如图3-44所示,铣削加工切削用量包括主轴转速(切削速度)、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。切削用量的大小对切削力、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。数控加工中选择切削用量时,就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下,充分发挥机床性能和刀具切削性能,使切削效率最高,加工成本最低。为保证刀具的耐用度,铣削用量的选择方法是:先选取背吃刀量或侧吃刀量,其次确定进给速度,最后确定切削速度。
图3-44 铣削用量
(一)背吃刀量(端铣)或侧吃刀量(圆周铣)的选择
如图3-44所示,背吃刀量 ap为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸,单位为mm。端铣时,ap为切削层的深度;而圆周铣削时,ap为被加工表面的宽度。
侧吃刀量 ae为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸,单位为mm。端铣时,ae为被加工表面的宽度;而圆周铣削时,ae为切削层的深度。
背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定。
(1)在工件表面粗糙度值Ra要求为 12.5~25 时,如果圆周铣削的加工余量小于 5 mm,端铣的加工余量小于 6 mm,则粗铣一次进给就可以达到要求。当余量较大、工艺系统刚度较差或机床动力不足时,可分两次进给完成。(www.daowen.com)
(2)在工件表面粗精度值 Ra要求为 3.2~12.5 时,可分粗铣和半精铣两步进行。粗铣时背吃刀量或侧吃刀量选取同前。粗铣后留 0.5~1.0 mm 余量,在半精铣时切除。
(3)在工件表面粗糙度值Ra要求为 0.8~3.2 时,可分粗铣、半精铣、精铣三步进行。半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取 1.5~2 mm;精铣时圆周铣侧吃刀量取0.3~0.5 mm,面铣刀背吃刀量取 0.5~1 mm。
(二)进给量f与进给速度vf的选择
铣削加工的进给量是指刀具旋转一周,工件与刀具沿进给运动方向的相对位移量,单位为 mm/r;进给速度是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量,单位为mm/min。进给量与进给速度是数控铣床加工切削用量中的重要参数,须根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素,参考《切削用量手册》选取。
(三)切削速度vc的选择
根据已经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度选择切削速度,单位为m/min。切削速度可用经验公式计算,也可根据生产实践经验,在机床说明书允许的切削速度围内查阅《切削用量手册》选取。
实际编程中,切削速度 vc确定后,还要计算出铣床主轴转速 n(单位为 r/min,对有级变速的铣床,须按铣床说明书选择与所计算的转速接近的转速),并填入程序单中。
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