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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?; i/ {9 k1 w5 u' X- E% G

! C' Q  g+ }- r% Z/ b参考资料:% ~0 Q8 {% N6 j8 t. t. n1 b3 k
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。8 P5 y. R$ o7 }; `; r
        
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。
2 o& ^2 }: y' F& a$ u+ X3 O% o( Z                  
切削速度 v = nπD: U, n) \1 ^% e( q
                                    v
切削速度,单位m/min
; A( M6 e' N3 ?9 E9 h% _; Z                                    n
刀具的转速,单位r/min$ h9 `+ n# `. e4 l9 B5 v* {
                                    D
铣刀直径,单位 m) E# ]6 ?. q: W, v
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。  p# Q1 Y/ l) k* A, \  U
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。
' _' ]# a$ i& f6 W& O
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/min' V; S5 Y* ]  g; S9 ~
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。! Y- \( t6 v  d5 h
进给速度以 mm/min为单位:
8 F" J9 {( b) }; Z# G1 X' W0 i" _Vf = 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( b' z0 R2 b4 [# z. O% Q2 c
进给速度Vf,单位:mm/min' F; V$ M  z5 I0 F0 A
每齿进给量Fz,单位:mm/r; A8 m: \( R, b* [2 z% o
刀具转速n,单位:r/min
) e8 K$ f' X- F# a7 D$ s! }1 D
刀具齿数Z8 V2 E6 @) h' R3 J5 L% z
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。
2 o1 r$ J5 _: r/ c
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
, q1 S+ D, P. k2 y- C6 r* P8 H5 j
               青铜               铸铁               不锈钢
& }3 f0 L5 y; e. m0.051            0.051           0.025            0.025' [2 U: I; q. A$ ^7 I
: `1 b, |3 W0 z
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。
- B9 Z2 N) Q. g5 e

7 O$ H; `" K' O0 B6 N4 v
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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 19:51
& t& e. W" d6 F3 S. t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。

4 M, a* k, ^; p" h9 b7 g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。
) J" i) j0 \9 y- o" d( }# `/ w& d5 K当然也有人根据经验来定,这个当然可以。" _, H% a" x; \
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。
/ e, y2 _9 G  ~+ `% \5 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!+ ?5 I; Z% B5 P/ ]
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
4 p, C! m4 a, D8 I+ R: L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。  R8 W: I% @" U) ~3 H
当然也 ...

0 n' a1 l9 p4 B9 ~: u4 N8 F4 }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。$ H0 ?8 n; t& [& P, |
, O1 v% N! k; t' P
发表于 2017-4-15 15:27:21 | 显示全部楼层
好复杂啊  
5 Q! d5 K- D5 o9 A6 C切削三要素完全理解不了- G+ f2 Z) Q9 S- A* ~
每次做加工都是靠估计的 但是估计的又不好   , j# E  ^0 L) q: S, Z' w! u9 I
买的刀具完全是山寨货色. w4 U5 ]* V; z& O! z
对我来说是灾难 6 q( P& {' u8 V5 o/ v( B; A9 T
该怎么办
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