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數(shù)控加工中的刀具選擇和切削用量確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的,，這與普通機(jī)床加工形成鮮明的對(duì)比,，這要求編程人員必須掌握刀具選擇和切削用量確定的基本原則,，在編程時(shí)充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn),。刀具的選擇和切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容,，它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量,。以下對(duì)數(shù)控編程中必須面對(duì)的刀具選擇和切削用量確定問(wèn)題進(jìn)行一些探討： ^: A9 u L$ s7 y' u( d$ Q5 P% [
一,、數(shù)控加工刀具的選擇0 ~( a' G6 b" {! ~! r/ B
刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力,、工件材料的性能,、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄,。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便,，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下,，盡量選擇較短的刀柄,，以提高刀具加工的剛性。
* Z( F3 u) d' Y0 y4 C選取刀具時(shí),，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng),。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工,，常采用立銑刀,；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀,；加工凸臺(tái),、凹槽時(shí),，選高速鋼立銑刀,；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀,；對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工,，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀,、錐形銑刀和盤形銑刀,。$ B' s1 {( v5 t* h0 u: q
在進(jìn)行自由曲面加工時(shí)，由于球頭刀具的端部切削速度為零,，因此,，為保證加工精度，切削行距一般取得很能密,，故球頭常用于曲面的精加工,。而平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭刀，因此,，只要在保證不過(guò)切的前提下,，無(wú)論是曲面的粗加工還是精加工，都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀,。另外,，刀具的耐用度和精度與刀具價(jià)格關(guān)系極大，必須引起注意的是,，在大多數(shù)情況下,，選擇好的刀具雖然增加了刀具成本但由此帶來(lái)的加工質(zhì)量和加工效率的提高，則可以使整個(gè)加工成本大大降低,。* K! m# z! } |" _9 @
在加工中心上,，各種刀具分別裝在刀庫(kù)上，按程序規(guī)定隨時(shí)進(jìn)行選刀和換刀動(dòng)作。因此必須采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄,，以便使鉆,、鏜、擴(kuò),、銑削等工序用的標(biāo)準(zhǔn)刀具,，迅速、準(zhǔn)確地裝到機(jī)床主軸或刀庫(kù)上去,。編程人員應(yīng)了解機(jī)床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸,、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍，以便在編程時(shí)確定刀具的徑向和軸向尺寸,。目前我國(guó)的加工中心采用TSG工具系統(tǒng),，其刀柄有直柄（三種規(guī)格）和錐柄（四種規(guī)格）兩種，共包括16種不同用途的刀柄,。
$ e o+ N% w# V: Q, K 在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中,，由于刀具的刃磨、測(cè)量和更換多為人工手動(dòng)進(jìn)行,，占用輔助時(shí)間較長(zhǎng),，因此，必須合理安排刀具的排列順序,。一般應(yīng)遵循以下原則：①盡量減少刀具數(shù)量,；②一把刀具裝夾后，應(yīng)完成其所能進(jìn)行的所有加工部位,；③粗精加工的刀具應(yīng)分開使用,，即使是相同尺寸規(guī)格的刀具；④先銑后鉆,；⑤先進(jìn)行二維輪廓精加工,，后進(jìn)行曲面精加工；⑥在可能的情況下,，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)換刀功能,，以提高生產(chǎn)效率等。* U0 K: {1 }6 R, Z- v0 H( D
二,、數(shù)控加工切削用量的確定& g2 I N1 t1 O; Y( @; @3 h" a
合理選擇切削用量的原則是,，粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主,，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本,；半精加工和精加工時(shí),，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下,，兼顧切削效率,、經(jīng)濟(jì)性和加工成本,。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書、切削用量手冊(cè),，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定,。; J- A1 s7 q4 w1 A. z- e
⑴切削深度t。在機(jī)床,、工件和刀具剛度允許的情況下,，t就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個(gè)有效措施,。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度,，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機(jī)床的精加工余量可略小于普通機(jī)床,。
9 V& y5 V2 \4 s2 |# q# Y⑵切削寬度L,。一般L與刀具直徑d成正比，與切削深度成反比,。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工中,，一般L的取值范圍為：L=（0.6～0.9）d。3 a5 G, S8 |: i0 n4 m
⑶切削速度v,。提高v也是提高生產(chǎn)率的一個(gè)措施,，但v與刀具耐用度的關(guān)系比較密切,。隨著v的增大,，刀具耐用度急劇下降，故v的選擇主要取決于刀具耐用度,。另外,，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，例如用立銑刀銑削合金剛30CrNi2MoVA時(shí),，v可采用8m/min左右,；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時(shí)，v可選200m/min以上,。
4 f' v7 {# j0 [. [# d2 [⑷主軸轉(zhuǎn)速n(r/min),。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度v來(lái)選定。計(jì)算公式為：n=1000v/3.14159d7 X# y- W0 d5 C7 Y4 j, M% }- ]- t9 @7 t
式中,，d為刀具或工件直徑（mm）,。7 C) S5 W; x' L6 f3 s2 _
( 數(shù)控機(jī)床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開關(guān)，可在加工過(guò)程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整,。)
% I( y' M/ |/ e5 a3 y6 d ⑸進(jìn)給速度vF ,。vF應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來(lái)選擇。vF的增加也可以提高生產(chǎn)效率,。加工表面粗糙度要求低時(shí),，vF可選擇得大些。在加工過(guò)程中，vF也可通過(guò)機(jī)床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整,，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制,。
% ^" @1 v- k; Q7 a7 I; m 隨著數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)實(shí)際中的廣泛應(yīng)用，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問(wèn)題之一在數(shù)控程序的編制過(guò)程中,，要在人機(jī)交互狀態(tài)下即時(shí)選擇刀具和確定切削用量,。因此，編程人員必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量的確定原則,，從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率,，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)水平,。 |
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樓主: 三弓
發(fā)表于 2008-10-7 08:41:53
