数控车床切削用量的选择及其如何确定
更新日期:2018-03-13  来源:本站整理

切削用量(apfv)选择是否合理,对于能否充分发挥机床潜力与刀具切削性能,实现优质、高产、低成本和安全操作具有很重要的作用。在2.3.3中对于切削用量选择的总体原则进行了介绍,在这里主要针对车削用量的选择原则进行论述:粗车时,首先考虑选择一个尽可能大的背吃刀量ap,其次选择一个较大的进给量f ,最后确定一个合适的切削速度v。增大背吃刀量ap 可使走刀次数减少,增大进给量f有利于断屑,因此根据以上原则选择粗车切削用量对于提高生产效率,减少刀具消耗,降低加工成本是有利的。

精车时,加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量不大且较均匀,因此选择精车切削用量时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高生产率。因此精车时应选用较小(但不太小)的背吃刀量ap和进给量f,并选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数,以尽可能提高切削速度v

1.背吃刀量ap的确定

在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下,尽可能选取较大的背吃刀量,以减少进给次数。当零件精度要求较高时,则应考虑留出精车余量,其所留的精车余量一般比普通车削时所留余量小,常取0.10.5㎜。

2.进给量f(有些数控机床用进给速度Vf

进给量f的选取应该与背吃刀量和主轴转速相适应。在保证工件加工质量的前提下,可以选择较高的进给速度(2000/min以下)。在切断、车削深孔或精车时,应选择较低的进给速度。当刀具空行程特别是远距离“回零”时,可以设定尽量高的进给速度。

粗车时,一般取f=0.30.8/r,精车时常取f=0.10.3/r,切断时f=0.050.2/r

3.主轴转速的确定

1)光车外圆时主轴转速

光车外圆时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径,并按零件和刀具材料以及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。

切削速度除了计算和查表选取外,还可以根据实践经验确定。需要注意的是,交流变频调速的数控车床低速输出力矩小,因而切削速度不能太低。

切削速度确定后,用公式n =1000 vc/πd计算主轴转速nr/min)。表5-9为硬质合金外圆车刀切削速度的参考值。

如何确定加工时的切削速度,除了可参考1列出的数值外,主要根据实践经验进行确定。

1  硬质合金外圆车刀切削速度的参考值

工件材料

热处理状态

ap/

(0.3,2]

(2,6]

6,10]

f/.r-1

(0.08,0.3]

(0.3,0.6]

0.6,1

vcm.min-1

低碳钢、易切钢

热轧

140-180

100-120

70-90

中碳钢

热轧

130-160

90-110

60-80

调质

100-130

70-90

50-70

合金结构钢

热轧

100-130

70-90

50-70

调质

80-110

50-70

40-60

工具钢

退火

90-120

60-80

50-70

灰铸铁

HBS190

90-120

60-80

50-70

HBS=190-225

80-110

50-70

40-60

高锰钢

 

 

10-20

 

铜及铜合金

 

200-250

120-180

90-120

铝及铝合金

 

300-600

200-400

150-200

铸铝合金(wsi13%

 

100-180

80-150

60-100

注:切削钢及灰铸铁时刀具耐用度约为60min

2)车螺纹时主轴的转速

在车削螺纹时,车床的主轴转速将受到螺纹的螺距P(或导程)大小、驱动电机的升降频特性,以及螺纹插补运算速度等多种因素影响,故对于不同的数控系统,推荐不同的主轴转速选择范围。大多数经济型数控车床推荐车螺纹时的主轴转速n(r/min)为:

n ≤(1200/P)-k     (1)

式中  P——被加工螺纹螺距,㎜;

   k——保险系数,一般取为80

此外,在安排粗、精车削用量时,应注意机床说明书给定的允许切削用量范围,对于主轴采用交流变频调速的数控车床,由于主轴在低转速时扭矩降低,尤其应注意此时的切削用量选择。