理论教育 如何选择数控车削刀具?

如何选择数控车削刀具?

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:刀具的选择是数控车削加工工艺设计的重要内容之一。数控车削加工对刀具的要求比普通车削的高,不仅要求刀具刚性好、耐用度高,还要求安装调整方便。图3-26常用数控车刀的种类和用途2.机夹可转位车刀的选择数控车床一般使用标准的机夹可转位车刀。对车刀,其基面平行于刀具的底面。

如何选择数控车削刀具?

刀具的选择是数控车削加工工艺设计的重要内容之一。数控车削加工对刀具的要求比普通车削的高,不仅要求刀具刚性好、耐用度高,还要求安装调整方便。根据刀头与刀体的连接形式,车刀主要分为焊接式与机械夹紧(机夹)式可转位车刀两大类。

1.常用数控车刀的种类和用途

常用数控车刀的种类和用途如图3-26所示。

图3-26 常用数控车刀的种类和用途

2.机夹可转位车刀的选择

数控车床一般使用标准的机夹可转位车刀(见图3-27)。选择刀具时,主要根据被加工零件的表面形状、切削方法、刀具寿命等因素决定。

图3-27 可转位车刀

1—刀杆;2—刀片;3—刀垫;4—夹紧元件

3.刀具基本几何参数及选用

1)车刀的几何形状

金属切削加工所用的刀具种类繁多、形状各异,但是它们切削的部分在几何特征上都有相同之处。外圆车刀的切削部分可作为其他各类刀具切削部分的基本形态,其他各类刀具就其切削部分而言,都可以看成外圆车刀切削部分的演变。因此,通常以外圆车刀切削部分为例来确定刀具几何参数的有关定义。

外圆车刀切削部分包括:

①前刀面 刀具上切屑流过的表面。

②后刀面 刀具上与工件过渡表面相对的表面。

③副后刀面 刀具上与工件已加工表面相对的表面。

④主切削刃 前刀面与后刀面相交而得到的刃边(或棱边),用于切出工件上的过渡表面,完成主要的金属切除工作。

⑤副切削刃 前刀面与副后刀面相交而得到的刃边,它配合主切削刃完成切削工作,最终形成工件已加工表面。

外圆车刀切削部分的名称和刀具几何角度如图3-28所示。

2)正交平面参考系

刀具切削部分的几何角度是在刀具静止参考系中定义的(即刀具设计、制造、刃磨和测量时几何参数的参考系)。下面介绍刀具静止参考系中常用的正交平面参考系。

正交平面参考系如图3-29所示。

(1)基面Pr

通过切削刃选定点垂直于主运动方向的平面。对车刀,其基面平行于刀具的底面。

图3-28 外圆车刀切削部分的名称和刀具几何角度

图3-29 正交平面参考系

(2)切削平面Ps

通过切削刃选定点与主切削刃相切并垂直于基面的平面。

(3)正交平面Po

通过切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面。

3)车刀主要几何参数规定

选择刀具切削部分的合理几何参数,就是指在保证加工质量的前提下,能满足提高生产率和降低生产成本的几何参数。合理选择刀具的几何参数是保证加工质量、提高效率、降低成本的有效途径。表3-1为几个主要角度的定义和作用。

表3-1 几个主要角度的定义和作用

4)前角、后角的选用

前角增大,使刃口锋利,利于切下切屑,能减少切削变形和摩擦,降低切削力、切削温度,减少刀具磨损,改善加工质量等。但前角过大,会导致刀具强度降低、散热体积减小、刀具耐用度下降,容易造成崩刃。减小前角,可提高刀具强度,增大切屑变形,且易断屑。

前角值不能太小也不能太大,应有一个合理的参数值。前角的选择方法可从表3-2列出的几个方面考虑。

表3-2 前角的选择方法

后角的主要功用是减小刀具后面与工件表面间的摩擦,减轻刀具磨损。后角减小使后刀面与工件表面间的摩擦加剧,刀具磨损加大,工件冷硬程度增加,加工表面质量差。

后角增大使摩擦减小,刀具磨损减少,提高了刃口锋利程度。但后角过大会减小刀刃强度和散热能力。

粗加工时以确保刀具强度为主,后角可取较小值;当工艺系统刚性差,易产生振动时,为增强刀具对振动的阻尼作用,宜选用较小的后角。精加工时以保证加工表面质量为主,后角可取较大值。

5)主偏角、副偏角选用

调整主偏角可改变总切削力的作用方向,适应系统刚度。若主偏角增大,则背向力(总切削力吃刀方向上的切削分力)减小,可减小振动和加工变形。若主偏角减小,则刀尖角增大,刀具强度提高,散热性能变好,刀具耐用度提高,还可降低已加工表面残留面积的高度,提高表面质量。

副偏角的功用主要是减小副切削刃和已加工表面的摩擦。主、副偏角减小,同时刀尖角增大,可以显著减小残留面积高度,降低表面粗糙度值,使散热条件好转,从而提高刀具耐用度。但副偏角过小,会增加副后刀面与工件表面之间的摩擦,并使径向力增大,易引起振动。同时还应考虑主、副切削刃干涉轮廓的问题。

6)刃倾角选用

刃倾角表示刀刃相对基面的倾斜程度,刃倾角主要影响切屑流向和刀尖强度。切削刃刀尖端倾斜向上,刃倾角为正值,切削开始时刀尖与工件先接触,切屑流向待加工表面,可避免缠绕和划伤已加工表面,对精加工和半精加工有利。切削刃刀尖端倾斜向下,刃倾角为负值,切削开始时刀尖后接触工件,切屑流向已加工表面;在粗加工开始,尤其是断续切削时,可避免刀尖受冲击,起保护刀尖的作用,并可改善刀具散热条件。

4.刀具材料选择

刀具材料是指刀具切削部分的材料。金属切削时,刀具切削部分直接和工件及切屑相接触,承受着很大的切削压力和冲击,并受到工件及切屑的剧烈摩擦,产生很高的切削温度,这也就是说刀具切削部分是在高温、高压及剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。

1)刀具材料具备的基本性能

(1)高硬度。

刀具材料的硬度必须高于被加工工件材料的硬度,否则在高温高压下,就不能保持刀具锋利的几何形状,这是刀具材料应具备的最基本的性能。高速钢的硬度为63~70 HRC。硬质合金的硬度为89~93 HRA。

HRC和HRA都属于洛氏硬度,HRA硬度一般用于高值范围(大于70)。HRC硬度值的有效范围是20~70。60~65 HRC的硬度相当于81~83.6 HRA和687~830 HV(维氏硬度)。

(2)足够的强度和韧度。

刀具切削部分的材料在切削时要承受很大的切削力和冲击力。例如,车削45钢时,当背吃刀量ap=4mm,进给量f=0.5mm/r时,刀片要承受约4000 N的切削力。因此,刀具材料必须要有足够的强度和韧度。一般用刀具材料的抗弯强度σb(单位为Pa,即N/m2)表示其强度大小,用冲击韧度αk(单位为J/m2)表示其韧度大小,它反映刀具材料抗脆性断裂和抗崩刃的能力。

(3)高的耐磨性和耐热性。

刀具材料的耐磨性是指抵抗磨损的能力。一般来说,刀具材料硬度越高,耐磨性也越好。刀具材料的耐磨性还和金相组织有关,金相组织中的碳化物越多,颗粒越细,分布越均匀,其耐磨性也就越高。

刀具材料的耐磨性和耐热性也有着密切的关系。耐热性通常用它在高温下保持较高硬度的性能来衡量,即高温硬度,或称“红硬性”。高温硬度越高,表示耐热性越好,刀具材料在高温时抗塑变的能力和耐磨损的能力也就越强。耐热性差的刀具材料在高温下由于硬度显著下降会很快发生磨损乃至发生塑性变形,丧失切削能力。

(4)良好的导热性。

刀具材料的导热性用热导率(单位为W/(m·K))来表示。热导率大,表示导热性好,切削时产生的热量就容易传导出去,从而降低切削部分的温度,减轻刀具磨损。对于导热性好的刀具材料,其耐热冲击和抗热龟裂的性能也都能增强,这种性能对采用脆性刀具材料进行断续切削,特别是在加工导热性能差的巨件时显得非常重要。

(5)良好的工艺性。

为了便于制造,要求刀具材料有较好的可加工性,包括锻压、焊接、切削加工、热处理和可磨性等。

(6)较好的经济性。

经济性是评价新型刀具材料的重要指标之一,也是正确选用刀具材料、降低产品成本的主要依据之一。刀具材料的选用应结合我国资源状况,以降低刀具的制造成本。

(7)较高的抗黏结性和化学稳定性。

刀具的抗黏结性是指工件与刀具材料分子间在高温高压作用下,抵抗互相吸附而产生黏结的能力。刀具的化学稳定性指刀具材料在高温下,不易与周围介质发生化学反应的能力。刀具材料应具备较高的抗黏结性和化学稳定性。

在金属切削领域中,金属切削机床的发展和刀具材料的开发是相辅相成的关系。刀具材料的发展在一定程度上推动着金属切削加工技术的进步。刀具材料从碳素工具钢到今天硬质合金和超硬材料(陶瓷、立方氮化硼、聚晶金刚石等),都是随着机床主轴转速的提高、功率的增大、主轴精度的提高、机床刚性的增加而逐步发展的。同时,新的工程材料不断出现,也对切削刀具材料的发展起到了促进作用。

目前金属切削工艺中应用的刀具主要包括高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具和聚晶金刚石刀具。在数控机床上普遍应用的是高速钢刀具、硬质合金刀具和涂层硬质合金刀具。

2)高速钢

高速钢是一种含有W(钨)、Mo(钼)、Cr(铬)、V(钒)等元素的合金工具钢。它是综合性能比较好的一种刀具材料,热处理后硬度可达62~66 HRC,抗弯强度约为3.3 GPa,耐热性为600℃左右,可以承受较大的切削力和冲击力。并且,高速钢还具有热处理变形小、能锻造、易磨出较锋利的刃口等优点,特别适用于制造各种小型及形状复杂的刀具,如成形车刀、各种钻头、铣刀、拉刀、齿轮刀具和螺纹刀具等。高速钢已从单纯的W系发展到WMo系、WMoAl系、WMoCo系,其中WMoAl系是我国独创的品种。同时,由于高速钢刀具热处理技术的进步以及成形金属切削工艺的发展,高速钢刀具的红硬性、耐磨性和表面涂层质量都得到了很大提高和改善。因此,高速钢仍是数控机床选用的刀具材料之一。

高速钢的品种繁多,按切削性能可分为普通高速钢和高性能高速钢;按化学成分可分为钨系、钨铝系和钼系高速钢;按制造工艺不同,又可分为熔炼高速钢和粉末冶金高速钢等。

(1)普通高速钢。

这类高速钢应用最为广泛,约占高速钢总量的70%。碳的质量分数为0.7%~0.9%,按钨、铝质量分数的不同,分为钨系、钨铝系等。

①W18Cr4V高速钢。W18Cr4V高速钢(简称W18,又称18-4-1)属于钨系高速钢。它具有较好的综合性能,刃磨工艺性好,热处理控制比较容易。缺点是碳化物分布不均匀,热塑性较差,不宜制作大截面的刀具。因钨价高,国内使用逐渐减少,国外也已很少采用。

②W6Mo5Cr4V2高速钢。W6Mo5Cr4V2高速钢(简称M2,又称6-5-4-2)属于钨铝系高速钢,这是国内外普遍应用的钢种。由于用1%的钼可以代替2%的钨,钼的加入还可以使钢中的合金元素减少,从而降低碳化物的数量及其分布的不均匀性,有利于提高热塑性、抗弯强度和韧度。W6Mo5Cr4V2的高温塑性及韧性胜过W18Cr4V的,可用于制造热轧刀具,如扭槽麻花钻等。其主要缺点是淬火温度范围窄,脱碳和过热敏感性大。

③W9Mo3Cr4V高速钢。W9Mo3Cr4V高速钢是根据我国资源状况研制的钢种,属于含钨量较多、含铝量较少的钨铝系高速钢。W9Mo3Cr4V抗弯强度和韧度均高于W6Mo5Cr4V2的,具有较好的硬度和热塑性。由于W9Mo3Cr4V含钒量少,磨削加工性能也比W6Mo5Cr4V2的好,可用于制造各种刀具(锯条、钻头、拉刀、铣刀、齿轮刀具等)。加工各种钢材时,刀具寿命相较于W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2的有一定的提高。

(2)高性能高速钢。

高性能高速钢是在普通高速钢的基础上,用调整其基本化学成分和添加一些其他合金元素(如V、Co、Al、Si、Nb等)的办法,着重提高其耐热性和耐磨性而衍生出来的钢种。它主要用来加工不锈钢、耐热钢、高温合金和超高强度钢等难加工材料。常见的钢有低钴型高速钢W12Mo3Cr4V3Co5Si、含铝超硬高速钢W6Mo5Cr4V2Al,W10Mo4Cr4V3Al等。高性能高速钢的硬度为67~69 HRC,可制造用于出口的钻头、铰刀、铣刀等。

(3)粉末冶金高速钢。

粉末冶金高速钢避免了因熔炼高速钢而产生的碳化物偏析,其强度和韧度相比于熔炼钢有很大提高,可用于制造超高强度钢、不锈钢、钛合金等难加工材料的刀具,也可用于制造大型拉刀和齿轮刀具等,特别适用于切削时受冲击载荷的刀具。

3)硬质合金

硬质合金是用高硬度、难熔的金属化合物(WC、TiC、TaC、NbC等)微米数量级的粉末与Co、Mo、Ni等金属黏结剂烧结而成的粉末冶金制品。常用的黏结剂是Co,碳化钛基硬质合金的黏结剂则是Mo、Ni。硬质合金高温碳化物的含量超过高速钢的,具有硬度高(大于89 HRA)、熔点高、化学稳定性好和热稳定性好等特点,切削效率是高速钢刀具的5~10倍,但硬质合金韧性差、脆性大,承受冲击和振动的能力低。目前,硬质合金仍是主要的刀具材料。

(1)钨钴类硬质合金。

钨钴类硬质合金代号为YG。常用的牌号有YG3、YG3X、YG6、YG6X、YG8、YGBC等。数字代表Co的质量分数,X代表细颗粒,C代表粗颗粒。此类硬质合金强度好,硬度和耐磨性较差,主要用于加工铸铁及非铁金属。Co含量越高,韧性越好,适合粗加工,而Co含量少者,常用于精加工。

(2)钨钛钴类硬质合金。(www.daowen.com)

钨钛钴类硬质合金代号为YT。常用的牌号有YTS、YT14、YT15、YT30等。数字代表TiC(碳化钛)的含量。此类硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性都有明显提高。但其韧度、抗冲击振动性能差,主要用于加工钢料。TiC含量多,Co含量少,耐磨性好,适合精加工。TiC含量少,Co含量多,承受冲击性能好,适合粗加工。

(3)通用硬质合金。

通用硬质合金代号为YW。这种硬质合金是在上述两类硬质合金的基础上,添加某些碳化物使其性能提高的产物。如在钨钴类硬质合金(YG)中添加TaC(碳化钽)或NbC(碳化铌),可细化晶粒,提高其硬度和耐磨性,而韧性不变,还可以提高合金的高温硬度、高温强度和抗氧化能力,如YG6A、YGBN、YG8P3等。在钨钛钴类硬质合金(YT)中添加某些合金可提高抗弯强度、冲击韧度、耐热性、耐磨性及高温强度和抗氧化能力等,既可用于加工钢料,又可用于加工铸铁和非铁金属,被称为通用合金。

(4)碳化钛基硬质合金。

碳化钛基硬质合金代号为YN,又称金属陶瓷。碳化钛基硬质合金的主要特点是硬度高达90~95 HRA,有较好的耐磨性,抗月牙洼磨损的能力强,有较好的耐热性与抗氧化能力,在1000~1300℃高温下仍能进行切削,切削速度可达300~400m/min。适合高速精加工合金钢、淬火钢等。该硬质合金的缺点是抗塑性变形性能差,抗崩刃性能差。

除以上硬质合金外,还有超细晶粒硬质合金,如YS2、YMo51、YG610、YG643等。

需要说明的是:根据有关标准,硬质合金分为P、M、K三类。P、M、K后面的阿拉伯数字表示其性能和加工时承受载荷的情况或加工条件。数字越小,硬度越高,韧性越差。

P类相当于钨钛钴类,主要成分为WC、TiC和Co,代号为YT,用蓝色作标志。

K类相当于钨钴类,主要成分为WC和Co,代号为YG,用红色作标志。

M类相当于钨钛钽钴类通用合金,主要成分为WC、TiC、TaC(NbC)和Co,代号为YW,用黄色作标志。

超细晶粒硬质合金,诸如YS2,YMo51,YG610,YG643等,一般可以认为其从属于K类。

4)陶瓷

近几年来,陶瓷刀具在品种和使用领域方面都有较大的发展。一方面,高硬度难加工材料不断增多,迫切需要解决刀具寿命问题。另一方面,钨资源日渐缺乏,钨矿的品质越来越低,而硬质合金刀具材料中要大量使用钨,这在一定程度上也促进了陶瓷刀具的发展。

陶瓷刀具是以Al2O3氧化铝)或以Si3N4氮化硅)为基体再添加少量的金属,在高温下烧结而成的一种刀具。其硬度可达91~95 HRA,耐磨性比硬质合金的高十几倍,适用于加工冷硬铸铁和淬火钢。陶瓷刀具具有良好的抗黏结性能,它与多种金属的亲和力小,化学稳定性好,即使在熔化时与钢也不发生化合反应。

陶瓷刀具最大的缺点是脆性大、抗弯强度和冲击韧度低、热导率小。近几十年来,人们在改善陶瓷材料的性能方面做了很大努力。主要措施是:提高原材料的纯度,采用亚微细颗粒、喷雾制粒,采用真空加热、热压法(HP)、热等静压法(HIP)等工艺;加入碳化物、氮化物、硼化物、纯金属等,以提高陶瓷刀具性能。

5)立方氮化硼

立方氮化硼(CBN)是以六方氮化硼(俗称白石墨)为原料,利用超高温高压技术转化而成的材料。它是20世纪70年代发展起来的新型刀具材料,晶体结构与金刚石的类似。立方氮化硼刀片具有很好的“红硬性”,可以高速切削高温合金,切削速度要比硬质合金的高3~5倍,1300℃高温下能够轻快锋利地切削,性能无比卓越,使用寿命是硬质合金的20~200倍。使用立方氮化硼刀具可加工以前只能用磨削方法加工的特种钢材,获得很高的尺寸精度和极好的表面粗糙度,实现以车代磨。它有优良的化学稳定性,适合加工钢铁类材料。虽然它的导热性比金刚石的差,但比其他材料的高得多,抗弯强度和断裂性介于硬质合金和陶瓷的之间,所以立方氮化硼材料非常适合制造数控机床用刀具。

6)金刚石

金刚石刀具有天然金刚石、人造聚晶金刚石和复合金钢石刀片3类。金刚石有极高的硬度、良好的导热性及小的摩擦系数。金刚石刀具有优秀的耐用度(比硬质合金刀具寿命高几十倍以上),稳定的加工尺寸精度,以及良好的工件表面粗糙度(车削非铁金属时Ra可达0.06μm以上),并可在纳米级稳定切削。金刚石刀具超精密加工广泛应用于激光扫描器和高速摄影机的扫描棱镜、特种光学零件、电视、录像机、照相机零件、计算机磁盘、电子工业的硅片等领域。除少数超精密加工及特殊用途外,工业中多使用人造聚晶金刚石(PCD)作为刀具材料或磨具材料。

5.数控可转位车刀

1)可转位刀片的型号及表示方法

硬质合金可转位刀片的国家标准采用了ISO标准。产品型号的表示方法、品种规格、尺寸系列、制造公差以及测量方法等都和ISO标准相同。另外,为适应我国的国情,在ISO标准规定的9个号位之后,加一短横线,再用一个字母和一位数字表示刀片断屑槽形式和宽度。因此,我国可转位刀片的型号,共用10个号位的内容来表示主要参数的特征。按照规定,任何一个型号刀片都必须用前7个号位,后3个号位在必要时才使用。但对于车刀片,第10号位属于标准要求标注的部分。不论有无第8、9两个号位,第10号位都必须用短横线“—”与前面的号位隔开,并且其字母不得使用第8、9两个号位已使用过的(E,F,T,S,R,L,N)字母。第8、9两个号位如果只使用其中一位,则写在第8号位上,中间不需空格。

可转位刀片型号表示方法如图3-30所示。10个号位表示的内容如表3-3所示。

图3-30 可转位刀片型号表示方法

(a)车削刀片等共性规则示意图;(b)可转刀位铣刀片表示规则示意图

续图3-30

表3-3 可转位刀片的型号格式举例

刀片型号格式说明如下:

1—刀片形状:用一个字母表示,不同字母所代表的含义见表3-4。

表3-4 可转位刀片形状代号含义

续表

注:①表示所示的角度是较小的角度。

2—刀片法后角:用一个字母表示,不同字母所代表的角度见表3-5。

表3-5 刀片法后角

3—刀片的极限偏差等级:用一个字母表示,主要尺寸(d,s,m)的极限偏差等级代号及其对应的允许偏差见表3-6。

表3-6 极限偏差等级代号对应的允许偏差

4—刀片有无断屑槽和中心固定孔:由于可转位刀片是用机械夹固的方法将刀片夹紧在可转位刀具上的,因此,通常按刀片在刀杆或刀体上的安装方法不同,将可转位刀片分为无孔可转位刀片、圆孔可转位刀片和沉孔可转位刀片。刀片有无断屑槽和中心固定孔,用一个字母表示,其各种情况如图3-31所示。

5—刀片边长位数:取刀片理论边长的整数部分作代号。例如,边长为16.5mm的刀片代号为16。若舍去小数部分后只剩一位数字,则在该数字前加“0”,例如,边长为9.525mm的刀片代号为09。

6—刀片厚度:取舍去小数值的刀片厚度作代号。若舍去小数部分后只剩一位数字,则在该数字前加“0”;当刀片厚度的整数值相同,小数部分值不同时,则将小数部分值大的刀片代号用“T”代替“0”,如刀片厚度分别为3.18mm和3.97mm时,则前者代号为“03”,后者代号“T3”。

图3-31 可转位铣刀片有无断屑槽和中心固定孔的各种情况

7—对于车削刀片,表示转角形状或尖圆角半径,刀片刀尖转角为圆角时,用放大10倍的刀尖圆弧半径作代号。

8—对于车削刀片,表示切削刀截面形状,用一个字母表示切削刃形状。F表示尖锐切削刃;E表示倒圆切削刃;T表示倒棱切削刃;S表示倒棱又倒圆切削刃。

9—对于车削刀片,表示切削方向,用一个字母表示。R表示右切,L表示左切,N表示左右切。

10—对于车削刀片,表示切屑槽形及槽宽,用一个字母和一个数字表示刀片断屑槽形及槽宽。

2)可转位刀具的型号及表示方法

ISO标准和我国标准规定了可转位车刀型号的含义。下面以外圆可转位车刀为例说明可转位车刀型号的表示方法。

10个号位具体内容说明如下:

第1位字母P,表示刀片的夹紧方式(见表3-7)。

表3-7 刀片的夹紧方式

第2位字母W,表示可转位刀片的形状(见表3-4)。

第3位字母L,表示可转位车刀的主偏角。

第4位字母N,表示可转位刀片的后角(见表3-5)。

第5位字母R,表示可转位车刀的切削方向。

第6位数字25,表示可转位车刀刀尖对刀杆底基面的高度尺寸(见表3-8)。

表3-8 刀尖高、刀体宽、车刀长(单位:mm)

第7位数字表示可转位车刀的刀体宽度(见表3-8)。

第8位数字表示可转位车刀的刀长(见表3-8)。

第9位数字表示可转位车刀的刃长。

第10位为精度级别,不加“Q”表示普通级,加“Q”表示精密级。

6.数控车削切削用量的选择

选择切削用量的目的是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下,使切削时间最短,生产效率最高,成本最低。切削用量包括背吃刀量(切削深度ap)、进给量f和主轴转速n(切削速度)。

1)背吃刀量(切削深度)ap的确定

零件上已加工表面与待加工表面之间的垂直距离称为背吃刀量。

背吃刀量主要根据车床、夹具、刀具、零件的刚度等因素决定。粗加工时,在条件允许的情况下,尽可能选择大的背吃刀量,以减少走刀次数,提高生产率;精加工时,通常选择较小的背吃刀量(但并不是越小越好),以保证加工精度及表面粗糙度。

2)进给量f的确定

进给量是切削用量中的一个重要参数。粗加工时,进给量在保证刀杆、刀具、车床、零件刚度等条件的前提下,尽可能选择大的进给量;精加工时,进给量主要受表面粗糙度的限制,当表面粗糙度要求较高时,应选择较小的进给量。

3)主轴转速n(切削速度)的确定

在保证刀具的耐用度及切削负荷不超过机床额定功率的情况下选定切削速度粗加工时,背吃刀量和进给量均较大,故选择较小的切削速度;精加工时,则选择较大的切削速度,主轴转速要根据允许的切削速度来选择。由切削速度计算主轴转速的公式如下:

式中:d——待加工零件直径,mm;

n——主轴转速,r/min;

v——切削速度,m/min。

切削用量的参数可通过查阅机床说明书、切削用量手册,并结合实际经验来确定,表3-9是参考切削用量手册并结合学生实习的特点而确定的切削用量选择参考表。

表3-9 切削用量选择参考表

注:进给量单位是mm/r或mm/min,其可由公式fm=fr×s实现相互转换,FANUC系统常用每转进给量,华中系统常用每分钟进给量。

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