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陶瓷刀具切削用量的選擇

時(shí)間:2024-10-09 17:28:51 來(lái)源:admin 點(diǎn)擊:0

切削用量的確定是數(shù)控加工工藝中的重要內(nèi)容,它不僅影響數(shù)控機(jī)床的加工效率,,而且直接影響加工質(zhì)量,。數(shù)控加工中切削用量確定是在人機(jī)交互狀態(tài)下完成的,這與普通機(jī)床加工形成鮮明的對(duì)比,,要求編程人員必須掌握切削用量確定的基本原則,,在編程時(shí)充分考慮數(shù)控加工的特點(diǎn)。綜合考慮工藝系統(tǒng)的剛度,、刀片強(qiáng)度和工件材料的力學(xué)性能,、組織結(jié)構(gòu)和成分。合理選擇切削用量的原則是:

粗加工時(shí),,一般以提高生產(chǎn)率為主,,但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本;半精加工和精加工時(shí),應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下,,兼顧切削效率,、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。由于陶瓷刀具具有耐磨性能好,、耐熱溫度高,、脆性大、斷裂韌度低等特點(diǎn),。因此,,選擇切削用量的基本原則是從防止或減小陶瓷刀具破損的觀點(diǎn)出發(fā),根據(jù)機(jī)床的功率,、工藝系統(tǒng)的剛性以及工件材料的特性,,盡量選擇高的切削速度、較大的背吃刀量和較小的進(jìn)給量,,以求得到高生產(chǎn)率和低成本,。同時(shí),在切削過(guò)程中還應(yīng)盡量避免中途停車或變換切削用量,。

1)背吃刀量ap的選擇   陶瓷刀具加工時(shí),,在機(jī)床功率、工藝系統(tǒng)剛性和刀片強(qiáng)度允許的前提下,,應(yīng)盡可能選擇較大的背吃刀量,,以充分發(fā)揮高溫性能好的特點(diǎn),縮短加工時(shí)間,,使在一次走刀后切去部分余量(僅留后續(xù)工序的精加工余量),。但由于背吃刀量受機(jī)床功率和工藝系統(tǒng)剛性的限制,,一般粗加工鋼和鑄鐵時(shí),允許的最大背吃刀量為2~5mm,,通常取ap>1.5mm,,精加工取ap<1.5mm;加工淬硬鋼,一般都是半精加工或精加工,,余量和背吃刀量較小,。當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性比較差時(shí),應(yīng)取較小的背吃刀量,,否則容易引起振動(dòng),,使刀片破損。

2)進(jìn)給量f的選擇,。合理選擇進(jìn)給量是成功應(yīng)用陶瓷刀具的關(guān)鍵,。由于進(jìn)給量對(duì)陶瓷刀具破損的影響比切削速度大,所以,,選取較小的進(jìn)給量,,有利于防止或減少陶瓷刀具的破損。因此,,對(duì)于陶瓷刀具應(yīng)選用較小的進(jìn)給量和盡可能高的切削速度,,進(jìn)給量的大小主要受陶瓷刀片強(qiáng)度及工藝系統(tǒng)剛性的影響,精加工還要受被加工表面的表面粗糙度的影響,。因?yàn)樘沾傻镀膹?qiáng)度比硬質(zhì)合金刀片低,,所以進(jìn)給量也應(yīng)低些。粗車普通鋼和鑄鐵,,進(jìn)給量f取為0.1~0.5mm/r;精加工取f=0.05~0.25mm/r;端銑時(shí)可取每齒進(jìn)給量fz=0.1~0.3mm/z,。加工淬硬鋼,隨硬度不同而選取進(jìn)給量,。一般取車削f=0.1~0.3mm/r;端銑取每齒進(jìn)給量fz=0.05~0.15mm/z,。

3)切削速度vc的選擇。對(duì)一定的工件材料,,切削速度主要受機(jī)床功率限制,。結(jié)合已選定的切削深度ap和進(jìn)給量f,如因機(jī)床功率不足,,而使切削速度選得過(guò)低,,則不僅不利于發(fā)揮陶瓷刀具的優(yōu)越性,而且容易發(fā)生崩刃,。應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減少進(jìn)給量或背吃刀量以便提高切削速度。目前,,陶瓷刀具加工普通鑄鐵的切削速度大多數(shù)為vc=200~1000m/min;加工硬度<50HRC的鋼材時(shí),,vc=200~800m/min;切削高硬度材料(50~65HRC)時(shí),,vc=100~200m/min;切削耐熱合金時(shí),vc=100~300m/min;銑削一般鋼和鑄鐵時(shí),,vc=200~500m/min,。

切削速度對(duì)切屑形狀的影響很大,特別在vc=350~1500m/min范圍內(nèi),,往往可以獲得良好的切屑形狀,,如在高速車削淬硬鋼時(shí),可能形成酥化的易于碎斷的帶狀切屑而使切屑易于清理,。用陶瓷刀具作低速切削時(shí),,不但與硬質(zhì)合金刀具的切削性能相近而且容易引起工藝系統(tǒng)的振動(dòng),使刀具發(fā)生崩刃,。如在vc<50m/min車削高強(qiáng)度鋼時(shí),陶瓷刀具很容易發(fā)生崩刃,,甚至無(wú)法切削。在一定速度范圍內(nèi)高速切削時(shí),,切削溫度的升高,,能改變工件材料的性能,提高陶瓷刀具的韌性,,從而減少其破損,,所以一般陶瓷刀具均采用干切削。用陶瓷刀具斷續(xù)切削時(shí),,如果切削速度提高太多,,溫差很大,產(chǎn)生的熱應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致刀具破損,。

由于目前沒(méi)有陶瓷刀具的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)可查,,且各廠商陶瓷刀具材料的性能存在一定差異,建議使用者在參考刀具廠商產(chǎn)品樣本推薦的切削參數(shù)基礎(chǔ)上,,結(jié)合加工現(xiàn)場(chǎng)的情況適當(dāng)修正確定,。

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