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數控加工中心在切削速度、切削量和進給速度的計算公式

發布時間:2021-07-26 16:43:53

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  在數控加工中心機床編程中,程序員必須確定每道工序的切削參數,并以指令的形式寫入程序。切削參數包括切削速度、回切量和進給速度等。對于不同的加工方法,需要選擇不同的切削參數。


  1、切削參數的選擇原則


  加工中心在粗加工中,生產率普遍提高,但也要考慮經濟性和加工成本。半精加工和精加工時,要在保證加工質量的前提下,兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數值根據機床手冊、切削參數手冊和經驗確定。


  從加工中心刀具耐用度的角度來看,切削參數的選擇順序是:首先確定背切量,其次確定進給量,最后確定切削速度。


  2.背切量的確定


  回切量由加工中心機床、工件和刀具的剛度決定。在剛度允許的情況下,回切量應盡可能等于工件的加工余量,這樣可以減少刀具的走刀次數,提高生產效率。


  確定回切量的原則:


  (1)當加工中心要求工件表面粗糙度值為Ra  12.5微米~ 25微米時,如果數控加工的加工余量小于5mm~6mm,粗加工一次走刀即可滿足要求。但當余量大,工藝系統剛性差,或機床動力不足時,可通過多次進給完成。


  (2)當加工中心要求工件表面粗糙度值為ra  3.2微米~ 12.5微米時,可分為粗加工和半精加工兩個步驟。粗加工時,背切量與以前相同。粗加工后留0.5 mm  ~ 1.0 mm余量,半精加工時去除。


  (3)當加工中心要求工件表面粗糙度值為Ra  0.8微米~ 3.2微米時,可分為粗加工、半精加工和精加工三個步驟。半精加工時的背切量為1.5mm~2mm  ~ 2 mm,精加工時取0.3 mm  ~ 0.5 mm進行背切。


  3.飼料量的確定


  加工中心進給速度主要根據零件加工精度和表面粗糙度的要求,以及加工中心刀具和工件的材料選擇。最大進給速度受到機床剛度和進給系統性能的限制。


  確定進給速度的原則:


  1)在保證工件質量要求的情況下,可以選擇較高的進給速度,提高生產效率。一般在100 ~ 200米/分鐘范圍內選擇。


  2)切削或加工深孔或使用高速鋼刀具時,宜選擇較低的進給速度,一般在20 ~ 50 m/min范圍內。


  3)當要求加工精度和表面粗糙度時,進給速度應較小,一般在20 ~ 50m/min范圍內。


  4)刀具閑置時,特別是長距離“回零”時,可選擇機床數控系統設定的最高進給速度。


  4.加工中心主軸速度的確定


  主軸轉速應根據允許的切削速度和工件(或刀具)直徑來選擇。其計算公式為:n=1000v/D


  V  -切削速度,單位為米/分鐘,由刀具耐用度決定;


  N  -主軸速度,單位為轉/分鐘;


  D  -工件直徑或刀具直徑,單位為毫米。


  最后,應根據機床手冊選擇計算出的主軸轉速n。


  總之,切削參數的具體值應根據機床性能、相關手冊和實踐經驗類比確定。同時,主軸轉速、切削深度和進給速度可以相互適應,形成最佳切削參數。


  參考公式:


  (1)反向切削量(切削深度)ap


  工件加工面與待加工面之間的垂直距離稱為回切量。背切量是通過切削刃基點在垂直于工作平面的方向上測得的切削量,是車刀每次進給時切入工件的深度,所以也叫切削深度。根據這個定義,縱向車削外圓時,回切量可按下式計算:


  a  p=(d  w-d  m)/2


  a  p——型背切量(mm);


  D  w  ——待加工工件的直徑(毫米);


  Dm  ——工件加工表面直徑(mm)。


  例1:已知被加工面直徑為95mm;現在給車一次,直徑90mm,要求回切量。


  解決方案:A  P=(D  W-D  M)/2=(95-90)/2=2.5毫米


  (2)進料


  當工件或刀具旋轉一次時,刀具和工件在進給運動方向上的相對位移。


  根據送料方向的不同,可分為縱向送料和橫向送料。縱向進給是指沿床身導軌方向進給,橫向進給是指垂直于床身導軌方向進給。


  (注)進給速度vf是指切削刃上所選點相對于工件進給運動的瞬時速度。


  v  f=fn


  v  f  ——型進給速度(毫米/秒);


  N  ——主軸速度(轉/秒);


  F  ——進料速度(毫米/秒)。


  (3)切割速度v  c


  加工中心切削刃上選定點相對于工件主要運動的瞬時速度。公式如下


  v  c=( d  w  n  )/1000


  v  c  ——型切割速度(米/分鐘);


  Dw  ——待加工工件表面的直徑(mm);


  N  ——工件速度(r/min)。


  計算時以最大切削速度為準,例如車削時,要用加工面直徑的數值進行計算,因為這里的速度最高,刀具磨損最快。


  例2:車削直徑為60mm的工件外圓,選擇車床主軸轉速600r/min,計算vc。解決方案:VC=(d  w  n)/1000=3.14 x60x  600/1000=113m/min


  在實際生產中,工件的直徑往往是已知的,切削速度是根據工件材料、刀具材料和加工要求等因素來選擇的。如果想學習UG編程,可以添加QQ: 770573829接收學習資料和課程,然后將切削速度轉換為車床主軸速度,從而調整車床,得到如下公式:


  n=(1000v  c)/ d  w


  例3:在CA6140臥式車床上車削260mm皮帶輪外圓,選擇vc為90m/min,計算n.


  解決方案:n=(1000v  c)/d  w=(1000 x  90)/(3.14 x  260)=110 r/min


  計算車床主軸轉速后,應選擇接近銘牌的值,即應選擇n=100r/min作為實際車床轉速。


  總結:


  切割參數


  1.反向切削量ap(毫米)ap=(dw-dm)/2(毫米)


  2.進料流量(毫米/秒)


  3.切割速度vc(米/分鐘)Vc=dn/1000(米/分鐘)


  n=1000vc/d(r/min)


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