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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?9 _" w4 ?+ D% x  V5 G% k
, o9 H- L& n; q6 P0 k& S
参考资料:
. N5 d  [; q; r7 F% U- V# L, N5 Y
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。, \3 J6 C$ E) ~. c
        
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。
1 Q2 _) V. `, @5 c6 O2 q                  
切削速度 v = nπD9 w0 H+ m7 q( z- h% o
                                    v
切削速度,单位m/min% ]& Y  e. v$ y& o8 O5 _2 j0 P' Y
                                    n
刀具的转速,单位r/min' f7 h  i" |  n% M$ X5 d% F
                                    D
铣刀直径,单位 m4 |5 x3 X. c& p4 G
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。
) A- \" g4 g. y
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。
! r8 P, b4 X- C7 j/ Y5 p9 c, ?
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
. f; e4 @6 W9 ]9 l# ^. f
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。1 X- m) R: O( U  r  E
进给速度以 mm/min为单位:5 x- a1 L# ?. W. J0 p( I' f
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% k! s+ ?6 y; }. n: p( d' _
进给速度Vf,单位:mm/min
( X6 {# [8 q$ v
每齿进给量Fz,单位:mm/r0 u6 [# |) I5 x% r
刀具转速n,单位:r/min! g/ \& t4 y" R  O7 T/ {
刀具齿数Z
; E# g$ u+ f, X: G- A* {2 |$ p# k
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。; A( M0 X4 e! n6 _/ 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" |. _3 P  I- n0 G/ i; l; t7 p! E( ~
               青铜               铸铁               不锈钢/ {2 b2 o( I, k1 h+ b+ u/ V) l# R6 N
0.051            0.051           0.025            0.025' e8 R# {# \0 A
* D: A& f9 U4 Q, `
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。
9 e% F5 ?9 ?  I

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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
& b, Q3 B: I  a! r$ M2 S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。

3 C' T1 P$ n  B" j' X  I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。
2 m1 H; J. A( f! _当然也有人根据经验来定,这个当然可以。
$ t6 E- X( Z4 _+ U: `) B+ H5 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。" l5 ]. @: K# D
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!( C4 }9 p) F, W3 Q: X1 x+ W; ]! 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" s& ^6 g2 f% y4 q  u
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。3 E7 |6 F- O% P) P
当然也 ...
" S. g5 U" {, E9 q3 W& a9 \" ^$ X6 U; J- k
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。
# k6 T; e" a' t6 l( F4 G6 b( z
2 A2 }6 c* x/ r
发表于 2017-4-15 15:27:21 | 显示全部楼层
好复杂啊  3 P  t& n: [( V" k# [! R/ F
切削三要素完全理解不了  x7 i4 A7 w3 ~; Q% W
每次做加工都是靠估计的 但是估计的又不好   
7 J2 ^# U. n5 Q5 V买的刀具完全是山寨货色& x+ t- E! c* k5 \' k, R
对我来说是灾难
& Q) Q( h; U" u# g0 ]该怎么办
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