數(shù)控加工刀具及參數(shù)選擇,這都是經(jīng)驗
文章出處:
人氣:1274
發(fā)表時間:2020-11-25 16:21:41
數(shù)控加工具有高速、高效和自動化程度高的特點,數(shù)控刀具一般分為通用刀具、專用刀具及某些特殊刀具。刀具通過刀柄連接并裝在機床動力頭上,因此已逐漸標準化和系列化。
數(shù)控刀具的分類有多種方法。根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為:①整體式。②鑲嵌式(采用焊接或機夾式聯(lián)接,機夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種)。③特殊形式,如復(fù)合式刀具、減振式刀具等。
根據(jù)制造刀具所用的材料可分為:①高速鋼刀具。②硬質(zhì)合金刀具(涂層和非涂層)。③金剛石刀具。④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,要求我們換刀迅速,近幾年機夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用,在數(shù)量上達到整個數(shù)控刀具的30%~40%,金屬切除量占總數(shù)的80%一90%。
數(shù)控刀具與普通機床上所用的刀具相比,有許多不同的要求,主要有以下特點:①剛性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及熱變形小。②互換性好,便于快速換刀。③壽命高,切削性能穩(wěn)定、可靠。④刀具的尺寸便于調(diào)整,以減少換刀調(diào)整時間。⑤刀具應(yīng)能可靠地斷屑或卷屑,以利于切屑的排除。⑥系列化、標準化,以利于編程和刀具管理。
由于數(shù)控刀具具有以上特點,以及數(shù)控技術(shù)發(fā)展需要,市面上各類輔導(dǎo)書花樣翻新,層出不窮,其質(zhì)量參差不齊,有的作者只是為了賺取稿費,其中設(shè)置參數(shù)很是隨意,直接造成的后果就是很多學(xué)生拿到書籍,不知道應(yīng)該相信哪本書,也給我們?nèi)粘=虒W(xué)帶來很多的麻煩,經(jīng)常出現(xiàn)的事情就是,學(xué)生拿著書懷疑我們教學(xué)內(nèi)容的準確性。
這里有一個例子,某次全國性質(zhì)的金工實習(xí)培訓(xùn)項目,有數(shù)十位相關(guān)人員參加,我們單位負責(zé)數(shù)控銑床實習(xí)操作,我們準備的材料為易切削剛,45鋼,使用的刀具為16高速鋼鍵槽銑刀,刀具為新刀具,倒角大小為0.5mm。機床種類為自貢數(shù)控加工中心,X軸行程1050mm,機床的剛性良好。無冷卻液狀態(tài)加工。我們指導(dǎo)人員設(shè)置的加工參數(shù)分別為:S=400n/min,t=1mm.f=150mm/min。按照這一組參數(shù)加工,機床加工狀態(tài)良好,噪音很小,機床沒有什么明顯的抖動。操作工程中,其中一位年輕老師反對我們設(shè)置的參數(shù),要求更改S=600n/min,及t=2mm,我們分別做了實驗:
采取S=600n/min時,刀具很快磨損,鐵屑形狀有片狀變?yōu)樗槟F屑顏色由淡黃色變?yōu)樗{色,直至加工過程中產(chǎn)生刺耳的摩擦聲音,說明S=600mm/min參數(shù)設(shè)置不合適分析原因是刀具線速度過快,刀具與工件劇烈摩擦,產(chǎn)生的熱量來不及排除,造成刀具硬度下降,從而快速磨損。
t=2mm時,加工樣式為一封閉槽,刀具加工工件時,機床劇烈抖動,刀具崩裂且主軸停轉(zhuǎn),報警顯示為,扭矩過大。造成原因我們分析為加工深度過大,刀具受力變大,超過主軸扭矩要求,造成刀具損壞,從而使機床主軸停轉(zhuǎn)。這只是其中一個簡單的例子,如果按照某些參考書設(shè)置,問題更大,他們無論加工什么材料,刀具直徑多大,都能設(shè)置相同參數(shù),這是令人值得深思。
下面是加工,以及針對特定材料刀具做的破壞性試驗,得到的一些參數(shù),日常加工的到的參數(shù)設(shè)置關(guān)系,與大家交換一下意見。加工材料同樣是45鋼,刀具為16高速鋼鍵槽銑刀,采取無冷卻液加工方式。
可以按照這個規(guī)律選擇:
(1)刀具的線速度滿足f=15~25M/min,一般選取f=17~20M/min,這個可以根據(jù)加工條件進行上下浮動,習(xí)慣選擇線速度為19mm/min,因為數(shù)控車床加工過程是連續(xù)切削,所以數(shù)控車選擇速度可以略慢一些。其受限制因素有如下幾點:1、刀具類型材料及待加工工件材料;2、機床性能;3、加工工時限制;4.冷卻條件。
(2)按照線速度公式,我們可以得出,線速度選取19~20M/min時,?16高速鋼刀具,其轉(zhuǎn)速選擇400n/min還是符合要求的。當(dāng)然隨著工件材料硬度變化,速度需要適當(dāng)調(diào)整。
(3)切削深度條件。一般情況下加工選擇:“宜寬不宜深”,也就是說加工過程中優(yōu)先選擇寬度方向加大,而深度方向需要減小。過大的加工深度直接影響加工質(zhì)量,及刀具壽命,通過破壞性試驗得出,粗加工深度一般為直徑的0.05~0.2,半精加工0.5~0.8mm,精加工一般小于0.5mm。
(4)進給量選擇,一般按照每齒進給量計算,推薦選取范圍為0.03~0.15mm/齒.然后每齒進給量與轉(zhuǎn)速、齒數(shù)相乘,的到位們需要的進給量。
當(dāng)然所有的參數(shù)選擇都是要根據(jù)實際情況來選取,盡信書不如無書,這個道理大家都需要明白的,比如說加工鋁合金材料進不能完全按照某些經(jīng)驗值來選擇,因為鋁合金材料具有較大的粘性,加工鋁合金材料是,鋁合金碎末經(jīng)常是粘接在刀具上,如果不能夠及時清理,刀具就很容易損壞。另外就是不銹鋼材料,因為不銹鋼材料的加工硬化特性,每一刀加工深度的選擇,就不能完全依照“宜寬不宜深”的原則,這時候加工深度就需要采取跨過加工硬化層的方式,否則很難加工。當(dāng)然這種類似的例子還有很多,就不一一列舉了。
另外,刀具材料不僅僅包括高速鋼刀具,還有硬質(zhì)合金鋼刀具,各種涂層刀具。以合金鋼刀具為例,我們進過實驗,認為刀具線速度取89~92M/min,比較合適,其余帶涂層類刀具參數(shù),不能完全按照刀具生產(chǎn)廠家給的參數(shù)執(zhí)行,因為他們得到的參數(shù)是最理想狀態(tài)下的到的參數(shù),具體執(zhí)行建議取50~70%。當(dāng)然,具體加工效果還是需要讀者自行試驗,因為理論知識往往受現(xiàn)實因素影響很大。
數(shù)控刀具的分類有多種方法。根據(jù)刀具結(jié)構(gòu)可分為:①整體式。②鑲嵌式(采用焊接或機夾式聯(lián)接,機夾式又可分為不轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)位兩種)。③特殊形式,如復(fù)合式刀具、減振式刀具等。
根據(jù)制造刀具所用的材料可分為:①高速鋼刀具。②硬質(zhì)合金刀具(涂層和非涂層)。③金剛石刀具。④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,要求我們換刀迅速,近幾年機夾式可轉(zhuǎn)位刀具得到廣泛的應(yīng)用,在數(shù)量上達到整個數(shù)控刀具的30%~40%,金屬切除量占總數(shù)的80%一90%。
數(shù)控刀具與普通機床上所用的刀具相比,有許多不同的要求,主要有以下特點:①剛性好(尤其是粗加工刀具)、精度高、抗振及熱變形小。②互換性好,便于快速換刀。③壽命高,切削性能穩(wěn)定、可靠。④刀具的尺寸便于調(diào)整,以減少換刀調(diào)整時間。⑤刀具應(yīng)能可靠地斷屑或卷屑,以利于切屑的排除。⑥系列化、標準化,以利于編程和刀具管理。
由于數(shù)控刀具具有以上特點,以及數(shù)控技術(shù)發(fā)展需要,市面上各類輔導(dǎo)書花樣翻新,層出不窮,其質(zhì)量參差不齊,有的作者只是為了賺取稿費,其中設(shè)置參數(shù)很是隨意,直接造成的后果就是很多學(xué)生拿到書籍,不知道應(yīng)該相信哪本書,也給我們?nèi)粘=虒W(xué)帶來很多的麻煩,經(jīng)常出現(xiàn)的事情就是,學(xué)生拿著書懷疑我們教學(xué)內(nèi)容的準確性。
這里有一個例子,某次全國性質(zhì)的金工實習(xí)培訓(xùn)項目,有數(shù)十位相關(guān)人員參加,我們單位負責(zé)數(shù)控銑床實習(xí)操作,我們準備的材料為易切削剛,45鋼,使用的刀具為16高速鋼鍵槽銑刀,刀具為新刀具,倒角大小為0.5mm。機床種類為自貢數(shù)控加工中心,X軸行程1050mm,機床的剛性良好。無冷卻液狀態(tài)加工。我們指導(dǎo)人員設(shè)置的加工參數(shù)分別為:S=400n/min,t=1mm.f=150mm/min。按照這一組參數(shù)加工,機床加工狀態(tài)良好,噪音很小,機床沒有什么明顯的抖動。操作工程中,其中一位年輕老師反對我們設(shè)置的參數(shù),要求更改S=600n/min,及t=2mm,我們分別做了實驗:
采取S=600n/min時,刀具很快磨損,鐵屑形狀有片狀變?yōu)樗槟F屑顏色由淡黃色變?yōu)樗{色,直至加工過程中產(chǎn)生刺耳的摩擦聲音,說明S=600mm/min參數(shù)設(shè)置不合適分析原因是刀具線速度過快,刀具與工件劇烈摩擦,產(chǎn)生的熱量來不及排除,造成刀具硬度下降,從而快速磨損。
t=2mm時,加工樣式為一封閉槽,刀具加工工件時,機床劇烈抖動,刀具崩裂且主軸停轉(zhuǎn),報警顯示為,扭矩過大。造成原因我們分析為加工深度過大,刀具受力變大,超過主軸扭矩要求,造成刀具損壞,從而使機床主軸停轉(zhuǎn)。這只是其中一個簡單的例子,如果按照某些參考書設(shè)置,問題更大,他們無論加工什么材料,刀具直徑多大,都能設(shè)置相同參數(shù),這是令人值得深思。
下面是加工,以及針對特定材料刀具做的破壞性試驗,得到的一些參數(shù),日常加工的到的參數(shù)設(shè)置關(guān)系,與大家交換一下意見。加工材料同樣是45鋼,刀具為16高速鋼鍵槽銑刀,采取無冷卻液加工方式。
可以按照這個規(guī)律選擇:
(1)刀具的線速度滿足f=15~25M/min,一般選取f=17~20M/min,這個可以根據(jù)加工條件進行上下浮動,習(xí)慣選擇線速度為19mm/min,因為數(shù)控車床加工過程是連續(xù)切削,所以數(shù)控車選擇速度可以略慢一些。其受限制因素有如下幾點:1、刀具類型材料及待加工工件材料;2、機床性能;3、加工工時限制;4.冷卻條件。
(2)按照線速度公式,我們可以得出,線速度選取19~20M/min時,?16高速鋼刀具,其轉(zhuǎn)速選擇400n/min還是符合要求的。當(dāng)然隨著工件材料硬度變化,速度需要適當(dāng)調(diào)整。
(3)切削深度條件。一般情況下加工選擇:“宜寬不宜深”,也就是說加工過程中優(yōu)先選擇寬度方向加大,而深度方向需要減小。過大的加工深度直接影響加工質(zhì)量,及刀具壽命,通過破壞性試驗得出,粗加工深度一般為直徑的0.05~0.2,半精加工0.5~0.8mm,精加工一般小于0.5mm。
(4)進給量選擇,一般按照每齒進給量計算,推薦選取范圍為0.03~0.15mm/齒.然后每齒進給量與轉(zhuǎn)速、齒數(shù)相乘,的到位們需要的進給量。
當(dāng)然所有的參數(shù)選擇都是要根據(jù)實際情況來選取,盡信書不如無書,這個道理大家都需要明白的,比如說加工鋁合金材料進不能完全按照某些經(jīng)驗值來選擇,因為鋁合金材料具有較大的粘性,加工鋁合金材料是,鋁合金碎末經(jīng)常是粘接在刀具上,如果不能夠及時清理,刀具就很容易損壞。另外就是不銹鋼材料,因為不銹鋼材料的加工硬化特性,每一刀加工深度的選擇,就不能完全依照“宜寬不宜深”的原則,這時候加工深度就需要采取跨過加工硬化層的方式,否則很難加工。當(dāng)然這種類似的例子還有很多,就不一一列舉了。
另外,刀具材料不僅僅包括高速鋼刀具,還有硬質(zhì)合金鋼刀具,各種涂層刀具。以合金鋼刀具為例,我們進過實驗,認為刀具線速度取89~92M/min,比較合適,其余帶涂層類刀具參數(shù),不能完全按照刀具生產(chǎn)廠家給的參數(shù)執(zhí)行,因為他們得到的參數(shù)是最理想狀態(tài)下的到的參數(shù),具體執(zhí)行建議取50~70%。當(dāng)然,具體加工效果還是需要讀者自行試驗,因為理論知識往往受現(xiàn)實因素影響很大。
此文關(guān)鍵字:數(shù)控加工,刀具,參數(shù),選擇,都是,經(jīng)驗
同類文章排行
- 模具加工注意事項
- 塑料模具加工保養(yǎng)常識
- 塑料注塑模具如何應(yīng)用
- 塑料成型模具應(yīng)用有哪些注意事項
- 塑料模具模芯加工中的一系列操作工序
- 塑料模具設(shè)計制作的實施步驟和具體內(nèi)容
- 塑料模具的標準化設(shè)計應(yīng)該怎么做
- 注塑模具上下模的要點
- 模具及沖壓成形的穩(wěn)定性及其影響因素
- 模具熱處理過程中如何避免變形