使用数控机床进行车削加工,在选择数控编程时即应确定切削参数,合理的参数应当能够最大限度地保障零件加工质量,提高刀具的使用寿命,使数控机床能力得到充分发挥,提升刀具切削性能,且能以较低生产成本获得较高生产效率。
1.切削参数首先要确定的是主轴转速
确定合理的主轴转速才能形成加工所需的恰当切削速度,因此,主轴转速应当以零件加工所要求的切削速度及棒料直径为依据来予以确定。从生产实践中可以发现,除了螺纹加工之外,数控机床车削加工的主轴转速和普通车削加工大致相同,只需考虑零件加工部位直径,并依照加工零件及刀具材料等外部条件允许的切削速度进行确定即可。
此外,适当对车床刚性规格差异加以考虑,在数控机床能够承受的转速范围内,尽量选择接近最大转速的数值来确定。在数控机床的数控系统控制板上通常会备有主轴转速的倍率开关,可于加工过程当中按整倍数调整主轴转速。需要注意的是:在切削过程是干式切削时,应选取相对更小一些的主轴转速,这个参数一般取有切削液状态下主轴转速的70%~80%为宜。
2.切削进给速度参数的合理确定
在单位的时间内,刀具顺进给力方向所移动距离即为进给速度,其单位通常为mm/min,也有个别数控机床用每转进给量(mm/r)来表示进给速度,通常车削进给速度的确定原则如下:首先,在零件加工精度及表面粗糙度等质量要求可以保障的前提下,应尽量选择高进给速度,以提升生产效率;其次,使用高速钢刀具车削,或是车削深孔、进行切断操作时,进给速度应当选择相对较低的数值;再次,在刀具空行程,尤其是远距离回零时,应尽量设定更高的进给速度;最后,进给速度这一参数的选择,必须要与数控机床零件加工时的切削深度及主轴转速相适应。
3.切削深度参数的合理确定
确定切削深度参数,应当综合考虑多方向因素的影响。通常应对数控车床、刀具、夹具、零件组成工艺系统刚度、零件表面精度、粗糙度等因素分别进行分析方可确定。在条件允许的情况下,应当尽量选择相对较大的切削深度参数,以通过减少走刀次数,实现提升加工效率的目的。在零件加工精度及表面粗糙度的要求相对较高时,可考虑留出精加工余量。精加工余量通常较普通车削的余量要小,一般取0.1~0.3mm为宜。
此外,根据实践生产经验,通常情况下加工表面的粗糙度值为Ra12.5时,只需一次粗加工即可达到要求。当然,若数控机床的刚度较差、余量过大或是动力不足时,也可分多次完成切削加工过程;在表面粗糙度的要求在Ra1.0~1.6之间时,通常可采用较小切削量来完成精加工。
需要注意的是:吃刀量与数控加工生产率是成正比的,在零件加工工艺及车床、刀具、夹具刚性允许的情况下,应尽量设置更大的吃刀量。在粗加工外,因刀具的加工余量通常不大,一般还需使用精加工工序,吃刀量是指粗加工或半精加工之后留给精加工的余量。余量过多,则刀具易磨损,进而给加工零件的表面质量带来不利影响;余量过少,则不能消除上粗加工留下的刀路痕迹,对加工零件的表面质量同样会产生不良影响。
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