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1、第 十 一 章 切 削 用 量 的 制 訂 1 制 訂 切 削 用 量 的 原 則 2 切 削 用 量 三 要 素 的 確 定 3 提 高 切 削 用 量 的 途 徑 第 一 節(jié) 制 訂 切 削 用 量 的 原 則 切 削 用 量 的 概 念 :切 削 加 工 過 程 中 切 削 速 度 ( ) 進(jìn) 給 量 ( f ) 背 吃 刀 量 ( ap ) 的 總 稱 。 切 削 用 量 的 合 理 制 訂 對 機(jī) 加 工 生 產(chǎn)率 、 加 工 成 本 和 零 件 的 加 工 質(zhì) 量 均有 重 要 影 響 。 合 理 的 切 削 用 量 : 是 指 充 分 利 用 刀 具 的 切 削 性 能 和 機(jī)
2、床 性能 ( 功 率 、 扭 矩 等 ) , 在 保 證 加 工 質(zhì) 量的 前 提 下 , 獲 得 高 的 生 產(chǎn) 率 和 低 的 加 工成 本 的 切 削 用 量 。 切削用量的選擇原則 粗 加 工 時(shí) , 為 充 分 發(fā) 揮 機(jī) 床 和 刀 具 的 性 能 , 以提 高 金 屬 切 除 量 為 主 要 目 的 , 應(yīng) 選 擇 較 大 的 切削 深 度 、 較 大 的 進(jìn) 給 量 和 適 當(dāng) 的 切 削 速 度 。 精 加 工 時(shí) , 應(yīng) 主 要 考 慮 保 證 加 工 質(zhì) 量 , 并 盡 可能 的 提 高 加 工 效 率 , 應(yīng) 采 用 較 小 的 進(jìn) 給 量 和 較高 的 切 削 速 度
3、 。 在 切 削 加 工 性 差 的 材 料 時(shí) , 由于 這 些 材 料 硬 度 高 、 強(qiáng) 度 高 、 導(dǎo) 熱 系 數(shù) 低 , 必須 首 先 考 慮 選 擇 合 理 的 切 削 速 度 。 1) .切 削 用 量 對 切 削 加 工 生 產(chǎn) 率 的 影 響在 不 考 慮 輔 助 工 時(shí) 情 況 下 , 有 生 產(chǎn) 率公 式 P Ao f ap從 中 可 以 看 出 , 切 削 用 量 三 要 素 , f , ap任 何 一 個(gè) 參 數(shù) 增 加 一 倍 , 生 產(chǎn) 率 相 應(yīng) 提高 一 倍 。 2) .切 削 用 量 對 刀 具 耐 用 度 的 影 響 當(dāng) 刀 具 壽 命 一 定 時(shí) , 切
4、 削 速 度 對 生 產(chǎn) 率影 響 最 大 , 進(jìn) 給 量 f 次 之 , 背 吃 刀 量 ap最小 。刀 具 壽 命 與 切 削 用 量 三 要 素 之 間 的 關(guān) 系 式 T CT /( 1/m f 1/n ap1/ p) 在 刀 具 耐 用 度 一 定 , 從 提 高 生 產(chǎn) 率 角 度考 慮 , 對 于 切 削 用 量 的 選 擇 有 一 個(gè) 總 的原 則 : 首 先 選 擇 盡 量 大 的 背 吃 刀 量 , 其 次 選 擇最 大 的 進(jìn) 給 量 , 最 后 是 切 削 速 度 。 當(dāng) 然 , 切 削 用 量 的 選 擇 還 要 考 慮 各 種 因素 , 最 后 才 能 得 出 一
5、種 比 較 合 理 的 最 終方 案 。 根 據(jù) 已 選 定 的 背 吃 刀 量 、 進(jìn) 給 量 f及 刀 具耐 用 度 T計(jì) 算 min)/(mKfaT C vfsspm vc x 3) .切 削 用 量 對 加 工 質(zhì) 量 的 影 響 第 二 節(jié) 切 削 用 量 三 要 素 的 確 定一 、 背 吃 刀 量 ap 1) 在 粗 加 工 時(shí) , 一 次 走 刀 應(yīng) 盡 可 能 切 去 全 部 加工 余 量 2) 下 列 情 況 可 分 幾 次 走 刀 : 加 工 余 量 太 大 工 藝 系 統(tǒng) 剛 性 不 足 或 加 工 余 量 極 不 均 勻 繼 續(xù) 切 削 如 果 分 二 次 走 刀 ,
6、 第 一 次 的 也 應(yīng) 比 第 二 次大 , 第 二 次 的 可 取 加 工 余 量 的 1/3 1/4。 3) 切 削 表 層 有 硬 皮 的 鑄 鍛 件 或 切 削 不銹 鋼 等 冷 硬 較 嚴(yán) 重 的 材 料 時(shí) , 背 吃 刀 量超 過 硬 皮 或 冷 硬 層 厚 度 。 4) 在 半 精 加 工 時(shí) , =0.5 2mm 5) 在 精 加 工 時(shí) , =0.1 0.4mm ( 1) 背 吃 刀 量 的 選 擇 粗 加 工 時(shí) ( 表 面 粗 糙 度 Ra50 12.5m) :在 允 許 的 條 件 下 , 盡 量 一 次 切 除 該 工 序 的 全部 余 量 。 如 分 兩 次 走
7、 刀 , 則 第 一 次 背 吃 刀 量盡 量 取 大 , 第 二 次 背 吃 刀 量 盡 量 取 小 些 。 半 精 加 工 時(shí) ( 表 面 粗 糙 度 Ra6.3 3.2m) ,背 吃 刀 量 一 般 為 0.5 2 。 ) 精 加 工 時(shí) ( 表 面 粗 糙 度 Ra1.6 0.8m) , 背吃 刀 量 為 0.1 0.4 。 ( 2) 進(jìn) 給 量 的 選 擇 粗 加 工 時(shí) , 進(jìn) 給 量 主 要 考 慮 工 藝 系 統(tǒng)所 能 承 受 的 最 大 進(jìn) 給 量 。 精 加 工 和 半 精 加 工 時(shí) , 最 大 進(jìn) 給 量 主要 考 慮 加 工 精 度 和 表 面 粗 糙 度 。 另 外
8、還 要 考 慮 工 件 材 料 , 刀 尖 圓 弧 半 徑 、切 削 速 度 等 。 ( 3) 切 削 速 度 的 確 定 根 據(jù) 已 選 定 的 背 吃 刀 量 、 進(jìn) 給 量 f及 刀 具耐 用 度 T計(jì) 算 min)/(mKfaT C vfsspm vc x 確 定 了 背 吃 刀 量 ap, 進(jìn) 給 量 f 和 刀 具 耐 用 度 T,則 可 以 按 下 面 公 式 計(jì) 算 或 由 表 確 定 切 削 速 度 和 機(jī) 床 轉(zhuǎn) 速 n 。 注 : 公 式 中 各 指 數(shù) 和 系 數(shù) 可 以 由 查 表 選 取 ; 修 正系 數(shù) kv為 一 系 列 修 正 系 數(shù) 乘 積 , 各 修 正
9、系 數(shù) 可 以通 過 查 表 選 取 ; 切 削 速 度 速 度 也 可 通 過 查 表 得 出 。 vvyvxpm V kfaT C60 min)/(mKfaT C vfsspm vc x 半 精 加 工 和 精 加 工 時(shí) , 切 削 速 度 c , 主 要 受 刀具 耐 用 度 和 已 加 工 表 面 質(zhì) 量 限 制 , 在 選 取 切 削速 度 c 時(shí) , 要 盡 可 能 避 開 積 屑 瘤 的 速 度 范 圍 。 切 削 速 度 的 選 取 原 則 是 : 粗 車 時(shí) , 應(yīng) 選 較 低 的 切 削 速 度 , 精 加 工 時(shí) 選 擇較 高 的 切 削 速 度 ; 加 工 材 料 強(qiáng)
10、 度 硬 度 較 高 時(shí) , 選 較 低 的 切 削 速 度 ,反 之 取 較 高 切 削 速 度 ; 刀 具 材 料 的 切 削 性 能 越 好 , 切 削 速 度 越 高 。 切削用量的選擇方法 在 一 般 情 況 下 , 首 先 根 據(jù) 加 工 余 量 選 擇 切 削 深 度ap, 其 次 根 據(jù) 工 件 材 料 的 硬 化 深 度 和 切 屑 斷 連 的 已 加工 表 面 粗 糙 度 情 況 選 擇 進(jìn) 給 量 f, 最 后 盡 量 選 擇 較 高 的 ( 高 速 鋼 刀 具 選 擇 較 低 的 )切 削 速 度 Vc, 以 切 削 速 度 來 控 制 切 削 溫 度 , 消 除切 屑
11、 瘤 , 保 證 工 件 表 面 粗 糙 度 。 刀 具 幾 何 參 數(shù) 和 切 削 用 量 表工件材料刀具材料刀具幾何參數(shù)切削用量低碳鋼易切鋼中碳鋼GYT、YWG 25-30 8-20 30-4025-3015-20 8-106-8 90-18020-30 0.3-50.3-100.5-5 0.1-0.50.08-10.1-0.50 0 Vc(m/min) Ap(nm) F(mm/r) 參數(shù)選擇說明: A、 粗 車 時(shí) , 選 用 低 的 切 削 速 度 , 大 的 切 削 深 度 和進(jìn) 給 量 。 B、 精 車 時(shí) , 選 用 高 的 切 削 速 度 , 小 的 切 削 深 度 和進(jìn) 給
12、量 。 C、 高 速 鋼 刀 具 精 車 時(shí) 采 用 Vc小 于 10m/min的 切 削速 度 以 控 制 積 屑 瘤 產(chǎn) 生 , 降 低 鋼 件 粗 糙 度 。 D、 對 鑄 鋼 件 , 粗 車 應(yīng) 選 比 較 低 的 切 削 速 度 。 E、 斷 續(xù) 切 削 時(shí) , 刀 具 前 角 適 當(dāng) 減 小 。 F、 刀 具 材 料 抗 彎 強(qiáng) 度 低 , 0應(yīng) 減 小 到 0 5 。 數(shù) 控 機(jī) 床 加 工 時(shí) 應(yīng) 注 意 零 件 加 工 中 的 某 些 特 殊 因 素 : 1、拐角處的超程問題在 輪 廓 加 工 中 , 選 擇 進(jìn) 給 量 時(shí) , 應(yīng) 考 慮 輪 廓 拐 角 處 的 超 程 問
13、題 。 特 別 是 在 拐 角 較 大 、 進(jìn) 給 速 度 較 高 時(shí) , 應(yīng) 在 接 近 拐 角處 適 當(dāng) 降 低 進(jìn) 給 速 度 , 在 拐 角 后 逐 漸 升 速 , 以 保 證 加 工 精度 。 2、拐角處可能產(chǎn)生“欠程”:加 工 過 程 中 , 由 于 切 削 力 的 作 用 , 機(jī) 床 、 工 件 、 刀 具 系 統(tǒng) 產(chǎn)生 變 形 , 可 能 使 刀 具 運(yùn) 動(dòng) 滯 后 , 從 而 在 拐 角 處 可 能 產(chǎn) 生“ 欠 程 ” 。 因 此 , 拐 角 處 的 欠 程 問 題 , 在 編 程 時(shí) 應(yīng) 給 予 足夠 的 重 視 。 3、自然斷屑問題: 此 外 , 還 應(yīng) 充 分 考 慮
14、 切 削 的 自 然 斷 屑 問 題 , 通 過 選 擇 刀 具幾 何 形 狀 和 對 切 削 用 量 的 調(diào) 整 , 使 排 屑 處 于 最 順 暢 狀 態(tài) ,嚴(yán) 格 避 免 長 屑 纏 繞 刀 具 而 引 起 故 障 。數(shù) 控 機(jī) 床 切 削 用 量 選 擇 應(yīng) 注 意 的 問 題 2 高 速 切 削 技 術(shù) ( 1) 超 高 速 切 削 技 術(shù) 的 技 術(shù) 思 想 和 內(nèi) 涵 切 削 速 度 與 切 削 溫 度 的 關(guān) 系 : 當(dāng) 切 削 速 度 大 于 一 定 值 后 , 切 削 速 度 增 加 越 快 ,其 切 削 溫 度 愈 降 低 , 可 以 實(shí) 現(xiàn) 改 善 材 料 的 切 削性
15、 、 降 低 切 削 阻 力 和 提 高 加 工 精 度 的 目 的 , 而且 刀 具 不 容 易 產(chǎn) 生 磨 耗 。 ( 2) 高 速 切 削 技 術(shù) 的 切 削 速 度 范 圍 高 速 切 削 技 術(shù) 涉 及 到 多 種 切 削 方 法 : 車 、 銑 、磨 等 ( 3) 高 速 切 削 技 術(shù) 的 特 點(diǎn) 、 加 工 效 率 高 。 、 切 削 力 小 。 、 切 削 熱 少 。 、 加 工 精 度 高 。 、 工 序 集 約 化 。 ( 4) 高 速 切 削 技 術(shù) 的 應(yīng) 用 、 在 航 空 工 業(yè) 輕 合 金 的 加 工 。 、 模 具 制 造 業(yè) 也 是 高 速 切 削 應(yīng) 用 的 重 要 領(lǐng) 域 。 、 汽 車 工 業(yè) 是 高 速 切 削 的 又 一 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 。