完成之後,接著參考工件(jiàn)直徑來進行對應的計算工作,最(zuì)終得出主軸轉速。
2.3 進(jìn)給量
進給量的確定應當綜(zōng)合參考被加工零件材料、精(jīng)度以及粗糙度等相關條件, 在進一步保(bǎo)證零件表麵品質的先決條件下,盡可能選擇較大的進給量,使加工效率得以提升。
粗加工(gōng)情況(kuàng)下,通常確定較(jiào)大的切削用量(liàng),在車削的進(jìn)程(chéng)中需要有(yǒu)限選擇(zé)較大的背吃刀量, 以此來降低走刀的次數,其次,盡可能給予較大的進給量,最後則(zé)是盡量提升切削的速度(dù),切削的速度越高,相應的刀尖溫度也能夠快速上升(shēng),從而引發熱磨損、機械磨損以及化學磨損, 磨損情況嚴重不僅會增加車(chē)床負荷,同時也會對加工品質產生影響。切削速度每提升 1/5,相應的刀具壽(shòu)命則會降低 1/2[3]。
倘若刀具性能與機床能夠滿足相應的需求,應當盡可能提升切削的速度,對應的情況下,能夠選擇較低的進給量,以此來(lái)提升零件表麵的質量。當選擇精車外圓表麵的情況(kuàng)下, 進給量能夠實現每轉 0.1mm,精加工(gōng)情況下,相(xiàng)應的加(jiā)工餘量較小,導致切削深度也非常小,針對形狀精度要求較高的表麵(miàn)來說,應當劃分多次來去(qù)除(chú)對應的餘量, 以此來降低殘留的(de)形狀誤差部分[4]。
3 、結語
切(qiē)削用量是機械加工當中必須(xū)要進行確(què)認的關鍵參數, 切(qiē)削用量相應參數的合理性對整個加工(gōng)產生的效率、質量(liàng)以及成本產生直接的影響。科學(xué)合理的切削用量指的是充分利(lì)用機(jī)床動力性能( 扭矩、功率) 與切削性能,在(zài)有效保障質量的先決條件下,盡(jìn)可能爭取低的加工成本與高的生產率的切削用量。與此同時,還必須(xū)要高(gāo)度重視切削刀具的(de)優選工作。大量的相關研究(jiū)與生(shēng)產實踐進一步證明, 刀具的優選與切削用(yòng)量的選擇對加工生產具(jù)有十分重要的現實意義,它能夠有效提升工作的效率與質量。需要注意的是,現階段,數控車削的許多刀具(jù)相關資料及工藝基本都是在普通機械加工生(shēng)產的基礎上進行的,並(bìng)不完全適用於數控車削加工生產, 因此切削用量仍需要更為深入的研究。
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