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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?/ _4 V1 T. W# _5 x6 `
" V3 M7 ~2 i/ i$ I
参考资料:  s1 l3 P) M$ g1 z9 ^/ l( h
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。5 x% f8 @) [( v  A7 a
        
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。
3 R5 H8 P9 g) y% K$ ^) J                  
切削速度 v = nπD& R) x. g3 F: e6 C! r
                                    v
切削速度,单位m/min: Q. U4 C" }- V" [3 c+ k3 s
                                    n
刀具的转速,单位r/min
# f+ U! P, U- ]/ C& D                                    D
铣刀直径,单位 m
9 z0 p' U' C6 v) z& ?5 D4 Q% `
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。! X+ x$ r9 A5 C8 l) Q' Y' K
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。% d5 ^' E( r, {
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
* F, e! C& T* G/ x( j' h
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。
6 n7 b& g/ ]- P: f  [- n  o. b
进给速度以 mm/min为单位:
( ?/ H! g, I2 a, i* a3 tVf = 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
) @# E2 B% b0 d% K! y- X* s
进给速度Vf,单位:mm/min  D& T1 J, K, @) n
每齿进给量Fz,单位:mm/r: }4 N$ n" I' F8 l5 N
刀具转速n,单位:r/min- n" y* p, ^' U! H: i
刀具齿数Z
- B1 S2 t/ \1 E" H) ]
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。9 c' f' h1 P% U0 W
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
% a) I8 B# e) n8 U9 f
               青铜               铸铁               不锈钢
1 s& }' K' L  E/ h7 k6 Y- H/ p: f& A0.051            0.051           0.025            0.025
% u! B, }/ b! ]; a3 F
& q0 q, K9 J% x/ p. z9 \3 V
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 o% R* T' x5 w: w7 v
3 X5 }0 @  S! O' A9 c5 Q2 m7 U. X
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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。
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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。
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 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
% r+ b5 @; O7 q* D! B9 ]# p# u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。

* S/ u9 k! F9 {6 V3 g9 O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。
! k* ?) v. J9 l* n) m当然也有人根据经验来定,这个当然可以。5 ^1 s7 m' j- H  O1 X, L; \
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。
, O5 p, p/ ?, {5 B( x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!/ s9 L) m7 t, V1 X/ F7 k
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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& C4 c% Q8 w4 O
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。. u+ ]* z' O$ _" U
当然也 ...
" I# i- k  i2 c6 J- A/ z( x
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。
, t1 w6 I' y& b# F+ e+ T0 L" \6 [1 l$ `4 t: i
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发表于 2017-4-15 15:27:21 | 显示全部楼层
好复杂啊  
9 K  U' e3 e3 k1 q切削三要素完全理解不了/ f/ e, p% H5 v0 @
每次做加工都是靠估计的 但是估计的又不好   . P6 Y, N, b7 |( Q6 i, s$ x
买的刀具完全是山寨货色1 J2 e5 o: k; V7 \6 q! ?
对我来说是灾难 ' Z# ~  ?  }2 u
该怎么办
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