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切切削用量选择详细方法与攻略

发布时间:2021-07-13 11:06:24     作者:显扬科技


      切削量不仅是调整机床前必须确定的重要参数,而且参数设置是否合理对加工质量,加工效率和生产成本都有非常重要的影响。那么什么是合理的切削用量呢?富兰地认为“合理”的切削用量,就是指在确保质量的前提下,充分利用刀具的切削性能和机床的动力性能来获得低加工成本和高生产率的切削用量。

制订切削用量时需要考虑的因素

      1.切削加工生产率
      在切削过程中,金属切除率与切削用量三要素ap、f、v均保持线性关系,也就是说其中任何一个参数增大,都可使生产率提高。但是考虑到刀具寿命的影响,当其中一个参数增大时,其它两个参数就必须相应减小。所以,在我们制定切削用量的时候,三要素的最佳组合获得高生产率才是合理的切削用量。一般粗加工情况下,会尽可能优先增大背吃刀量 ,以达到一次进刀全部切除加工的余量。

      2.机床功率
      当背吃刀量和切削速度增大时,都会使切削功率增加。而进给量对切削功率影响比较小。所以,当粗加工时,应当尽量增大进给量。

     3.刀具的耐用度
      切削用量的合理与否直接会影响刀具的耐用度,也就是我们说说的刀具寿命,按顺序为切削速度、进给量、背吃刀量。根据这个顺序,我们可以得出一个结论,为了保证刀具的寿命,我们应该尽可能大的背吃刀量;然后再选用大的进给量;最后求出切削速度,如果你是土豪,不考虑刀具寿命那就另当别论。

      4.加工表面粗糙度
      在做精加工的时候,增大我们的进给量同时也会增大加工表面的粗糙度值。这是影响精加工的主要因数。在比较理想的工况下,提高切削速度就能降低表面粗糙度;而背吃刀量对表面粗糙度的影响比较小。

      富兰地认为合理选择切削用量,就应该首先选择一个尽量大的背吃刀量,再选择一个大的进给量。最后在刀具耐用度和机床功率允许条件下选择一个合理的切削速度。

选择切削用量的途径

      
能够影响切削用量的因素非常多,例如刀具材料、刀具几何参数、工件材料、工艺类别、加工工序以及具体的使用条件,比如切削液、机床、装夹等多方面的因素,所以遇到很多粉丝问切削用量参数时,实际上是没有准确答案的,大多数还是凭经验,各种因素的不确定性,是难以量化的,目前没有方法来精确地算出切削用量。那么我们制定切削用量的途径一般有以下三条:

      一是查手册,一般可以查到进给量、切削速度和刀具寿命。手册上的数据也只能作为参考,因为手册的数据是通过特定条件下,做切削试验来建立的数学模型,具体使用条件和试验条件与我们的实际使用情况并不一样,一定要根据实际加工情况作一定的修正,同时再使用过程中,根据加工情况加工效果再作适当的调整,来得到最佳得切削用量。

      二是查刀具制造商的产品画册,产品画册在介绍产品的同时一般也会推荐相对应的切削速度和进给量,当然使用时也要根据实际情况做调整。

      三是做切削试验,这种方式能够得到最合理的切削用量,同时也是成本最高的一种方式,如果加工单量不多不建议尝试,我们可以把试验的条件尽可能跟实际的工况一直,所获得的切削用量最准确。

合理切削用量的选择方法

1. 背吃刀量的选择方法

      我们通常先选定背吃刀量,背吃刀量一般是根据加工性质还有加工余量来确定的。那么我们还要考虑到刀具材料、工件材料、机床和加工工序等因素,对加工余量作出最合理的分配。根据车削的生产率计算公式可以得到,生产P=A0vcfap(其中A0为常数),我们提高背吃刀量,生产率会成正比提高,再者背吃刀量对刀具寿命的影响是最小的,在刀具寿命一定时,增加背吃刀量比增加进给量对提高生产率更有利。所以,在粗加工时,我们尽量取大的背吃刀量,来减少进给的次数,提高生产效率。但是加大背吃刀量又会使切削力增加,特别是在切削余量大的时候的切削力会非常大,背吃刀量的增大要在机床功率和系统刚性条件允许的情况下。在做精加工或半精加工时,加工余量应取较小的值,来减小切削力和变形,才能保障刀具的寿命,来保证加工质量,但是对于加工硬化比较严重的材料时,最小的背吃刀量应超过上道工序产生的硬化层的深度。

      背吃刀量一般根据加工性质跟加工余量来确定。切削加工一般分为粗加工(表面粗糙度值Ra=50~12. 5μm)、半精加工(Ra=6. 3~3. 2μm)和精加工(Ra=1. 6~0.8μm)。

      在以下情况,粗加工时要分多次进给:
      1).加工余量过大时,会导致一次进给的切削力过大,机床功率可能不足或者刀具的强度不够,容易使刀具损坏甚至断刀。

      2).工艺刚度比较较低或加工余量极不均匀的情况,会引起较大的振动时。

      3).断续切削情况下,刀具会受到很大冲击而造成打刀时。

      即使是在上述情况下,也应把第一次进给或前几次进给的背吃刀量取得尽量大些,若为两次进给,则第一次的吃刀量一般取加工余量的2/3~3/4。要尽可能使背吃刀量超过硬皮或冷硬层的厚度,来防止刀具过早的磨损。

2. 进给量f的选择

      
进给量对刀具寿命的影响会比背吃刀量大很多,但比切削速度小。进给量我们可以根据工件材料的硬度、强度、刀具的材料类别、加工工序等实际情况按经验或查阅手册,产品画册等资料选取。

      1).做粗加工时,对已加工表面的质量要求不高的情况下,这时的切削力比较大,进给量的选择主要是受切削力的限制。我们可以在刀杆、刀片、工件刚度与机床进给结构强度允许的情况下,选取较大的进给量。

      2).在精加工和半精加工时,因背吃刀量比较小,所产生的切削力并不大,这时进给量的选择主要是受到加工表面质量的限制。当刀具有合理的过渡刃、修光刃,而且采用较高的切削速度时,进给量f 可以适当选大一些,以便提高生产效率。

3. 切削速度的选择

      
在加工过程中选择切削速度的一般原则是:
      1).半精铣时,进给两和背吃刀量较大,所以选择较低的切削速度;相反精铣选择较高的切削速度 。

      2).当工件材料硬度、强度高时,应该选较低的切削速度 。

      3).切削调质状态的钢比切削正火、退火状态钢要降低切削速度20%~30%;切削合金钢比切削中碳钢切削速度降低20%~30%;切削有色金属比切削中碳钢的切削速度可提高100%~300%。

      4).刀具材料的切削性能越好,切削速度也就越高,比如富兰地的硬质合金刀具的切削速度比高速钢刀具可以高出几倍,富兰地普拉提涂层中心涂层后的刀具的切削速度比未涂层刀具要高。

在制定切削速度时,还要考虑以下几个方面:

      
1).精加工时要应尽可能避开鳞刺和积屑瘤产生的地方。

      2).断续切削时,要减少冲击和热应力,应该适当降低切削速度。

      3).在容易发生振动情况下,切削速度要避开自激振动的临界速度。

      4).加工大型工件、薄壁工件和细长件或带外皮的工件时,应当降低切削速度。
 

 

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