数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap.doc

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数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap

数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速n或切削速度vc(用于恒线速度切削)、进给速度vf或进给量f。这些参数均应在机床给定的允许范围内选取。 切削用量的选用原则 (1)切削用量的选用原则 粗车时,应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。 选择切削用量时应首先选取尽可能大的背吃刀量ap,其次根据机床动力和刚性的限制条件,选取尽可能大的进给量f,最后根据刀具耐用度要求,确定合适的切削速度vc。增大背吃刀量ap可使走刀次数减少,增大进给量f有利于断屑。 精车时,对加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量不大且较均匀。选择精车的切削用量时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础土尽量提高生产率。因此,精车时应选用较小(但不能太小)的背吃刀量和进给量,并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数,以尽可能提高切削速度。 (2)切削用量的选取方法 ①背吃刀量的选择 粗加工时,除留下精加工余量外,一次走刀尽可能切除全部余量。也可分多次走刀。精加工的加工余量一般较小,可一次切除。在中等功率机床上,粗加工的背吃刀量可达8~10mm;半精加工的背吃刀量取0.5~5mm;精加工的背吃刀量取0.2~1.5mm。 ②进给速度(进给量)的确定 粗加工时,由于对工件的表面质量没有太高的要求,这时主要根据机床进给机构的强度和刚性、刀杆的强度和刚性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及已选定的背吃刀量等因素来选取进给速度。精加工时,则按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素来选取进给速度。进给速度νf可以按公式νf =f×n计算,式中f表示每转进给量,粗车时一般取0.3~0.8mm/r;精车时常取0.1~0.3mm/r;切断时常取0.05~0.2mm/r。 ③切削速度的确定 切削速度vc可根据己经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度进行选取。实际加工过程中,也可根据生产实践经验和查表的方法来选取。粗加工或工件材料的加工性能较差时,宜选用较低的切削速度。精加工或刀具材料、工件材料的切削性能较好时,宜选用较高的切削速度。切削速度vc确定后,可根据刀具或工件直径(D)按公式n=l000vc/πD 来确定主轴转速n(r/min)。 (3)选择切削用量时应注意的几个问题 ①主轴转速 应根据零件上被加工部位的直径,并按零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速度除了计算和查表选取外,还可根据实践经验确定,需要注意的是交流变频调速数控车床低速输出力矩小,因而切削速度不能太低。根据切削速度可以计算出主轴转速。 ②车螺纹时的主轴转速 数控车床加工螺纹时,因其传动链的改变,原则上其转速只要能保证主轴每转一周时,刀具沿主进给轴(多为Z轴)方向位移一个螺距即可。 在车削螺纹时,车床的主轴转速将受到螺纹的螺距P(或导程)大小、驱动电机的升降频特性,以及螺纹插补运算速度等多种因素影响,故对于不同的数控系统,推荐不同的主轴转速选择范围。大多数经济型数控车床推荐车螺纹时的主轴转速n(r/min)为:n≤(1200/P)-k式中P——被加工螺纹螺距,mm; k——保险系数,一般取为80。 数控车床车螺纹时,会受到以下几方面的影响: ●螺纹加工程序段中指令的螺距值,相当于以进给量f(mm/r)表示的进给速度vf。如果将机床的主轴转速选择过高,其换算后的进给速度vf (mm/min)则必定大大超过正常值。 ●刀具在其位移过程的始终,都将受到伺服驱动系统升降频率和数控装置插补运算速度的约束,由于升降频率特性满足不了加工需要等原因,则可能因主进给运动产生出的“超前”和“滞后”而导致部分螺牙的螺距不符合要求。 ●车削螺纹必须通过主轴的同步运行功能而实现,即车削螺纹需要有主轴脉冲发生器(编码器),当其主轴转速选择过高,通过编码器发出的定位脉冲将可能因“过冲”(特别是当编码器的质量不稳定时)而导致工件螺纹产生乱纹(俗称“乱扣”)刀具材料 工件材料 粗 加 工 精 加 工 切削速度(m/min进给量(mm/r) 背吃刀量mm 切削速度(m/min进给量(mm/r) 背吃刀量mm 硬质合金或涂层硬质合金 碳钢 220 0.2 3 260 0.l 0.4 低合金刚 180 0.2 3 220 0.l 0.4 高合金钢 120 0.2 3 160 0.l 0.4 铸铁 80 0.2 3 120 0.l 0.4 不锈钢 80 0.2 2 60 0.l 0.4 钛合金 40 0.2 1.5 150 0.l 0.4 灰铸铁 120 0.2 2 120 0.15 0.5 球墨铸铁 100 0.2 0.3 2 120 0.15 0.5 铝合金 1600 0.2 1.5 1600 0.l 0.5 表1 硬质合金刀具切削用量推荐表 45钢切槽的切削速度35m/min转速

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