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加工中心刀具的選擇


日期:2010年01月18 來源:沈陽第一機床廠 關鍵字:加工中心
    采用順銑時,首先要求機床具有間隙消除機構,能可靠地消除工作臺進給絲桿與螺母間的間隙,以防止銑削過程中產生的振動。如果工作臺是由液壓驅動則最為理想。數控機床一般采用順銑,手工操作的銑床一般采用逆銑。其次,要求工件毛坯表面沒有硬皮,加工中心工藝系統要有足夠的剛性。如果以上條件能夠滿足時,應盡量采用順銑。
    (11)切削用量的確定  切削用量包括切削深度(背吃刀量)、主軸轉速(切削速度)、進給量。對于不同的加工方法,需要選擇不同的切削用量,并應編人程序單內。
    合理選擇切削用量的原則是:粗加工時,一般以提高生產率為主,但也應考慮經濟性和加工成本,首先選取盡可能大的背吃刀量;其次要根據機床動力和剛性的限制條件等,選取盡可能大的進給量;最后根據刀具耐用度確定最佳的切削速度。
半精加工和精加工時,應在保證加工質量的前提下,兼顧切削效率、經濟性和加工成本。首先根據粗加工后的余量確定背吃刀量;其次根據已加工表面的粗糙度要求,選取較小的進給量;最后在保證刀具耐用度的前提下,盡可能選取較高的切削速度。具體數值應根據機床說明書、切削用量手冊,并結合經驗而定。
    ①切削深度dp。主要根據機床、夾具、刀具和工件的剛度來決定,在剛度允許的情況下,應該以最小的次數切除加工余量,最好一次切盡余量,以提高生產率。在數控機床上,精加工余量可小于普通機床,一般取0.2—0.5mm。
    ②主軸轉速,1(r/rain)。主要根據允許的切削速度oc(m/min)選取。  數控機床式中,wc為切削速度,由刀具的壽命決定;D為工件或刀具直徑,mm。
主軸轉速n要根據計算值在機床說明書中選取標準值,并填人程序單中。
    ③進給量(mm/r)或進給速度(mm/min)。它是數控加工切削用量中的重要參數,主要根據零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質選取。
    影響切削速度的因素很多,加工中心概括起來有如下幾點。
    a.刀具材質。刀具材料不同,允許的最高切削速度也不同。高速鋼刀具耐高溫切削速度不到50m/min,碳化鎢刀具耐高溫切削速度可達100m/min以上,陶瓷刀具的耐高溫切削速度可高達1000m/min。
    b.工件材料。工件材料硬度高低會影響刀具切削速度,同一刀具加工硬材料時切削速度需降低,而加工較軟材料時切削速度可以提高。
    c.刀具壽命。刀具使用時間(壽命)要求長,則應采用較低的切削速率。反之,可采用較高的切削速度。
    d.切削深度與進給量。切削深度與進給量大,切削抗力也大,切削熱會增加,數控機床故切削速度應降低。
    e.刀具的形狀。刀具的形狀、角度的大小、刃口的鋒利程度都會影響切削速度的選取。
    f.切削液使用。在切削時使用切削液,可有效降低切削熱,從而提高切削速度。
    g.機床性能。機床剛性好、精度高可提高切削速度;反之,則需降低切削速度。
    切削深度主要受機床剛度的制約,在機床剛度允許的情況下,盡可能取大值,如果不受加工精度的限制,可以使切削深度等于零件的加工余量。這樣可以減少走刀次數。進給量(mm/r)或進給速度(mm/rain)要根據零件的加工精度、表面粗糙度、刀具和工件材料來選。加工中心最大進給速度受機床剛度和進給驅動及數控系統的限制。
    編程員在選取切削用量時,一定要根據機床說明書的要求和刀具壽命,選擇適合機床特點及刀具最佳壽命的切削用量。當然也可以憑經驗,采用類比法宋確定切削用量。不管用什么方法選取切削用量,應該要保證刀具的壽命能完成一個零件的加工,或保證刀具壽命不低于一個工作班次,最少也不能低于半個班次的時間。
    (12)數控加工工藝文件  數控加工工藝文件主要包括數控加工工序卡、數控機床調整單、機床調整單、零件加工程序單等。這些文件尚無統一的標準,各企業可根據本單位的特點制定上述工藝文件。
    ①工序卡。數控加工工序卡與普通加工工序卡有許多相似之處,但不同的是該卡中應反映使用的輔具、刃具切削參數、切削液等,它是操作人員配合數控程序進行數控加工的主要指導性工藝資料。工序卡應按已確定的工步順序填寫。
    若在數控機床上只加工零件的一個工步時,也可不填寫工序卡。在工序加工內容不十分復雜時,可把零件草圖反應在工序卡上,并注明編程原點和對刀點等。
    ②數控刀具調整單。數控刀具調整單主要包括數控刀具卡片(簡稱刀具卡)和數控刀具明細表(簡稱刀具表)兩部分。數控加工時,對刀具的要求十分嚴格,加工中心一般要在機外對刀儀上,事先調整好刀具直徑和長度。刀具卡主要反映刀具編號、刀具結構、尾柄規格、組合件名稱代號、刀片型號和材料等,它是組裝刀具和調整刀具的依據。數控刀具明細表是調刀人員調整刀具輸人的主要依據。
    ③機床調整單。機床調整單是機床操作人員在加工前調整機床的依據。數控機床它主要包括機床控制面板開關調整單和數控加工零件安裝、零點設定卡片兩部分。
    機床控制面板開關調整單,主要記有機床控制面板上有關“開關”的位置,如進給速度調整旋鈕位置或超調(倍率)旋鈕位置、刀具半徑補償旋鈕位置或刀具補償撥碼開關組數值表、垂直校驗開關及冷卻方式等內容。
    ④數控加工程序單。數控加工程序單是編程員根據工藝分析情況,經過數值計算,按照機床特點的指令代碼編制的。它是記錄數控加工工藝過程、加工中心工藝參數、數控機床位移數據的清單以及手動數據輸入和實現數控加工的主要依據。

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