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淺談數控車床加工工藝技巧及切削加工三要素

  由於數控車床是一次裝夾,連續自動加工完成所有車削工序,因而應注意以下幾個方麵。

合理選擇切削用量

對於高效率的金屬切削加工來說,被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時間、刀具壽命和加工質量。經濟有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件。

切削條件的三要素:切削速度、進給量和切深直接引起刀具的損傷。伴隨著切削速度的提高,刀尖溫度會上升,會產生機械的、化學的、熱的磨損。切削速度提高20%,刀具壽命會減少1/2。

進給條件與刀具後麵磨損關係在極小的範圍內產生。但進給量大,切削溫度上升,後麵磨損大。它比切削速度對刀具的影響小。切深對刀具的影響雖然沒有切削速度和進給量大,但在微小切深切削時,被切削材料產生硬化層,同樣會影響刀具的壽命。

用戶要根據被加工的材料、硬度、切削狀態、材料種類、進給量、切深等選擇使用的切削速度。

最適合的加工條件的選定是在這些因素的基礎上選定的。有規則的、穩定的磨損達到壽命才是理想的條件。

然而,在實際作業中,刀具壽命的選擇與刀具磨損、被加工尺寸變化、表麵質量、切削噪聲、加工熱量等有關。在確定加工條件時,需要根據實際情況進行研究。對於不鏽鋼和耐熱合金等難加工材料來說,可以采用冷卻

切削加工三要素如何確定

如何正確選擇這三個要素是金屬切削原理課程的一個主要內容,金屬加工微信摘錄了部分要點,選擇這三個要素的基本原則:

(一)切削速度(線速度、園周速度)V(米/分)要選擇主軸每分鍾轉數,必須首先知道切削線速度V應該取多少。V的選擇:取決於刀具材料、工件材料、加工條件等。

刀具材料:硬質合金,V可以取得較高,一般可取100米/分以上,一般購置刀片時都提供了技術參數:

加工什麽材料時可選擇多少大的線速度。高速鋼:V隻能取得較低,一般不超過70米/分,多數情況下取20~30米/分以下。

工件材料:硬度高,V取低;鑄鐵,V取低,刀具材料為硬質合金時可取70~80米/分;低碳鋼,V可取100米/分以上,有色金屬,V可取更高些(100~200米/分)。淬火鋼、不鏽鋼,V應取低一些。

加工條件:粗加工,V取低一些;精加工,V取高些。機床、工件、刀具的剛性係統差,V取低。如果數控程序使用的S是每分鍾主軸轉數,那麽應根據工件直徑,及切削線速度V計算出S:S(主軸每分鍾轉數)=V(切削線速度)*1000/(3.1416*工件直徑)如果數控程序使用了恒線速,那麽S可直接使用切削線速度V(米/分)

(二)進刀量(走刀量)F主要取決於工件加工表麵粗糙度要求。精加工時,表麵要求高,走刀量取小:0.06~0.12mm/主軸每轉。粗加工時,可取大一些。主要決定於刀具強度,一般可取0.3以上,刀具主後角較大時刀具強度差,進刀量不能太大。另外還應考慮機床的功率,工件與刀具的剛性。數控程序使用二種單位的進刀量:mm/分、mm/主軸每轉,上麵用的單位都是mm/主軸每轉,如使用mm/分,可用公式轉換:每分鍾進刀量=每轉進刀量*主軸每分鍾轉數

(三)吃刀深度(切削深度)精加工時,一般可取0.5(半徑值)以下。粗加工時,根據工件、刀具、機床情況決定,一般小型車床(最大加工直徑在400mm以下)車削正火狀態下的45號鋼,半徑方向切刀深度一般不超過5mm。另外還要注意,如果車床的主軸變速采用的是普通變頻調速,那麽當主軸每分鍾轉速很低時(低於100~200轉/分),電機輸出功率將顯著降低,此時吃刀深度及進刀量隻能取得很小。

合理選擇刀具

1.粗車時,要選強度高、耐用度好的刀具,以便滿足粗車時大背吃刀量、大進給量的要求。

2.精車時,要選精度高、耐用度好的刀具,以保證加工精度的要求。

3.為減少換刀時間和方便對刀,應盡量采用機夾刀和機夾刀片。

合理選擇夾具

1. 盡量選用通用夾具裝夾工件,避免采用專用夾具;

2.零件定位基準重合,以減少定位誤差。

確定加工路線

加工路線是指數控機床加工過程中,刀具相對零件的運動軌跡和方向。

1.應能保證加工精度和表麵粗糙要求;

2. 應盡量縮短加工路線,減少刀具空行程時間。

加工路線與加工餘量的聯係

目前,在數控車床還未達到普及使用的條件下,一般應把毛坯上過多的餘量,特別是含有鍛、鑄硬皮層的餘量安排在普通車床上加工。如必須用數控車床加工時,則需注意程序的靈活安排。

夾具安裝要點

目前液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是靠拉杆實現的,液壓卡盤夾緊要點如下:首先用搬手卸下液壓油缸上的螺帽,卸下拉管,並從主軸後端抽出,再用搬手卸下卡盤固定螺釘,即可卸下卡盤。

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