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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?, F. O0 i9 @& n3 y; Q; N6 C) ~

6 @1 N- y2 I8 ~( ?8 N参考资料:
' V0 x! @: X* [" A6 A$ D
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。
% G, W' a8 R* Z. l        
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。) P' O& m' o* j1 m# ?+ u! m" X) c
                  
切削速度 v = nπD+ V0 v3 E5 O! ]  H( C
                                    v
切削速度,单位m/min' W; n+ ], _2 [: d2 z
                                    n
刀具的转速,单位r/min5 e3 v) p3 R  D$ A
                                    D
铣刀直径,单位 m
) C9 W9 l" L+ l" ]- a
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。, Q( Z& j/ B: p9 A$ b" G8 \
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。
+ K+ f. p  t" L3 E/ i: C6 ^
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/min7 ?! U' U# p3 i0 ^
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。7 V* |) G, e+ X8 D& ^9 E& o
进给速度以 mm/min为单位:
' p9 u: M" I# R: z5 p" [) t  P* 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
  N$ [. H& C/ z* S7 A/ e6 Z) H
进给速度Vf,单位:mm/min8 Y- n# p- Q4 h* Q. r+ q- c
每齿进给量Fz,单位:mm/r% d* y3 e/ x: `. b# ]" J; O
刀具转速n,单位:r/min9 E2 A+ _' c, w5 ]4 D# g* G4 C
刀具齿数Z
& Q4 l& s  n* z6 G" E# E
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。0 ^" A/ v9 A( \. r$ ]3 }4 o% x  s
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- N% K% F" A! A" U9 u! ^- I
               青铜               铸铁               不锈钢
$ D  v& E$ y! z4 g/ F& u. L  x0.051            0.051           0.025            0.025
1 s( T& @: G. l3 q
- D" s8 t: h4 S3 q' 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。
( h2 o$ ]! T) T/ W

  f$ |5 E, J, k0 W5 \4 M, f/ r
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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 19:510 O1 u' S/ }4 V$ W  C5 Q" O
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。

- g3 E, d* Q/ e( X: k3 F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。
9 y" b( E6 ^3 ]- B  L# l3 t当然也有人根据经验来定,这个当然可以。
# c2 }" O( ]) J2 X5 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。
+ D' X- u  _- Q. a* a! }* x& a; R" A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!" m9 o: D4 h: E+ U1 F8 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
% q0 E6 H4 R0 ^; \3 D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。
& W2 X( ?" Y( P; w( @' P当然也 ...

3 `4 S9 \. H- m8 b8 f2 U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。
+ n6 X: y6 G3 q( k: Z9 s4 }! J
" k' ?: o8 Y$ F4 z+ w" e
发表于 2017-4-15 15:27:21 | 显示全部楼层
好复杂啊  2 J4 W0 l3 T* T+ x0 k. {
切削三要素完全理解不了9 P; Q3 e* l$ v
每次做加工都是靠估计的 但是估计的又不好   % H. {+ y' t6 ^9 Z5 S# e
买的刀具完全是山寨货色( N) W' W/ v5 ?9 B( t$ o
对我来说是灾难 9 U6 F, ^. b- C
该怎么办
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