数控加工工艺的编制及加工轴类零件 联系客服

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适当加大进给量。

此外,在安排粗、精车切削用量时,因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。

数控车削常用切削用量,由于加工的刀具材料及工件材料不同,切削用量也不同,表1为数控车削加工在常用刀具材料及工件材料下切削用量的选择。

2.选择切削用量时应注意的问题 (1)粗车时主轴转速

粗车时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径,并按零件和刀具的材料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以外,还可根据实践经验确定。需要注意的是采用交流变频调速的数控车床低速时主轴输出力矩小,因而切削速度不能太低。切削速度确定之后,用以下公式计算主轴转速:

S=1000?c ??d

式中:?c—切削速度,单位为m/min;

d—切削刃选定点处的工件回转直径,单位为mm; S—主轴转速,单位为r/min. (2)恒线速度切削

由公式S=1000?c ??d可知,车削加工时,如果主轴转速固定,由于加工表面直径的变化,切削速度也随着变化,有可能导致表面粗糙度不一致等现象,故通常采取横线速度(工件在切削过程中切削速度保持不变)进行车削加工。数控系统在恒线速度状态下可随着加工处直径的减小而相应增加主轴转速,有助于提高加工表面质量、提高生产。但在恒线速度情况下车端面时,当刀具接近工件中心时,主轴转速会变得相当大,因此需要在程序中限制主轴的最高转速。

(3)车螺纹时的主轴转速

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、驱动电机的升降速特性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,并在螺纹加工的刀具路径中设置进刀加速段和退到减速段。如大多数经济型数控车床推荐车螺纹时的主轴转速按以下公式选定:

S=

1200

P?k

式中:P——工件螺纹的螺距或导程,单位㎜; k——保险系数,一般取为80; S——主轴转速,单位r/min; (4)进给速度的确定

进给速度的单位一般为mm/min,有些数控车床系统也可以选用进给量(单位为mm/r)来表示进给速度,所以在工艺制定是既可以选定进给速度F,也可以选

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定进给量f。

进给速度F与进给量的关系,可按以下公式进行换算:

F=Sf

式中:F——进给速度,单位为mm/min; f——进给量,单位为mm/r; S——主轴转速,单位为r/min。

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

3.进给速度或进给量选取时可参考下述情况行确定:

(1).在工件的质量要求能够得到保证的前提下,为提高生产率,可选择较高的进给速度,一般在100~200mm/min的范围内选取;

(2).在切断、车削深孔或用高速钢刀具加工时,宜选择较低的进给速度,一般在20~50mm/min的范围内选取;

(3).当加工精度、表面粗糙度要求较高时,进给速度应选小一些,一般在20~50mm/min的范围内选取;

(4).对刀具空行程,特别是需机床做远距离“回零”时,可以选用该机床数控系统设定的最高进给速度;

(5).进给速度应与主轴转速和背吃刀量相适应。 进给速度的大小直接影响表面粗糙度的值和车削效率,因此进给速度的确定应在保证表面质量的前提下,选择较高的进给速度。一般因根据零件的表面粗糙度、刀具及工件材料等因素,查阅切削用量手册选取。

表2表示了硬质合金车刀粗车外圆、端面的进给量。 4.切削用量的确定

通过对切削用量选择的分析,在零件的外轮廓粗加工时主轴转速S可以选在600~800r/min,精加工时主轴转速可以选在800~1000m/min;在车削螺纹时主轴转速S可以定在550~700m/min。由于SINUMERIK802D sl数控系统比较先进,可以利用主轴转速倍率进行调节主轴转速,所以在加工时不需改变程序,只需调节主轴转速倍率来控制粗、精加工的主轴转速即可。

表1.常见工件材料、所用刀具材料及相应的切削用量

工件材料 加工方式 粗加工 半精加工 精加工 背吃刀量 (mm) 5—7 2—3 0.2—0.3 进给量 (mm/r) 0.2—0.4 0.2—0.4 0.1—0.2 YT类 刀具材料 碳素钢 ?b>600MPa

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车螺纹 钻中心孔 钻孔 导程 0.1—0.2 0.1—0.2 0.2—0.4 0.1—0.2 0.1—0.2 0.2—0.4 0.1—0.2 0.1—0.2 0.2—0.4 0.1—0.2 0.1—0.2 0.2—0.4 0.1—0.2 0.1—0.2 YG类 YG类 YG类 YT类 W18Cr4V 切断(宽度<5) 粗加工 精加工 2—3 0.1—0.15 YT类 合金钢 ?b=1470MPa 切断(宽度<5) 粗加工 精加工 2—3 0.1—0.15 铸 铁 200HBS以下 切断(宽度<5) 粗加工 铝 精加工 2—3 0.2—0.3 切断(宽度<5) 粗加工 铜 精加工 2—4 0.1—0.15 切断(宽度<5)

表2.表示了硬质合金车刀粗车外圆、端面的进给量

工件 车刀工刀杆尺寸 件直径背吃刀量mm ?3 >3->5->8-12

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材料 B×H1mm dwmm 5 8 12 以上 进给量(mm/r) 0.3-0.4 0.4-0.5 0.5-0.7 0.6-0.9 0.8-1.2 0.3-0.4 0.4-0.5 0.6-0.7 0.8-1.0 1.2-1.4 0.6-0.9 0.8-1.2 1.2-1.5 1.1-1.4 1.3-2.0 0.4-0.5 0.6-0.8 0.8-1.2

16×25 20 40 60 100 400 - 0.3-0.4 0.4-0.6 0.5-0.7 0.7-1.0 - 0.3-0.4 0.5-0.7 0.7-0.9 1.0-1.2 0.5-0.8 0.7-1.1 1.1-1.5 1.1-1.4 1.3-2.0 - 0.5-0.8 0.8-1.2 1.0- - 0.3-0.5 0.5-0.6 0.6-0.8 - - - 0.4-0.5 0.5-0.6 - - - - - 碳素结构钢和合金结构钢 20×30 25×25 20 40 60 100 600 - - 0.4-0.6 0.5-0.7 0.8-1.0 0.4-0.7 0.6-0.9 0.9-1.2 1.0-1.2 1.2-1.6 - 0.4-0.6 0.6-0.8 0.8- - - 0.4-0.7 0.6-0.9 - - - - 0.4-0.6 25×40 60 100 1000 500 2500 40 60 100 400 - 0.5-0.8 0.8-1.0 0.8-1.0 1.1-1.5 - 0 0.5-0.7 0.6-0.8 - - 0.7-0.8 0.7-1.1 1.0-1.5 - - - - 30×45 40×60 铸铁及铜合金 16×25 13