切削用量(ap、f、v)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。
$ q! r1 T( X ^$ ~& a 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0.1~0.5㎜。" Y0 z8 @! ~5 j* S4 Y7 n" L
2.进给量f(有些数控机床用进给速度Vf)
8 M+ C- t& y1 S) a' c" a 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。) b3 \2 l: i" B4 Q( E0 D8 ?6 b
粗车时,一般取f=0.3~0.8㎜/r,精车时常取f=0.1~0.3㎜/r,切断时f=0.05~0.2㎜/r。% M1 d( z( e2 _/ T% L1 W+ T
3.主轴转速的确定
) L( U1 L& N; J (1)光车外圆时主轴转速
+ b' v( {! k4 e! ^% g3 m 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。" g7 y5 k( H4 H( Z( f8 P4 [3 g
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。
}: ~6 S! u8 x. H% R 切削速度确定后,用公式n =1000 vc/πd计算主轴转速n(r/min)。表5-9为硬质合金外圆车刀切削速度的参考值。
' g2 f. U, {: I$ v( j# ] 如何确定加工时的切削速度,除了可参考表5-6列出的数值外,主要根据实践经验进行确定。% _% o' u: K0 d# Q6 q1 C
表5-6 硬质合金外圆车刀切削速度的参考值 | | ap/㎜ | | | (6,10] | f/( ㎜.r-1) | | | (0.6,1) | vc(m.min-1) | | | | | 70-90 | | | | | 60-80 | | | | 50-70 | | | | | 50-70 | | | | 40-60 | | | | | 50-70 | | | | | 50-70 | | | | 40-60 | |
" L r; q; v+ {' h. d: q7 `6 B _
| 0 f7 h. A9 P* P
| |
; _8 F0 E( V( p4 U) ^+ f' Z | | # M2 V, h+ g# u1 h
| | | 90-120 | | 4 @* [5 r O3 c1 U1 w3 Y% ^+ i
| | | 150-200 | |
4 T# W, D" l$ K: G F3 ]/ f
| | | 60-100 |
* [' M$ R/ U4 r7 B
; k3 h8 x% |$ W- M* {7 ]" m 注:切削钢及灰铸铁时刀具耐用度约为60min。
6 \! s) a- K1 i (2)车螺纹时主轴的转速
! I; ~. r1 S1 U2 t 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:. v3 B. s- u( Y4 c2 g: h
n ≤(1200/P)-k (5-1)9 [7 r5 k3 F5 S! R% ]6 M
式中 P--被加工螺纹螺距,㎜;
5 t; @' A$ `& f/ m9 M k--保险系数,一般取为80。' q% l1 C3 z! D
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。
4 m, u8 x2 q5 d7 p5 v6 V, [, v$ Z/ q" n
+ T: U" E4 x$ ^! Z4 r
( W) ]1 v. a0 t( Y: ?
8 ?1 i, S& C1 Z4 ^- h |