切削三要素對機(jī)床加工效率的影響
一、切削速度(線速度)Vc(m/min);切削刃的選定點相對工件的主運動的瞬時速度。 Vc=πDn/1000 (m/min) D - 刀具或工件直徑(mm) n - 主軸轉(zhuǎn)速(r/min) 說明:切削速度可以確定主軸轉(zhuǎn)速。大部分刀具廠商的樣本對每種刀具及加工相應(yīng)材料都推薦了切削速度，但在實際應(yīng)用中往往達(dá)不到其推薦值.這是因為其所取刀具耐用度值較低。刀具廠商所取的切削速度多為******生產(chǎn)率時采用，此時刀具耐用度低，所以一般選擇時需乘以一個修正系數(shù)Co。 Vc x Tm=Co 式中;T - 刀具耐用度(min) m -指數(shù)，表示V對T的影響程度 Co一修正系數(shù).與刀具、工件材料和切削條件有關(guān) 指數(shù)m表示V對T的影響程度.耐熱性愈差的刀具材料其m值愈小.而切削速度V對刀具耐用度T的影響就愈大。對高速鋼刀具m=0.1-0.125;硬質(zhì)合金刀具m=0.2-0.4:陶瓷刀具m=0.4, 例:某廠商硬質(zhì)合金刀片，刀片耐用度為15min時推薦切削速度為290m/min。根據(jù)樣本推算其指數(shù)m值為0.3，當(dāng)我們?nèi)〉毒吣陀枚葹?0min時.切削速度為 建議切削速度或進(jìn)給量應(yīng)按樣本推薦值70%-80%進(jìn)行試切削，待切削狀況穩(wěn)定后再將切削速度或進(jìn)給量逐一調(diào)升。 二、進(jìn)給量 f (mm/r)或F (mm/min);工件或刀具的每一轉(zhuǎn)或每一往復(fù)行程的時間內(nèi).刀具與工件之間沿進(jìn)給運動方向的相對位移。 F=fn=fz Zn(mm/min) n - 主軸轉(zhuǎn)速(r/min) fz - 刀具每齒進(jìn)給量 z - 刀其齒數(shù) 說明:可以確定加工速度。粗加工時，在工藝系統(tǒng)剛度和強(qiáng)度允許的情況下.可選用較大進(jìn)給量，反之適當(dāng)減少。半精加工和精加工的進(jìn)給量受到工件加工精度和表面粗糙度限制。不同的刀尖半徑在進(jìn)給增加時，其表面殘留高度(粗糙度)也相應(yīng)增加。 表面粗糙度理論值Rmax計算公式; 式中:Rmax - 殘留表面高度 re - 刀尖半徑(mm) 三、背吃刀量(切深)ap(mm):工件待加工表面與已加工表面之間的垂直距離。 ap=(D-d)/2 (mm) D - 工件待加工表面直徑 d - 工件已加工表面距離 說明:背吃刀量可以確定加工深度。一般情況下，在機(jī)床剛度、刀片形狀允許時，粗加工切深應(yīng)在保留半精加工、精加工余量后，盡量一次切除.如果總加工余量太大，一次切去所有加工余量會產(chǎn)生明顯的振動，甚至刀具強(qiáng)度不允許、機(jī)床功率不夠，則可分成兩次或幾次粗加工。但第一次切削深度應(yīng)盡量大，以消除表面硬皮，切除沙眼氣孔等缺陷，從而保護(hù)刀尖不與毛坯接觸。半精加工和精加工，其切削深度是根據(jù)加工精度和表面粗糙度要求，由粗加工后留下余量確定的。最后一次切削深度不宜太小，否則會產(chǎn)生刮擦，影響加工表面的粗糙度。 四、切削用量三要素與刀具耐用度之間的關(guān)系 要使切削時間最短，即材料去除量******，必須使Vc, f, ap的乘積為******。提高Vc, f, ap都能提高生產(chǎn)率。但是對刀具耐用度的影響三者是不相同的。通常情況下，切削速度增加20%刀片磨損增加50%;進(jìn)給增加20%刀片磨損增加20%:切深增加50%刀片磨損增加20%. 切削用量與刀具耐用度的一般關(guān)系式為; 式中:T - 刀具使用時間 CR - 刀具耐用度系數(shù)，與刀具、工件材料和切削條件有關(guān)。 X、Y、Z一指數(shù),分別表示各切削用量對刀具耐用度的影響程度。 式中，x>Y>Z，切削速度Vc對刀具耐用度的影晌******，進(jìn)給量f次之，吃刀深度ap影響最小。所以在提高加工效率時，其選擇順序應(yīng)為;首先盡量選用******吃刀深ap(要考慮到機(jī)床功率及零件裝夾剛性滿足的條件下)，然后根據(jù)加工條件選用******的進(jìn)給量，最后才在刀具耐用度或機(jī)床功率所允許的情況下選取******切削速度Vc, 切削參數(shù)選擇的合理與否對切削加工的生產(chǎn)效率、加工成本以及保障產(chǎn)品的質(zhì)量至關(guān)重要，采用合理的切削參數(shù)可以明顯的降低加工成本，提高加工效率。