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数控加工中心在切削速度、切削量和进给速度的计算公式

发布时间:2021-07-26 16:43:53

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  在数控加工中心机床编程中,程序员必须确定每道工序的切削参数,并以指令的形式写入程序。切削参数包括切削速度、回切量和进给速度等。对于不同的加工方法,需要选择不同的切削参数。


  1、切削参数的选择原则


  加工中心在粗加工中,生产率普遍提高,但也要考虑经济性和加工成本。半精加工和精加工时,要在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值根据机床手册、切削参数手册和经验确定。


  从加工中心刀具耐用度的角度来看,切削参数的选择顺序是:首先确定背切量,其次确定进给量,最后确定切削速度。


  2.背切量的确定


  回切量由加工中心机床、工件和刀具的刚度决定。在刚度允许的情况下,回切量应尽可能等于工件的加工余量,这样可以减少刀具的走刀次数,提高生产效率。


  确定回切量的原则:


  (1)当加工中心要求工件表面粗糙度值为Ra  12.5微米~ 25微米时,如果数控加工的加工余量小于5mm~6mm,粗加工一次走刀即可满足要求。但当余量大,工艺系统刚性差,或机床动力不足时,可通过多次进给完成。


  (2)当加工中心要求工件表面粗糙度值为ra  3.2微米~ 12.5微米时,可分为粗加工和半精加工两个步骤。粗加工时,背切量与以前相同。粗加工后留0.5 mm  ~ 1.0 mm余量,半精加工时去除。


  (3)当加工中心要求工件表面粗糙度值为Ra  0.8微米~ 3.2微米时,可分为粗加工、半精加工和精加工三个步骤。半精加工时的背切量为1.5mm~2mm  ~ 2 mm,精加工时取0.3 mm  ~ 0.5 mm进行背切。


  3.饲料量的确定


  加工中心进给速度主要根据零件加工精度和表面粗糙度的要求,以及加工中心刀具和工件的材料选择。最大进给速度受到机床刚度和进给系统性能的限制。


  确定进给速度的原则:


  1)在保证工件质量要求的情况下,可以选择较高的进给速度,提高生产效率。一般在100 ~ 200米/分钟范围内选择。


  2)切削或加工深孔或使用高速钢刀具时,宜选择较低的进给速度,一般在20 ~ 50 m/min范围内。


  3)当要求加工精度和表面粗糙度时,进给速度应较小,一般在20 ~ 50m/min范围内。


  4)刀具闲置时,特别是长距离“回零”时,可选择机床数控系统设定的最高进给速度。


  4.加工中心主轴速度的确定


  主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。其计算公式为:n=1000v/D


  V  -切削速度,单位为米/分钟,由刀具耐用度决定;


  N  -主轴速度,单位为转/分钟;


  D  -工件直径或刀具直径,单位为毫米。


  最后,应根据机床手册选择计算出的主轴转速n。


  总之,切削参数的具体值应根据机床性能、相关手册和实践经验类比确定。同时,主轴转速、切削深度和进给速度可以相互适应,形成最佳切削参数。


  参考公式:


  (1)反向切削量(切削深度)ap


  工件加工面与待加工面之间的垂直距离称为回切量。背切量是通过切削刃基点在垂直于工作平面的方向上测得的切削量,是车刀每次进给时切入工件的深度,所以也叫切削深度。根据这个定义,纵向车削外圆时,回切量可按下式计算:


  a  p=(d  w-d  m)/2


  a  p——型背切量(mm);


  D  w  ——待加工工件的直径(毫米);


  Dm  ——工件加工表面直径(mm)。


  例1:已知被加工面直径为95mm;现在给车一次,直径90mm,要求回切量。


  解决方案:A  P=(D  W-D  ;M)/2=(95-90)/2=2.5毫米


  (2)进料


  当工件或刀具旋转一次时,刀具和工件在进给运动方向上的相对位移。


  根据送料方向的不同,可分为纵向送料和横向送料。纵向进给是指沿床身导轨方向进给,横向进给是指垂直于床身导轨方向进给。


  (注)进给速度vf是指切削刃上所选点相对于工件进给运动的瞬时速度。


  v  f=fn


  v  f  ——型进给速度(毫米/秒);


  N  ——主轴速度(转/秒);


  F  ——进料速度(毫米/秒)。


  (3)切割速度v  c


  加工中心切削刃上选定点相对于工件主要运动的瞬时速度。公式如下


  v  c=( d  w  n  )/1000


  v  c  ——型切割速度(米/分钟);


  Dw  ——待加工工件表面的直径(mm);


  N  ——工件速度(r/min)。


  计算时以最大切削速度为准,例如车削时,要用加工面直径的数值进行计算,因为这里的速度最高,刀具磨损最快。


  例2:车削直径为60mm的工件外圆,选择车床主轴转速600r/min,计算vc。解决方案:VC=(d  w  n)/1000=3.14 x60x  600/1000=113m/min


  在实际生产中,工件的直径往往是已知的,切削速度是根据工件材料、刀具材料和加工要求等因素来选择的。如果想学习UG编程,可以添加QQ: 770573829接收学习资料和课程,然后将切削速度转换为车床主轴速度,从而调整车床,得到如下公式:


  n=(1000v  c)/ d  w


  例3:在CA6140卧式车床上车削260mm皮带轮外圆,选择vc为90m/min,计算n.


  解决方案:n=(1000v  c)/d  w=(1000 x  90)/(3.14 x  260)=110 r/min


  计算车床主轴转速后,应选择接近铭牌的值,即应选择n=100r/min作为实际车床转速。


  总结:


  切割参数


  1.反向切削量ap(毫米)ap=(dw-dm)/2(毫米)


  2.进料流量(毫米/秒)


  3.切割速度vc(米/分钟)Vc=dn/1000(米/分钟)


  n=1000vc/d(r/min)