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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(jī)床廠 關(guān)鍵字：加工中心
采用順銑時(shí)，首先要求機(jī)床具有間隙消除機(jī)構(gòu)，能可靠地消除工作臺(tái)進(jìn)給絲桿與螺母間的間隙，以防止銑削過程中產(chǎn)生的振動(dòng)。如果工作臺(tái)是由液壓驅(qū)動(dòng)則最為理想。數(shù)控機(jī)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(tǒng)要有足夠的剛性。如果以上條件能夠滿足時(shí)，應(yīng)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(zhuǎn)速(切削速度)、進(jìn)給量。對(duì)于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量，并應(yīng)編人程序單內(nèi)。
合理選擇切削用量的原則是：粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本，首先選取盡可能大的背吃刀量；其次要根據(jù)機(jī)床動(dòng)力和剛性的限制條件等，選取盡可能大的進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具耐用度確定最佳的切削速度。
半精加工和精加工時(shí)，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。首先根據(jù)粗加工后的余量確定背吃刀量；其次根據(jù)已加工表面的粗糙度要求，選取較小的進(jìn)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(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床說明書、切削用量手冊(cè)，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)而定。
①切削深度dp。主要根據(jù)機(jī)床、夾具、刀具和工件的剛度來決定，在剛度允許的情況下，應(yīng)該以最小的次數(shù)切除加工余量，最好一次切盡余量，以提高生產(chǎn)率。在數(shù)控機(jī)床上，精加工余量可小于普通機(jī)床，一般取0．2—0．5mm。
②主軸轉(zhuǎn)速，1(r／rain)。主要根據(jù)允許的切削速度oc(m／min)選取。 數(shù)控機(jī)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(zhuǎn)速n要根據(jù)計(jì)算值在機(jī)床說明書中選取標(biāo)準(zhǔn)值，并填人程序單中。
③進(jìn)給量(mm／r)或進(jìn)給速度(mm／min)。它是數(shù)控加工切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)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(zhì)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(diǎn)。
a．刀具材質(zhì)。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(dá)100m／min以上，陶瓷刀具的耐高溫切削速度可高達(dá)1000m／min。
b．工件材料。工件材料硬度高低會(huì)影響刀具切削速度，同一刀具加工硬材料時(shí)切削速度需降低，而加工較軟材料時(shí)切削速度可以提高。
c．刀具壽命。刀具使用時(shí)間(壽命)要求長，則應(yīng)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(jìn)給量。切削深度與進(jìn)給量大，切削抗力也大，切削熱會(huì)增加，數(shù)控機(jī)床故切削速度應(yīng)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(huì)影響切削速度的選取。
f．切削液使用。在切削時(shí)使用切削液，可有效降低切削熱，從而提高切削速度。
g．機(jī)床性能。機(jī)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(jī)床剛度的制約，在機(jī)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(shù)。進(jìn)給量(mm／r)或進(jìn)給速度(mm／rain)要根據(jù)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(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)及數(shù)控系統(tǒng)的限制。
編程員在選取切削用量時(shí)，一定要根據(jù)機(jī)床說明書的要求和刀具壽命，選擇適合機(jī)床特點(diǎn)及刀具最佳壽命的切削用量。當(dāng)然也可以憑經(jīng)驗(yàn)，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(yīng)該要保證刀具的壽命能完成一個(gè)零件的加工，或保證刀具壽命不低于一個(gè)工作班次，最少也不能低于半個(gè)班次的時(shí)間。
(12)數(shù)控加工工藝文件 數(shù)控加工工藝文件主要包括數(shù)控加工工序卡、數(shù)控機(jī)床調(diào)整單、機(jī)床調(diào)整單、零件加工程序單等。這些文件尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各企業(yè)可根據(jù)本單位的特點(diǎn)制定上述工藝文件。
①工序卡。數(shù)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(yīng)反映使用的輔具、刃具切削參數(shù)、切削液等，它是操作人員配合數(shù)控程序進(jìn)行數(shù)控加工的主要指導(dǎo)性工藝資料。工序卡應(yīng)按已確定的工步順序填寫。
若在數(shù)控機(jī)床上只加工零件的一個(gè)工步時(shí)，也可不填寫工序卡。在工序加工內(nèi)容不十分復(fù)雜時(shí)，可把零件草圖反應(yīng)在工序卡上，并注明編程原點(diǎn)和對(duì)刀點(diǎn)等。
②數(shù)控刀具調(diào)整單。數(shù)控刀具調(diào)整單主要包括數(shù)控刀具卡片(簡(jiǎn)稱刀具卡)和數(shù)控刀具明細(xì)表(簡(jiǎn)稱刀具表)兩部分。數(shù)控加工時(shí)，對(duì)刀具的要求十分嚴(yán)格，加工中心一般要在機(jī)外對(duì)刀儀上，事先調(diào)整好刀具直徑和長度。刀具卡主要反映刀具編號(hào)、刀具結(jié)構(gòu)、尾柄規(guī)格、組合件名稱代號(hào)、刀片型號(hào)和材料等，它是組裝刀具和調(diào)整刀具的依據(jù)。數(shù)控刀具明細(xì)表是調(diào)刀人員調(diào)整刀具輸人的主要依據(jù)。
③機(jī)床調(diào)整單。機(jī)床調(diào)整單是機(jī)床操作人員在加工前調(diào)整機(jī)床的依據(jù)。數(shù)控機(jī)床它主要包括機(jī)床控制面板開關(guān)調(diào)整單和數(shù)控加工零件安裝、零點(diǎn)設(shè)定卡片兩部分。
機(jī)床控制面板開關(guān)調(diào)整單，主要記有機(jī)床控制面板上有關(guān)“開關(guān)”的位置，如進(jìn)給速度調(diào)整旋鈕位置或超調(diào)(倍率)旋鈕位置、刀具半徑補(bǔ)償旋鈕位置或刀具補(bǔ)償撥碼開關(guān)組數(shù)值表、垂直校驗(yàn)開關(guān)及冷卻方式等內(nèi)容。
④數(shù)控加工程序單。數(shù)控加工程序單是編程員根據(jù)工藝分析情況，經(jīng)過數(shù)值計(jì)算，按照機(jī)床特點(diǎn)的指令代碼編制的。它是記錄數(shù)控加工工藝過程、加工中心工藝參數(shù)、數(shù)控機(jī)床位移數(shù)據(jù)的清單以及手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入和實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的主要依據(jù)。
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