数控加工切削参数

数控加工切削参数 加工工艺: 1、 刀具集中分序法。 以应用的刀具进行划分，用他一把刀加工完成所有可以加工的零件部位。再用第二把刀或第三把刀完成他们其余可以完成的部位。尽量减少换刀次数，减少定位误差和错误。 2、加工部位分序法。 数控机床加工零件，工序可以比较集中，一次装夹尽可能完成全部工序，对于加工部位很多的零件，可按照其结构特点对加工部分进行划分成为几个部分，如内形、外形、曲面、或平面等。一般遵从以下原则: ? 一般先加工平面、定位面、后加工孔; ? 先加工简单的几何形状，再加工复杂的几何形状。 ? 先加工精度较低的部位，再加工精度要求高的部位。 3、 粗、精加工分序法。 易发生加工变形的零件，由于粗加工后可能发生的变形而需要进行校形，一般来说，凡要进行粗、精加工的都要将工序分开。 4、 保证精度的原则。 数控加工要求工序尽可能集中，常常粗、精加工在一次装夹下来完成，为减少热变形和切削力变形对工件的形状，位置精度、尺寸精度和面精度，应将粗、精加工分开进行。对加工轴类或盘类零件，将各处先粗加工，留少量余量精加工;对于一些箱体工件，为保证孔的精度，应先加工表面而后加工孔。 设置加工切削参数: 合理选择切削用量的原则: (1)、粗加工时，为提高效率，在保证刀具、夹具和机床强度刚性足够的条件下，切削用量的选择顺序是:首先把切削深度选大一些，其次选取较大的的进给量，然后选适当的切削速度。若加工余量小，切削深度不可能大时，可适当增加进给量。当铣削材料表面有硬皮层(铸铁)时，一次切削深度应超越硬皮层厚度，使用刀具在首次切削时刀刃不易磨损，避免刀具与材料硬皮层直接接触发生 崩刃现象。铣削有色金属时，材料塑性韧性较好，硬度较低切削用量可适当选大，如主轴转速可选较大值。但进给速度不可太大，否则紫铜材料易产生粘刀现象。 (2)、精加工时，加工余量小，为了保证工件表面光洁度，尽可能增加切削速度，这时进给量可适当减少。切削用量可根据加工余量和零件技术要求而来定。 (3)、高速铣削是采用硬质合金刀，在很高的转速下，利用铣削中产生的高温 (600?-1000?)，使工件加工工件表面软化，而又能充分发挥刀具的切削性能的一种高效加工。高速铣削时，应根据牌号来确定切削用量。 (4)、主轴转速即主轴转动速度，单位r/min。 其根据刀具直径大小、刀具材料、零件材料等情况设定。计算公式为: Π.D.nν= 1000 n:主轴转速，单位r/min。 ν:切削速度，单位m/min。 D:刀具直径，单位mm。 设置主轴转速一般应遵从以下几点: ? 刀具直径越大，为使每刀齿的切削完全，设置主轴转速应越小。 ? 刀具直径越小，为保证刀具的(刚)钢性，设置主轴转速应越高。 ? 刀具材料越硬，为避免刀具刀齿受过慢影响，冲击刀具，设置主轴 转速应越高。 ? 切削材料塑性越大，如紫铜电极加工，主轴转速应越高。 ? 切削材料硬度大，塑性韧性小，主轴转速越小。 行家指点: 根据经验值高速钢Ф3-Ф16直径刀具，一般设置主轴转速为500,1800r/min;硬质合金刀具为1500,3000 r/min。注:高速加工除外。 (5)、切削速度 切削速度指刀具切削材料时的速度，单位为m/min。 切削速度应应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求，以及刀具和工件材料来选择。切削速度的增加也可以提高生产效率。加工表面粗糙要求低时，切削速 度可选择大些;加工材料硬度高时，可选择较慢的速度，反之相反。 模具加工过程中，切削速度的编程值一般比实际加工速度要大，使实际加工速度调整范围值较大。因为实际加工速度可通过机床控制面板上的修调(倍率)开关进行人工调整，当在实际加工时如果遇到空刀加工，速度可以调整较快一些，提高空刀进速度，但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。 行家指点: 切削速度参数直接影响加工表面质量，通常看加工情况判断是否设置合理，一是看材料，看切落的铁屑是否片状，颜色与毛胚是否相仿，如若相仿则设置合理。二是听声音，声音正常，没有工件振动声响则为合理，如出现颗粒、粉末、成紫色则表示切削用量不合理或过大，但硬质合金材料除外。 工艺编制要求: 1、 快 要求在最短的时间内编制出耗时最短的工艺文件，要注意4点: ? 工艺员能够做到熟悉本单位的机床设备，技术水平，最好操作过每 一台机床，对加工十分了解，以适应模具零件复杂性与特殊性的要求，做到 拿到一张图纸，能够很快地确定最佳加工，提高速度。 ? 确定合理的最小加工余量，在上下工序，粗精工序之间，留出必要 的加工余量，减少各工序的加工时间。 ? 由于模具零件多为单件，小批、工艺卡片不能像批量产品一般仔细 详尽，但要力求一目了然，没有遗漏，关键工序要交待清楚加工注意事项， 写出操作指导，以减少操作者的适应时间，减少加工失误。 ? 对于加工过程中需要的夹具、量具、辅助工具应当先行，提前 做好准备。 2、 好 要求工艺员能够编写出最合理、最佳的工艺文件，预防热处理过程出现的问题，注意以下5点: ? 合理的编排热处理工艺。模具产品的一个特点就是材料的机械性能， 热处理要求十分严格，凸凹模，固定板等关键零件，在开始阶段要安排退火、 改善加工性能，再进行淬火后，要进行时效，消除应力变形。 ? 严格区分粗、精加工工艺。一般粗、精加工工艺的划分由热处理工艺来决定，在最终热处理后的加工多为精加工。余量要尽量安排在粗加工阶段完成，以减少刀具的损耗和采用电加工的电极损耗。 ? 要运用预处理工艺。对于一些中间去除材料较多的凹模和凸模等零件，在精加工之前应采用单边留余量0.5mm左右，采用先加工大致形状，然后淬火时效，再精加工的方法，以消除加工内应力变形。 ? 适当的留出加工基准。在生产中常会遇到加工基准无法与设计基准重合的问题，这时候，就要预加工一个工艺基准，以便于各工序加工。 ? 要采用专业术语。在工艺文件中要充分运用大家熟知的专业术语和加工表达方法，清楚的表达加工意图，要避免采用“加工到图纸”、“形状尺寸公差到要求”之类的模糊语言，要做到工艺与图纸有机结合，使当事人明白该干什么，该怎么干，这样也便于检验人员进行检验。 3、省 就是充分节约人力、物力、财力，提高生产效率。 ? 运用机械加工工艺学和统筹学的观点，对于模具类的单件，小批产品，要采用集中工序加工的原则，尽量安排在一台机床上加工，缩短工艺流程，这样可以减少装夹、识图和计算等重复劳动时间，减少转序和交接的时间，提高生产效率。 ? 对每台机床的工时定额有充分的估计，能快的尽量不采用慢的，能粗加工解决的，绝不上精加工机床，这样有利于保护机床的精度和使用期限，节约成本。 刀具划分: ? 根据结构分为:整体式，镶嵌式;采用焊接或机夹式连接，机夹式可分为:不转位和可转位;特殊型式:复合式刀具、减振式刀具。 ? 根据刀具制造时所用材料可分为:高速钢刀具、硬质合金刀具、金刚石刀具;其他材料刀具:立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。 ? 从切削工艺上可分为:车削刀具，分外圆、内孔、螺纹，切割刀具等多种;钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等;镗削刀具、铣削刀具等。 刀具选择 (1) 根据被加工型面形状选择刀具。 对于凹形表面在半精加工和精加工时，应选择球头刀，但在粗加工的宜选择平底立铣刀或圆角立铣刀，这是因为球刀切削条件较差;对凸形表面，粗加工时一般选择平底立铣刀或圆角立铣刀，但在精加工时宜选圆角立铣刀，这是因为圆角铣刀的几何条件比平底立铣刀好;对与有脱模斜度的侧面，宜选锥度铣刀，虽然采用平底立铣刀通过插值也可以加工斜面，但会使加工路径变长的影响加工效率，同时，会加大刀具磨损而影响加工的精度。 (2) 根据从大到小的原则选择刀具。 模具型腔一般包括有多个类型的曲面，因此在加工时一般选择一把刀具完成整个零件的加工。无论是粗加工还是精加工，应尽可能选择大直径的刀具，因为刀具直径越小，加工路径越长，造成加工效率降低。 (3) 根据型面曲率的大小选择刀具。 精加工时，所用最小刀具的半径应小于或等于被加工零件上的内轮廓圆角半径，尤其拐角加工时，应选于半径小于拐角出圆角半径的刀具并以圆弧插补的方式进行加工，这样可以避免采用直线插补而过切;在粗加工时，考虑尽可能采用大直径刀具的原则，一般选择的刀具半径较大，这时需要考虑的是粗加工所留余量是否会给半精加或精加工造成过大的切削负荷，因为较大直径的刀具在零件轮廓拐角处会留下更多的余量，这往往是精加工过程中出现切削力的急剧变化而是刀具损坏或裁刀的直接原因。 (4) 粗加工时尽可能选择圆角铣刀。 oo一方面圆角铣刀在切削中可以在刀刃与工件接触0,90范围内给出比较连续的切削力变化，这不仅对加工质量有利，大大延长寿命;另一方面，在粗加工时选用圆角铣刀，与球头刀相比具有良好的切削条件，与平底立铣刀相比可以留下较为均匀的精加工余量，为后续加工提供方便。 目前，我国的加工中心采用TSG工具系统，其刀柄有直柄(3种规格)和锥柄(4种规格)两种，共16种不同用途的刀柄。 经济型机床加工过程中，由于刀具的磨损、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，合理安排刀具的排列顺序，遵循原则: ? 尽量减少刀具数量。 ? 一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工步骤。 ? 粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具。 ? 先铣后钻， ? 先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工。 ? 在可能情况下，尽可能的利用数控机床的自动换刀功能，提高效率。 加工过程中切削用量的确定: 合理选择切削用量的原则是:粗加工时，一般以提高生产效率为主，但也考 虑经济性和价格成本;半精加工和精加工时，以保证加工质量的前提下，兼顾切 削效率、经济性和加工成本。具体数值应依据机床说明书、切削用量手册，并结 合经验而定。考虑以下因素: ? 切削速度ap。在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，ap就等于加工余量这是提高生产效率的一个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度(光洁度)，一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。 ? 切削宽度L。一般L与刀具直径d成正比，与切削深度成反比。经济型数控机床加工过程中，一般L的取值范围在:0.6d,0.9d。 ? 切削速度ν。提高ν也是提高生产效率的一个措施，但ν与刀具耐用度的关系比较紧密。随ν增大刀具耐用度急剧下降，故ν的选择主要取决于刀具耐用度。另外，切削速度与加工材料也有很大关系，例如用立铣刀铣削合金钢30CrNi2MoΝA时，ν可采用8m/min左右，而用同样的立铣刀铣削铝合金时，ν可选用200m/min以上。 ? 主轴转速n(r/min)。主轴转速一般根据切削速度ν来选定。计算公式为:ν=πdn/1000。数控机床的控制面板上一般有主轴转速修调倍率开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。 ? 进给速度Vf。Vf也应根据零件加工精度和表面粗糙度的要求以及刀具和工件材料来选择。Vf的增加又可以提高生产效率。加工表面粗糙度要求低时，Vf可选择的大些。在加工过程中，Vf也可以通过控制面板上的修条开关来进行人工调整，但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。