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切削参数的计算

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发表于 2016-8-19 15:39:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
在数控加工编程中,切削参数的设置其实也很重要,设置得好,延长刀具使用时间,增加切削效率,将数控机床的效率最优化,得到最大的经济效益。根据资料,如果用高速钢立铣刀D12,4刃 ,切削深度5mm,切削铝合金,查切削手册,每齿进给量0.051mm,若设主轴转速2000rpm,求切削速度和进给速度?' R( C- j' V$ \, C
/ H' }  r3 Q  P% @4 m; M
参考资料:
, ^) Y9 _/ C* y, f
切削速度和进给速度公式
当选择一把刀具后,我们通常不明白该选用多少切削速度、多少转速,而只是通过实验,只要没有特别的问题,就认为是可以了。这样做非常危险,经常问题就是断刀,或者导致材料溶化或者发焦。有没有科学的计算方法,答案是肯定的。0 P- o/ G  n6 V$ f4 l8 K( d( u  s
        
铣削切削速度 是指刀具上选定点相对于工件相应点的瞬时速度。' |1 ~$ D. s8 s: t0 C, ]
                  
切削速度 v = nπD5 w& Q- M6 L9 N0 a8 Y
                                    v
切削速度,单位m/min9 O4 n# M# u. S) e& A9 j0 T
                                    n
刀具的转速,单位r/min
/ @1 W. b! x  ~, k                                    D
铣刀直径,单位 m1 z  r. o; N, m3 ^
切削速度受到刀具材料、工件材料、机床部件刚性以及切削液等因素的影响。通常较低的切削速度常用于加工硬质或韧性金属,属于强力切削,目的是减少刀具磨损和延长刀具的使用寿命。
1 Q& g: h) j6 h7 k3 I% z
较高的切削速度常用于加工软性材料,目的是为了获得更好的表面加工质量。, P+ _. b4 C) \' _
当选用小直径刀具在脆性材料工件或者精密部件上进行微量切削时,也可以采用较高的切削速度。常见材料的切削速度另附。比如用高速钢铣削速度,铝是91~244m/min,青铜是20~40m/min; f0 Q% a- I" I! P  q& v, `
进给速度 是决定机床安全高效加工的另外一个同等重要的因素。它是指工件材料与刀具之间的相对走刀速度。对于多齿铣刀来讲,由于每个齿都参与切削工作,被加工工件切削的厚度取决于进给速度。切削厚度会影响铣刀的使用寿命,而过大的进给速度则会导致切削刃破损或者刀具折断。1 O4 i7 O$ b, V# f! z, F: S
进给速度以 mm/min为单位:
- l) H% j. u# a* Y. a+ N+ IVf = Fz * Z * n =
每齿进给量 * 刀具齿数 * 刀具转速 = 每转进给量 * 刀具转速
( r9 Q( x: w) O( Y
进给速度Vf,单位:mm/min
. J3 X! @7 e7 E0 E$ R
每齿进给量Fz,单位:mm/r
) d- @5 D! x6 n
刀具转速n,单位:r/min. e' ^, X2 `# g- O9 Q1 O
刀具齿数Z
# e/ f  m7 x$ f" l7 O- M: s- V" z
从上面公式看出,我们只需要知道每齿的进给量(切削量),主轴转速,就可以知道进给速度了。换言之,知道了每齿的进给量和进给速度,就可以求出主轴转速。
; T! u6 J  `# e% {5 s1 l
比如高速钢铣刀进给量,当刀具直径是6毫米时,每齿的进给量
6 B' w% s+ j# ]# n- E8 n# s/ a9 z# o
               青铜               铸铁               不锈钢/ j" a6 y" j" @: t% l' B
0.051            0.051           0.025            0.025
6 p9 J6 U6 i6 k* B& J. b) C! G( A# ~7 F
切削深度 加工时需要考虑的第三个因素是切削深度。它受工件材料切削量、机床的主轴功率、刀具以及机床刚性等因素的限制。通常切钢立铣刀的切削深度不应超过刀具直径的一半。切削软性金属,切削深度可以更大些。立铣刀必须是锋利的,并且在工作时必须与立铣刀夹头保持同心,并尽可能减少刀具安装时的外伸量。

! ]6 d7 w4 H- \; m# ?5 e1 q0 u6 V# x# \2 e9 h) s2 c
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发表于 2016-8-19 19:51:44 | 显示全部楼层
这个还是依据经验的多,还有刀具厂家也会提供推荐的加工参数。
发表于 2016-8-19 23:05:31 | 显示全部楼层
主流的观点应该是:首先、根据工件条件和机床功率确定背吃刀量(也可以叫做切深),再结合粗糙度要求确定进给速度,最后确定切削速度。这个顺序的内在逻辑是:以加工效率最大化为目标,刀具寿命最大为约束条件,故首先将对刀具寿命影响最小的背吃刀量最大化,而将对寿命影响最大的切削速度放在最后考虑。从表述的顺序看,楼主引用的资料已经有些陈旧了。数控机床绝大多数情况下使用标准化的可转位刀具,除非山寨产品,制造商都会提供推荐的切削参数范围。搞加工的,花点精力读懂知名品牌的刀具样本如:瓦尔特,山特维克,三菱,京瓷……非常必要。需要补充的是,自动化的连续切削,即车、镗,必须考虑对切屑的管理。长而不断地切屑,对自动加工就是灾难。所以除前述三个参数外,还需根据材料选择适当的断屑槽形式,而每种形式的断屑槽有效发挥作用的数据范围不尽相同,需根据刀具手册一一查明并严格按数据操作。
 楼主| 发表于 2016-8-20 10:03:39 | 显示全部楼层
albert.tang 发表于 2016-8-19 19:51
- o' d  L( v  p+ [6 B$ V这个还是依据经验的多,还有刀具厂家也会提供推荐的加工参数。

7 N: u1 x% \8 ?8 z. r6 p0 s这个切削参数,是有公式的,是要计算的,要根据切削手册的相关参数,如每齿切削量来计算或校核。
" l& {7 W: w4 G# X0 c当然也有人根据经验来定,这个当然可以。
+ B4 M( |" L: c+ r# Q但是还有许多新手,新人,是要根据切削手册的相关参数,来计算,来校核,确定相关切削用量。
% }6 Y7 J6 m& f( D; C+ W印象中,刀具厂家是不会给切削参数的参考表吧?即使有,也不可能面面俱到,什么切削状态都给到,这是不可能的吧!
0 j. O/ S: \5 Y1 V
发表于 2017-2-5 19:13:31 | 显示全部楼层
我走更远 发表于 2016-8-20 10:03, p& ?, r$ S4 X6 o+ W: m8 s5 {
这个切削参数,是有公式的,是要计算的,要根据切削手册的相关参数,如每齿切削量来计算或校核。
# i& ]: v: E  }* A& Z& \9 u' t当然也 ...

4 X1 L; J& M5 D, D# e; N6 Y- ^对的,是有很复杂的公式计算出来的,不过需要测试刀具以及整体的固有振动频率才能计算出来。) h9 k/ O4 l% k( n( }

5 w3 A. D% o- Z! j# e
发表于 2017-4-15 15:27:21 | 显示全部楼层
好复杂啊  
' d3 f1 b4 B3 }1 J; T切削三要素完全理解不了' u4 g& ^% t( i8 h/ i
每次做加工都是靠估计的 但是估计的又不好   , [, Z" ^: J% c- @0 s0 q
买的刀具完全是山寨货色
  h$ X; j8 [) R( E* |对我来说是灾难
. p3 X4 B( U1 k该怎么办
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