數控加工中心在切削速度、切削量和進(jìn)給速度的計算公式
發(fā)布時(shí)間:2021-07-26 16:43:53
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(xiě)入程序。切削參數包括切削速度、回切量和進(jìn)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(chǎn)率普遍提高,但也要考慮經(jīng)濟性和加工成本。半精加工和精加工時(shí),要在保證加工質(zhì)量的前提下,兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。具體數值根據機床手冊、切削參數手冊和經(jīng)驗確定。
從加工中心刀具耐用度的角度來(lái)看,切削參數的選擇順序是:首先確定背切量,其次確定進(jìn)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(chǎn)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(shí),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(mǎn)足要求。但當余量大,工藝系統剛性差,或機床動(dòng)力不足時(shí),可通過(guò)多次進(jìn)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(shí),可分為粗加工和半精加工兩個(gè)步驟。粗加工時(shí),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(shí)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(shí),可分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)步驟。半精加工時(shí)的背切量為1.5mm~2mm ~ 2 mm,精加工時(shí)取0.3 mm ~ 0.5 mm進(jìn)行背切。
3.飼料量的確定
加工中心進(jìn)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(jìn)給速度受到機床剛度和進(jìn)給系統性能的限制。
確定進(jìn)給速度的原則:
1)在保證工件質(zhì)量要求的情況下,可以選擇較高的進(jìn)給速度,提高生產(chǎn)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(shí),宜選擇較低的進(jìn)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(shí),進(jìn)給速度應較小,一般在20 ~ 50m/min范圍內。
4)刀具閑置時(shí),特別是長(cháng)距離“回零”時(shí),可選擇機床數控系統設定的最高進(jìn)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(lái)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(guān)手冊和實(shí)踐經(jīng)驗類(lèi)比確定。同時(shí),主軸轉速、切削深度和進(jìn)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(chēng)為回切量。背切量是通過(guò)切削刃基點(diǎn)在垂直于工作平面的方向上測得的切削量,是車(chē)刀每次進(jìn)給時(shí)切入工件的深度,所以也叫切削深度。根據這個(gè)定義,縱向車(chē)削外圓時(shí),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(chē)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(jìn)料
當工件或刀具旋轉一次時(shí),刀具和工件在進(jìn)給運動(dòng)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??v向進(jìn)給是指沿床身導軌方向進(jìn)給,橫向進(jìn)給是指垂直于床身導軌方向進(jìn)給。
(注)進(jìn)給速度vf是指切削刃上所選點(diǎn)相對于工件進(jìn)給運動(dòng)的瞬時(shí)速度。
v f=fn
v f ——型進(jìn)給速度(毫米/秒);
N ——主軸速度(轉/秒);
F ——進(jìn)料速度(毫米/秒)。
(3)切割速度v c
加工中心切削刃上選定點(diǎn)相對于工件主要運動(dòng)的瞬時(shí)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(shí)以最大切削速度為準,例如車(chē)削時(shí),要用加工面直徑的數值進(jìn)行計算,因為這里的速度最高,刀具磨損最快。
例2:車(chē)削直徑為60mm的工件外圓,選擇車(chē)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(shí)際生產(chǎn)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(lái)選擇的。如果想學(xué)習UG編程,可以添加QQ: 770573829接收學(xué)習資料和課程,然后將切削速度轉換為車(chē)床主軸速度,從而調整車(chē)床,得到如下公式:
n=(1000v c)/ d w
例3:在CA6140臥式車(chē)床上車(chē)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(chē)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(shí)際車(chē)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(jìn)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)