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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?3 x$ s  F9 d# l
' j% {% `2 p4 s2 P
参考资料:
& N4 ^: T: ?$ x4 ~+ p9 R
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。* R# h+ c8 o1 d9 e% _8 c1 v
        
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。; E' x3 [2 J; y* ~
                  
切削速度 v = nπD6 R5 T6 S* j& @9 _& p: F
                                    v
切削速度,单位m/min8 R3 F# S0 k& i, m' G3 c2 F
                                    n
刀具的转速,单位r/min
; S7 E* I2 y. T; A1 }; u2 P                                    D
铣刀直径,单位 m3 A+ d6 M3 w1 W$ @( z0 a' Z) D
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。3 N1 t7 ]* M7 _7 R' V
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。& v/ u6 J( T- q) _' A
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. t9 d+ 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。# L  A. x6 o$ W+ m2 P! E" c# A
进给速度以 mm/min为单位:
; A' i7 i: B. O3 {. R. ^$ fVf = 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
& \9 M% Q6 n2 ^4 i8 E) w
进给速度Vf,单位:mm/min
5 I% f* @; k  z
每齿进给量Fz,单位:mm/r$ ?+ m! i" ]7 b4 C
刀具转速n,单位:r/min
% K1 |- S& ]/ k/ V& ^5 i& ?, h
刀具齿数Z- Q0 u. |0 S; W9 `) q
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。
; s* }4 {; s' c5 c  j$ m
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
; I/ A) \8 n$ A) s9 J$ ~
               青铜               铸铁               不锈钢
1 t. c9 |4 ^$ o0 |: [8 h# F( u! m9 i7 |0.051            0.051           0.025            0.025- H+ a. L. [' _" m) l9 V3 @) u2 w
6 y4 K2 z2 k# p$ u/ @
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。
$ g/ y$ [+ J+ V

  i3 u; h+ T$ S4 [% p
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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/ |# R5 o5 [0 b6 d( ]3 X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。

$ T) o, r  }0 \# h/ @* `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。. O/ D. v9 `- b7 \
当然也有人根据经验来定,这个当然可以。0 M8 a2 t4 f0 |
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 }* x5 ]. m( I6 v: `
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!  Y) T% ~7 Q% 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) R, K3 t5 x  d- j
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。7 t" r: U' w2 q. B% T" Q
当然也 ...
6 z1 }. j; f# B
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。
. R' p. _& D. i( ]8 ]+ b; r) r3 p% z; k- X* Z
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发表于 2017-4-15 15:27:21 | 显示全部楼层
好复杂啊  + S' q2 h4 v: E- m
切削三要素完全理解不了
) ~. f7 G1 p5 T& `  {' n每次做加工都是靠估计的 但是估计的又不好   
0 v% g# C$ {6 q1 {3 y买的刀具完全是山寨货色
# V5 f3 H5 c( l1 [& K对我来说是灾难
/ p$ G" ?7 z# G, Y+ k- t! W该怎么办
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