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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交互狀態(tài)下完成的,，這與普通機床加工形成鮮明的對比,，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，在編程時充分考慮數(shù)控加工的特點,。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)控機床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量,。以下對數(shù)控編程中必須面對的刀具選擇和切削用量確定問題進行一些探討：2 Z: O7 E7 ~+ @5 g
一,、數(shù)控加工刀具的選擇2 n: ~7 x' r2 x2 U2 l) O; C9 B# ?1 `
刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機交互狀態(tài)下進行的。應(yīng)根據(jù)機床的加工能力,、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,。
6 w" W4 `7 G5 K& n9 V+ a, C選取刀具時,，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,，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀,；加工凸臺、凹槽時,，選高速鋼立銑刀,；加工毛坯表面或粗加工孔時，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀,；對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,。
% D6 M% u! Y: h: T在進行自由曲面加工時,，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，只要在保證不過切的前提下,，無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的加工質(zhì)量和加工效率的提高,，則可以使整個加工成本大大降低。2 A- f. [. z% P' _
在加工中心上,，各種刀具分別裝在刀庫上,，按程序規(guī)定隨時進行選刀和換刀動作。因此必須采用標準刀柄,，以便使鉆,、鏜、擴,、銑削等工序用的標準刀具,，迅速、準確地裝到機床主軸或刀庫上去,。編程人員應(yīng)了解機床上所用刀柄的結(jié)構(gòu)尺寸,、調(diào)整方法以及調(diào)整范圍，以便在編程時確定刀具的徑向和軸向尺寸,。目前我國的加工中心采用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,。' t4 v" s ?0 k: R. v8 w
在經(jīng)濟型數(shù)控加工中,，由于刀具的刃磨,、測量和更換多為人工手動進行,，占用輔助時間較長,，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先進行二維輪廓精加工,，后進行曲面精加工；⑥在可能的情況下,，應(yīng)盡可能利用數(shù)控機床的自動換刀功能,，以提高生產(chǎn)效率等。
. r/ b3 y& v8 n) z9 O3 K 二,、數(shù)控加工切削用量的確定 A" ] q& B( P$ \" x1 T/ u
合理選擇切削用量的原則是,，粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主,，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟性和加工成本,；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下,，兼顧切削效率,、經(jīng)濟性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書,、切削用量手冊,，并結(jié)合經(jīng)驗而定。
, |5 Q4 G5 w* { ⑴切削深度t,。在機床,、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)留一定的余量進行精加工,。數(shù)控機床的精加工余量可略小于普通機床,。
1 [) H( |5 c/ j) S- Q⑵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)濟型數(shù)控加工中，一般L的取值范圍為：L=（0.6～0.9）d,。3 i6 n" P: i: X# l' ~
⑶切削速度v,。提高v也是提高生產(chǎn)率的一個措施,，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，v可采用8m/min左右,；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時,，v可選200m/min以上。8 H, F$ d [( x% I9 @% S
⑷主軸轉(zhuǎn)速n(r/min),。主軸轉(zhuǎn)速一般根據(jù)切削速度v來選定,。計算公式為：n=1000v/3.14159d3 n6 c5 x, |4 Z( z& Z- h- J
式中，d為刀具或工件直徑（mm）,。
8 t; w: g( {; m5 |# N, l ( 數(shù)控機床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開關(guān),，可在加工過程中對主軸轉(zhuǎn)速進行整倍數(shù)調(diào)整。)/ p" b( @8 h: @ g8 [6 V8 Q B
⑸進給速度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,，vF可選擇得大些,。在加工過程中，vF也可通過機床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進行人工調(diào)整,，但是最大進給速度要受到設(shè)備剛度和進給系統(tǒng)性能等的限制,。4 o0 R% N/ \ G3 ?$ S( F/ b* }' h
隨著數(shù)控機床在生產(chǎn)實際中的廣泛應(yīng)用，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵問題之一在數(shù)控程序的編制過程中,，要在人機交互狀態(tài)下即時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)控機床的優(yōu)點，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和生產(chǎn)水平,。 |
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樓主: 三弓
發(fā)表于 2008-10-7 08:41:53
