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试论数控铣加工中刀具和切削用量的选择
Jan 30, 2019  来源: 铜陵市中等职业技术教育中心   作者:林翔




      摘 要:简要介绍数控铁加工中刀具选择以及切削用量确定,从而为改进数控铣加工质量提供参考。
  
      关键词:数控铣加工;刀具;切削用量;机械加工;数控机床
  
      引言
  
      随着机械加工技术的不断进步,数控机床应用日益广泛,在编制数控程序的环节,合理确定刀具以及切削用量有重要影响,有利于提高加工效率并且确保加工质量。

     1 、数控铣加工过程当中的刀具选择
  
     第一,加工刀具常见种类。

     机械加工当中应用数控技术,可以显著改进加工效率。同传统加工比较而言,数控加工更加强调加工的质量以及速度,需要使用计算机来调整刀具位置,这样才可以保证加工过程当中持续快速加工。当前数控铣加工当中的刀具包括铣削刀具以及孔加工刀具(图 1)。

  
  
图 1 数控铣加工刀具
  
    第二,加工刀具的具体选择。
  
    首先是确保加工精度。要想确保加工精度就需要使用耐用性以及锋利度比较高的刀具,同时断屑能力良好。其次是要确保加工强度。数控铣加工对强度的要求更严格,需要使用符合加工强度需求的刀具。
  
    加工刀具应当满足两个方面的条件,一方面是使用计算机来调整加工的方向、强度还有刀片的具体位置,另一方面是需要能够长时间进行切削。具体选择的时候,应在数控程序提供的界面来进行。工作人员应当根据机床性能、加工顺序以及加工要求等方面的因素综合考虑选择合适的刀具,与此同时还需要考虑加工材料的影响,保证加工刀具同机床规格匹配。
  
    在选择刀具之后还需要进一步选择刀柄,通常应避免刀柄过长,避免其给机床的运行带来不良影响。在具体加工环节,刀具既需要符合机床规格,还需要材料形状符合加工形状。例如在加工曲线或者是球类材料的时候需要使用球头刀,而封闭键槽加工的时候需要使用键槽刀具。
  
    2 、数控铣加工过程当中切削用量确定
  
    数控铣加工环节的切削用量受加工方法影响,因此在确定切削用量的时候,需要重点考虑切削的速度、深度还有进给量等影响因素。通常情况下,粗加工环节需要尽量提高加工速度,从而提高单位时间的产量,所以在此过程当中的切削用量往往比较大。精加工环节需要提高加工精度从而保证加工质量,这就需要降低切削用量。

    第一,确定切削深度。因为机床类型还有加工材料存在着明显的区别,在确定切削深度的时候也需要做好匹配工作。工作人员确定切削深度的时候,应当根据具体条件比如加工材料、机床类型以及加工刀具等进行切削。通常情况下,粗加工的时候可以加深切削深度,这样就能够通过一次切削切掉更多的材料,前提条件是要保证刀具刚度满足标准,避免因为刀具的刚度太低或者是材料厚度过厚而发生切不断的问题。

   切削的时候需要让刀口朝里,防止刀刃同机床的金属物直接接触。如果刀具刚度降低、材料太厚或者是冲击荷载较大,应当恰当减少切削深度,从而准确地改进切削,并且最大限度避免切削环节造成刀具损伤问题。

   除此之外,还应当根据加工余量来合理确定切削深度,如果余量越少就需要减少切削深度,从而防止浪费资源,同时也能够保证加工效 率 以 及 加 工 质 量 。 通 常 情 况 下 切 削 深 度 为0.05~1.0 mm,半精加工的深度是 1~3 mm。工作人员应当在此范围当中结合具体条件来灵活调整。

    第二,确定切削进给量。最为主要的给量影响因子包括材料类型、加工精度还有刀具等。在粗加工环节,需要重点分析刀具刚度以及加工质量,如果刀具刚度比较高,可以合理提高进给量,如果刀具的刚度比较小,可以合理降低进给量。精加工环节则需要综合分析材料质量例如粗糙度等。1)当工件的质量要求能够得到保证时,为提高生产效率。可选择较高的进给速度,一般在 100~200 mm/min 范围内选取。2)在切断、加工深孑 L 或用高速钢刀具加工时,宜选择较低的进给速度。一般在 20~ 50 mm/ min 范围内选取。3)当加工精度,表面粗糙度要求高时,进给速度应选小些,一般在 20~ 50 mm/min 范围内选取。

    第三,确定切削速度。通常情况下,在确定转速的基础上,铣刀直径越大就能够加快切削速度。不过如果切削速度过快,容易导致刀具生成的热量上升,从而严重磨损刀具。在此情况下,切削深度加深之后也会影响到切削效率。所以工作人员应当科学确定切削速度,避免速度太快磨损刀具并影响质量。

    与此同时,工作人员还应当考虑其他影响因素,例如材料拐角位置需要降低速度,曲线材料加工的时候需要坚固半径产生的影响,外圆弧的切削速度往往较小,而内圆弧的切削速度往往较大,需要工作人员灵活确定速度。数控技术是制造业的核心技术之一,数控铣加工的过程当中科学确定加工刀具以及切削,有利于提高综合效益,需要引起相关工作人员的重视。
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