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数控车床切削用量表格
栏目:产品一类 发布时间:2019-07-13 16:09

  数控机床加工的切削用量包括切削速度Vc (或主轴转速 n)、切削深△▪▲□△度ap 和进给量f,其选用原则与普通机床基本相 似,合理选择切削用量的原则是:粗加工时,以提高劳动生 产率为主,选用较大的切削量;半精加工和精加工时,选用▪…□▷▷• 较小的切削量,保证工件的加工质量。 数控车床切削用量1)切削深度ap 在工艺系统刚性和机床功率允许的条件下,尽可能选取较大的切削深度,以减少进给次数。当工件的精度要求较高时, 则应考虑留有精加工余量,一般为0.1~0.5mm。 切削深度ap计算公式:ap= dw—待加工表面外圆直径,单位mmdm—已 加工表面外圆直径,单位mm. 2)切削速度Vc 车削光轴切削速度Vc光车切削速度由工件材料、刀 具的材料及加工性质等因素所确定,表1 为硬质合金外圆车 刀切削速度参考表。 切削速度Vc计算公式: Vc= d—工件或刀尖的回转直径,单位mmn—工件 或刀具的转速,单位r/min 切削螺纹时,车床的主轴转速受加工工件的螺距(或导程)大小、驱动电动机升降特性及 螺纹插补运算速度等多种因素影响,因此对于不同的数控系 统,选择车削螺纹主轴转速n 存在一定的差异。下列为一般 数控车床车螺纹时主轴转速计算公式: p—工件螺纹的螺距或导程,单位 mm。 险系数,一般为80。3)进给速度 进给速度是指单位时间内,刀具沿进给方向移动▼▲的距离,单位为 mm/min,也可表示为主轴旋转一周刀具的进给量, 单位为mm/r。 当工件的加工质量能得到保证时,为提高生产率可选择较高的进给速度。 切断、车削深孔或精车时,选择较低 的进给速度。 刀具空行程尽量选用高的进给速度。 给速度应与主轴转速和切削深度相适应。进给速度Vf f—刀具的进给量,单位 mm/r 为硬质合金车刀车粗车外圆和端面进给量参考表,表3 为按表面粗糙度选择进给量参考表。 注:1)断续加工和加工有冲击的工件,表内进给量应乘系数k=0.75~0.85; 2)加工无外皮工件,表内进给量应乘 系数 k=1.1; 加工耐热钢及其合金,进给量不大于1mm/r; 加工淬硬钢,应减少进给量。当钢的硬度为44~56HRC,应乘系数 k=0.8;当钢的硬度为 57~62 HRC 时,应乘系数 k=0.5。 注:rε=0.5mm,一般选择刀杆截面为12X12mm2 rε=1mm,一般选择刀杆截面为30X30mm; rε=2mm, 般选择刀杆截面为30X45mm。 数控铣床的切削用量包括切削速度vc 、进给速度 vf ac。切削用量的选择方法是考虑刀具的耐用度,先选取背吃刀量或侧吃刀量,其次确定进给速 度,最后确定切◇=△▲削速度。 如下图所示,背吃刀量ap 为平行于铣刀轴线测量的切削 层尺寸,单位为 mm,端铣时 ap 为切削层深度,圆周铣削 时ap 为被加工表面的宽度。侧吃刀量ac 为垂直于铣刀轴线 测量的切削层尺寸,单位为mm,端铣时ac 为被加工表面宽 度,圆周铣削时 ac 为切◇•■★▼削层深度。端铣背吃刀量和圆周铣 侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量要求决定。 工件表面粗糙度要求为Ra3.2~12.5μm,分粗铣和半精 铣两步铣削加工,粗铣后留半精铣余量0.5 工件表面粗糙度要求为Ra0.8~3.2μm,可分粗铣、半精铣、精铣三步铣削加工。半精铣时 1.5~2mm,精铣时圆周铣侧吃刀量取0.3~0.5mm,端铣背吃刀量取0.5~1mm。 进给速度指单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移,单位为 mm/min。它与铣刀转速 n、铣刀齿数 进給速度的计算公式:vf 每齿进给量fz 的选用主要取决于工件材料和刀具 材料的机械性能、工件表面粗糙度等因素。当工件材料的强 度和硬度高,工件表面粗糙度的要求高,工件刚性差或刀具 强度低,fz值取小值。硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类 高速钢铣刀的选用值,每齿进给量的选用参考表见表4。 铣刀每齿进给量fz参考表 ap、侧吃刀量ae 以及铣刀齿数 成正比。其原因是f◆▼z、ap、ae、Z增大时,使同时工作齿数增多,刀刃负荷和切削热增加,加快刀具磨损,因此刀具耐 用度限制了切削速度的提高。如果加大铣刀直径则可以改善 散热条件,相应提高切削速度。表5 列出了铣削切削速度的 参考值。 数控机床加工的切削用量包括切削速度Vc (或主轴转速 n)、切削深度ap 和进给量f,其选用原则与普通机床◆◁•基本相 似,合理选择切削用量的原则是:粗加工时,以提高劳动生 产率为主,选用较大的切削量;半精加工和精加工时,选用 较小的切削量,保证工件的加工质量。 数控车床切削用量1)切削深度ap 在工艺系统刚性和机床功率允许的条件下,尽可能选取较大的切削深度,以减少进给次数。当工件的精度要求较高时, 则应考虑留有精加工余量,一般为0.1~0.5mm。 dw—待加工表面外圆直径,单位mmdm—已加工表面外圆直径,单位mm. 2)切削速度Vc 车削光轴切削速度Vc光车切削速度由工件材料、刀 具的材料及加工性质等因素所确定,表1 为硬质合金外圆车 刀切削速度参考▼▼▽●▽●表。 切削速度Vc计算公式: Vc= d—工件或刀尖的回转直径,单位mmn—工件 或刀具的转速,单位r/m●in 切削螺纹时,车床的主轴转速受加工工件的螺距(或导程)大小、驱动电动机升降特性及 螺纹插补运算速度等多种因素影响,因此对于不同的数控系 统,选择车削螺纹主轴转速n 存在一定的差异。下列为一般 数控车床车螺纹时主轴转速计算公式: p—工件螺纹的螺距或导程,单位 mm。 险系数,一般为•□▼◁▼80。3)进给速度 单位为mm/min,也可表示为主轴旋转一周刀具的进给量, 单位为mm/r。 当工件的加工质量☆△◆▲■能得到保证时,为提高生产率可选择较高的进给速度。 切断、车削深孔或精车时,选择较低 的进给速度。 刀具空行程尽量选用高的进给速度。 给速度应与主轴转速和切削深度相适应。进给速度Vf 计算Vf f—刀具的进给量,单位 mm/r 为硬质合金车刀车粗车外圆和端面进给量参考表,表3 为按表面粗糙度选择进给量参考表。 注:1)断续加工和加工有冲击的工件,表内进给量应乘系数k=0.75~0.85; 2)加工无外皮工件,表内进给量应乘 系数 k=1.1; 加工耐热钢及其合金,进给量不大于1mm/r; 加工淬硬钢,应减少进▲●…△给量。当钢的硬度为44~56HRC,应乘系数 k=0.8;当钢的硬度为 57~62 HRC 时,应乘系数 k=0.5。 注:rε=0.5mm,一般选择刀杆截面为12X12mm2 rε=1mm,一般选择刀杆截面为30X30mm; rε=2mm, 般选择刀杆截面为30X45mm。 数控铣床的切削用量包括切削速度vc 、进给速度 vf ac。切削用量的选择方法是考虑刀具的耐用度,先选取背吃刀量或侧吃刀量,其次确定进给速 度,最后确定切削速度。 如下图所示,背吃刀量ap 为平行于铣刀轴线测量的切削 层尺寸,单位为 mm,端铣时 ap 为切削层深度,圆周铣削 时ap 为被加工表面的宽度。侧吃刀量ac 为垂直于铣刀轴线 测量的切削层尺寸,单位为mm,端铣时ac 为被加工表面宽 度,圆周铣削时 ac ▪▲□◁为切削层深度。端铣背吃刀量和圆周铣 侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量要求决定。 工件表面粗糙度要求为Ra3.2~12.5μm,分粗铣和半精 铣两步铣削加工,粗铣后留半精铣余量0.5 工件表面粗糙度要求为Ra0.8~3.2μm,可分粗铣、半精铣、精铣三步铣削加工。半精铣 1.5~2mm,精铣时圆周铣侧吃刀量取0.3~0.5mm,端铣背吃刀量取0.5~1mm。 进给速度指单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移,单位为 mm/min。它与铣刀转速 n、铣刀齿数 进給速度的计算公式:vf 每齿进给量fz 的选用主要取决于工件材料和刀具 材料的机械性能、工件表面粗糙度等因素。当工件材料的强 度和硬度高,工件表面粗糙度的要求高,工件刚性差或刀具 强度低,fz 值取小值。硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类 高速钢铣刀的选用值,每齿进给量的选用参考表见表4。 铣刀每齿进给量fz参考表 ap、侧吃刀量ae 以及铣刀齿数 成正比。其原因是fz、ap、ae、Z增大时,使同时工作齿数增多,刀刃负荷和切削热增加,加快刀具磨损,因此刀具耐 用度限制了切削速度的提高。如果加大铣刀直径则可以改善 散热条件,相应提高切削速度。表5 列出了铣削切削速度的 参考值。 单元4数控机床加工的切削用量 教学目的10 5、掌握常用不同材料零件在粗加工、半精加工和精加工时的切削用量选用; 2、数控加工中粗加工、半精加工和精加工时的切削用量选择; 在普通车床和一般数控车床上,可以进行工件的外表面、端面、内表面以及内外螺纹的加工。对于车削中心,除上述 各种加工外,还可进行铣削、钻削等加工。从上述介绍可以 看出:在切削过程中,刀具和工件之间必须具有相对运动, 11 这种相对运动称为切削运动。根据切削运动在切削过程中的 作用不同可以分为主运动、和进给运动。各种机床的主运动 和进给运动参见下表。 主运动是指机床提供的主要运动。主运动使刀具和工件之间产生相对运动,从而使刀具的前刀面接近工件并对工件进 行切削。在车床上,主运动是机床上主轴的回转运动,即车 削加工时工件的旋转运动。 进给运动是指由机床提供的使刀具与工件之间产生的附加相对运动。进给运动与主运动相配合,可以形成完整的切 削加工。在普通车床上,进给运动是机床刀架(溜板)的直 线移动。它可以是纵向的移动(与机床主轴轴线平行),也 可以是横向的移功(与机床主轴轴线垂直),但只能是一亇 方向的移动。在数控车床上,数控车床可以同时实现两亇方 向的进给,从而加工出各种具有复杂母线的回转体工件。 在数控车床中,主运动和进给运动是由不同的电机来驱动的,分别称为主轴电机和坐标轴伺服电机。它们由机床的控 制系统进行控制,自动完成切削加工。 切削用量是指机床在切削加工时的状态参数。不同类型的机床对切削用量参数的表述也略有不同,但其基本的含义都 12 是一致的,如下图所示。 (1)切削速度(vc)切削刃上的切削点相对于工件运 动的瞬时速度称为切削速度。切削速度的单位为(m/min) 分。在各种金属切削机床中,大多数切削加工的主运动都是机床主轴的运动形成,即都是回转运动。切削速度与机 床主轴转速之间进行转换的关系为: 式中:vc——切削速度(m/min) d——工件直径(mm) n——主轴转速(r/min) 进给量(f)不同种类的机床,进给量的单位是 不同的。对于普通车床,进给量为工件(主轴)每转过一转, 刀具沿进给方向上相对于工件的移动量,单位为mm/r 于数控车床,由于其控制原理与普通车床不同,进给量★◇▽▼•还可以用进给速度 vf (单位为 mm/min)来表达,即:刀具在 单位时间内沿着进给方向上相对于工件的位移量。其它类型 的机床则根据其结构不同,进给量的单位表达还可以为刀具 或工件每转的位移量( mm/r ,使用多齿刀具的机床)。在车 削加工时,进给速度 vf 是指切削刃上选定点相对于工件进 给运动的瞬时速度。它与进给量之间的关系为: 13 vf?n?f……………………4-2 切削深度(ap)己加工表面和待加工表面之间的垂直距离。对于车床而言,切削深度 ap 的计算公式为: vf?dw?dm ……………………4-3 dw——待加工表面直经(mm) dm——己加工表面直经(mm) 切削加工中,切削速度(vc)、进给量(f)和切削深度(ap)这三个参数是相互关联的。在粗加工中,为了提高效率,一 般采用较大的切削深度(ap)。此时切削速度(vc)和进给 量(f)相对较小;而在半精加工和精加工阶段,一般采用较 大的切削速度(vc)、较小的进给量(f)和切削深度(ap), 以获得较好的加工质量(包括表面粗糙度、尺寸精度和形状 精度)。 切削时间tm 切削时间是反映切削效率高低的一种 指标。车削外圆时切削时间可由下式计算: tm? 金属切除率是指每分钟切下工件材料的体积。它是衡量切削效率高低的另一个指标,金 属切除率zw 由下式计算: zw?1000vcvff(单位 mm/min) ……………………4-5 3lAvfap ……………………4-4 14 (6)合成切削运动和合成切削速度当主运动与进给运动同时进行时,刀具切削刃上某一点相对于工件的运动称为合 成切削运动,其大小与方向用合成速度 vc 表示。合成速度 等于主运动与进给速度之和。即: vc?v?vf……………………4-6 以车刀为例介绍刀具的基础知识。图示为普通外圆车刀的示意图。车刀由夹持部分和切 #削部分组成。夹持部分称为刀柄,用来把刀具装夹在车床的刀架上,一般用45 钢材经锻造 加工而成;切削部分俗称为刀头,在车刀上为单刀片。刀片材料一般有高速钢(俗称白钢刀条)和硬质合金两种,用 于切削金属材料。根据刀具切削部分与夹持部分(即刀片与 刀柄)连接方式的不同,车刀分为焊接刀具和机夹刀具两大 3)副后刀面(A`?)刀具片上与己加工表面相对的表面。 前刀面与后刀面相交处形成的切削刃。15 用于切出工件上的过渡表面,完成主要的金属切除。主切削 刃是刀具主要的加工刃。 5)副切削刃(S′)前刀面与副后刀面相交处形成的切削 刃。主要作用是配合主切削刃,完成金属材△▪▲□△料的切除,形成 工件的己加工表面。 6)刀尖指主切削刃与副切削刃交接处形成的切削点。根 据刀具所使用的场合不同,为使刀尖保持锋利,刀尖有倒棱 刀尖和倒圆刀尖两种。 确定刀具的几何参数,需要以一定的参考坐标系和参考坐标平面为基准。以车刀为例,引人一个坐标系,作为刀具几 何参数的测量基准,这个坐标系就是刀具角度坐标系。 (1)基面(Pr)此平面是指通切削刃上的一个选定点 而垂直于主运动方向的平面。对于车刀,这个选定点就是过 刀尖而与刀柄安装平面的平面。 图4-8刀具角度坐标系 图4-9 车刀的角度 (2)切削平面(Ps)此平面是指通过切削刃上的一个 选定而垂直于基面的平面。 (3)正交平面(Po)也称为主截面。正交平面是指通 过切削刃选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面。 车刀上的几种重○▲-•■□要角度16 前刀面与基面间的夹角。当前刀面与基面间夹角小于 90 度时,前角为正值;前刀面与基面间夹角大 90度时,前角为负值。前角对于刀具的切削性能有很大 的影响。 后刀面与切削平面间的夹角。当后刀面□◁切削平面间与夹角小于 ★▽…◇90 度时,后角为正值;后刀面与切 削平面间夹角大于90 度时,后角为负值。由于后角的存在, 后用刀面与加工过渡表面之间的摩擦可以大大减小。 在基面Pr内测量的角度: 1)主偏角(kr)主切削平面与假定运动方向之间的夹 角。主偏角恒定为正值。 2)副偏角(kr)副切削平面与假定运动方向之间的夹 角。副偏角恒定为正值。 3)刀尖角(?r)主切削平面与副切削平面之间的夹角。 在切削平面Ps内测量的角度: 1)刃倾角(?s)指主切削刃与基面间的夹角。当刀尖比车刀刀柄的安装面高时,刃倾角为正值;当刀尖比车刀刀柄 的安装面低时,刃倾角为负值;当切削刃平行于刀柄安装面 17 时,刃倾角为0,此时,切削刃位于基▲★-●面内。 以上是对上主切削刃的分析。采用同样的方法,也可以定义副切削刃的参考坐标系和参考坐标平面,即定义由副基面 (Pr)、副切削平面(Ps)和副正交平面(Po)构成的参考 坐标系,进而对副切削刃的各种角度进行分析。刀具角度对 加工的影响见下表。 相关热词搜索:切削用量 表格 数控车床 数控车床切削 参数 车床切削用量是指 数控车床斜轨切削震刀

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