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加工机床影响切削用量的因素

  更新时间:2020-05-25

加工中心机床切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容,切削用量的大小对加工效率、加工质量、刀具磨损和加工成本均有显著影响。而影响切削用量的因素有哪些?


切削用量影响因素


1、数控加工机床


切削用量的选择应控制在机床的允许的功率和速度范围之内,机床的刚性应保证在加工的过程中不发生较大振动,保持热稳定性好,热变形小,即可适当提高切削用量。


2、刀具


刀具在切削过程中,除了主要承受刀具和工件之间的切削抗力之外,还要承受切屑和刀具前刀面的摩擦力、刀具主后刀面和工件的摩擦力、刀具和工件的冲击力以及由于工件被切除部分的变形及切屑和刀具之间的摩擦所产生的高温等。因此,刀具材料的选择至关重要。


现在数控机床所用的刀具多采用可转位刀片(机夹刀片)。机夹刀片的材料和形状尺寸须按工件材料,加工部位的几何形状,粗、精加工等选用。刀片的成本相对一体式的刀具还是比较划算的,所以选取的刀片应该选用切削性能较高的刀片,为节约加工成本而一味选用较便宜的刀片实际上可能反而因为经常更换增加了刀具成本。新型材料刀片虽然价格较贵,但可以缩短加工时间,延长刀具寿命,提高产品质量,因此可能具有更好的经济性。


3、工件


工件材料不同,易切削性不同,断屑情况也不同,有时采用各种热处理方法可改善其切削性能,不同的切削材料所选择的加工刀具也不一样 ,从而影响着切削用量的选择。进给量f的选取主要依据工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工件材料强度和硬度越高,f越小;反之则越大。


常见的工件材料铝合金易切削,铸铁、结构钢、高碳钢等较难切削,不锈钢 、钛合金切削困难,有时采用各种热处理方法可改善其切削性能。硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀。工件表面粗糙度要求越高,f就越小。工件刚性差或刀具强度低时,应取较小值。还有工件的结构、形状对切削用量的选择影响也比较大。如薄板形工件,由于机床振动、切削力及薄板的弹性退让极易产生切削面的振动而影响加工精度,从而难以保证薄板厚度尺寸公差和表面粗糙度,这时,选取的加工方式与切削用量还要根据实际情况而定。


4、冷却液


冷却液具有冷却和润滑作用,可带走切削过程产生的切削热与切屑,降低工件、刀具、夹具机床的温升,减少刀具与工件的摩擦,提高刀具寿命和工件表面加工质量。使用冷却液后,通常可以适量增加切削用量,提高生产效率,节约成本。


现在,随着CAD/CAM技术的发展,许多CAD/CAM软件都提供自动编程功能,这些软件能提供各种各样的加工方法与加工方式。采用这些不同的加工方式也能影响着加工过程中切削用量的数值。还有近年兴起的高速切削,它是针对不同金属材料的工件,当切削速度到达某一特定值时,切削温度不但不会升高反而会降低,产品的质量也会改善,生产效率也会大幅度提高。它打破了传统加工切削条件的制约,相对传统加工具有显著的优越性,所以得到工业界越来越广泛的应用。

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