- 5月 26, 2023
数控(Computerized Numerical Control)加工是一种减法制造工艺,它使用编程的代码来控制工具轴的运动。编程代码包括所有必要的切削参数,如切削工具的移动、主轴速度、进给量、转速等。
因此,工程师和机械师必须了解切削速度和进给率,这样才能在加工中更好的运用它们。
什么是进给率?
在一个主轴旋转过程中,切削工具所走过的距离被称为进给率。它也可以被称为切削工具的啮合速度,对于铣削操作,它通常以英寸/分钟或毫米/分钟为单位。
对于钻孔和车削操作,它可以用英寸/转或毫米/转来衡量。进给率的变化取决于毛坯材料(钢、木、铝、不锈钢等)、刀具材料(高速钢刀具、陶瓷、陶瓷等)以及其他切削因素,如表面光洁度和数控机床特性。
加工产品的美感将取决于进给速度,因此,进给率的优化在数控加工过程中至关重要。
影响选择进给速度的因素
数控加工过程的每个方面都与进给率直接相关,从安全到生产率、刀具寿命和产品质量。在选择进给速度时,要考虑以下因素。
生产率
对于较高的生产率,可以通过降低表面质量来提高进给率。在另一种情况下,通过保持进给率稳定,可以提高切削速度。
表面光洁度
较低的进给率可以达到更好的表面光洁度。较高的进给率可以考虑用于粗略的切割。例如,精加工操作的进给率可以考虑为0.01-0.05mm/rev,粗车操作的进给率为0.1-0.3mm/rev。
进给率限制
现有的机床都有一个逐个进给杆,在最小和最大限度内。对于这些机床来说,超出极限是不允许的。
机床能力
由于较高的进给率,会出现高切削力和高振动。必须根据机床对高力和振动的吸收和传递情况来选择进给率。
什么是切削速度?
切削工具和工件表面之间的相对速度通常被称为表面速度或切削速度。它也可以被定义为,在切削过程中,切削工具材料在工件表面上移动过去的米/分钟或英尺/分钟的线性距离。
数控加工的主要参数,如功率消耗、切削温度和刀具寿命等,都将由切削速度决定。切削速度值将根据不同的材料而变化,如高碳钢、低碳钢、铝和塑料。
影响切削速度的因素
为了从数控加工过程中获得最佳产出,必须确保最佳切削速度。某一特定数控加工过程的最佳切削速度可以通过以下因素进行预测。
工件硬度
材料对磨损、压痕和划痕引起的变形的抵抗力一般被称为硬度。在加工过程中,对于较硬的工件必须保持谨慎,因为它们很容易使刀具性能变差。在加工较硬的材料时,必须采用较慢的切削速度。例如,与钢相比,钛的切削速度要低一些。
切削工具的强度
对于加工操作来说,切削刃工具的强度对允许的切削速度起着至关重要的作用。例如,在加工过程中,对于较高的切削速度,可以使用由高强度材料制成的切削工具,如金刚石和碳氮化硼。另一方面,对于较低的切削速度,可以使用由高速钢制成的切削工具。
刀具寿命
在较高的切削速度下,较软的刀具材料会迅速磨损,这将导致刀具寿命缩短。决定切削速度的另一个关键因素是工程师或机械师希望在该工具上工作多长时间。主要来说,这将包括刀具成本和生产的零件数量等参数。如果这些参数都在允许的范围内,那么就可以使用高的切削速度。
为什么切削速度和进给量在加工中很重要?
1. 速度和进给在加工中很重要,因为它们决定了材料的去除率和材料的去除量。
2. 速度和进给量可以大大影响刀具的寿命。
3. 进给率和切削速度之间的差异可以由一个关键因素决定,即切削温度,因为较高的切削温度会妨碍刀具寿命和表面粗糙度等参数。
4. 速度和进给的不良影响在较软的材料(铝或树脂)上不明显,因为有足够的误差空间。然而,速度和进给的不良影响在较硬的材料(钛)上是明显的,因为误差范围有限。
5. 如果速度和进给率之间有微小的差异,切削工具可能会断裂。
6. 为了达到更好的表面粗糙度,速度和进给量是必须的。但如果机床以较高的刀具速率和主轴转速运行,材料表面就会出现颤动痕迹。
结论
切削速度和进给率需要优化数控加工参数的各个部分,如刀具寿命、功率消耗、时间和粗糙度,这样才能使它们之间的相互作用对数控加工零件的生产产生好处。因此,为了决定速度和进给,工程师和机械师必须完全了解它们。
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