數(shù)控銑床切削用量的選擇 如何選擇切削用量

    在數(shù)控機床上加工零件時，切削用量都預(yù)先編入程序中，在正常加工情況下，人工不予改變。只有在試加工或出現(xiàn)異常情況時．才通過速率調(diào)節(jié)旋鈕或電手輪調(diào)整切削用量。因此程序中選用的切削用量應(yīng)是最佳的、合理的切削用量。只有這樣才能提高數(shù)控機床的加工精度、刀具壽命和生產(chǎn)率，降低加工成本。

影響切削用量的因素有：

    機床 切削用量的選擇必須在機床主傳動功率、進給傳動功率以及主軸轉(zhuǎn)速范圍、進給速度范圍之內(nèi)。機床—刀具—工件系統(tǒng)的剛性是限制切削用量的重要因素。切削用量的選擇應(yīng)使機床—刀具—工件系統(tǒng)不發(fā)生較大的“振顫”。如果機床的熱穩(wěn)定性好，熱變形小，可適當加大切削用量。

    刀具  刀具材料是影響切削用量的重要因素。表6-2是常用刀具材料的性能比較。

數(shù)控機床所用的刀具多采用可轉(zhuǎn)位刀片（機夾刀片）并具有一定的壽命。機夾刀片的材料和形狀尺寸必須與程序中的切削速度和進給量相適應(yīng)并存入刀具參數(shù)中去。標準刀片的參數(shù)請參閱有關(guān)手冊及產(chǎn)品樣本。

表6-2  常用刀具材料的性能比較

    工件  不同的工件材料要采用與之適應(yīng)的刀具材料、刀片類型，要注意到可切削性�？汕邢餍粤己玫臉酥臼�，在高速切削下有效地形成切屑，同時具有較小的刀具磨損和較好的表面加工質(zhì)量。較高的切削速度、較小的背吃刀量和進給量，可以獲得較好的表面粗糙度。合理的恒切削速度、較小的背吃刀量和進給量可以得到較高的加工精度。

    冷卻液  冷卻液同時具有冷卻和潤滑作用。帶走切削過程產(chǎn)生的切削熱，降低工件、刀具、夾具和機床的溫升，減少刀具與工件的摩擦和磨損，提高刀具壽命和工件表面加工質(zhì)量。使用冷卻液后，通�？梢蕴岣咔邢饔昧俊＠鋮s液必須定期更換，以防因其老化而腐蝕機床導軌或其他零件，特別是水溶性冷卻液。

    以上講述了機床、刀具、工件、冷卻液對切削用量的影響。切削用量的選擇原則參考2.3.3和4.2.2的內(nèi)容，下面主要論述銑削加工的切削用量選擇原則。

    銑削加工的切削用量包括：切削速度、進給速度、背吃刀量和側(cè)吃刀量。從刀具耐用度出發(fā)，切削用量的選擇方法是：先選擇背吃刀量或側(cè)吃刀量，其次選擇進給速度，最后確定切削速度。

    1.背吃刀量a_p或側(cè)吃刀量a_e

    背吃刀量a_p為平行于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為㎜。端銑時，a_p為切削層深度；而圓周銑削時，為被加工表面的寬度。側(cè)吃刀量a_e為垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為㎜。端銑時，a_e為被加工表面寬度；而圓周銑削時，a_e為切削層深度，見圖6-29。

背吃刀量或側(cè)吃刀量的選取主要由加工余量和對表面質(zhì)量的要求決定：

①    當工件表面粗糙度值要求為R_a=12.5～25μm時，如果圓周銑削加工余量小于5㎜，端面銑削加工余量小于6㎜，粗銑一次進給就可以達到要求。但是在余量較大，工藝系統(tǒng)剛性較差或機床動力不足時，可分為兩次進給完成。

②    當工件表面粗糙度值要求為R_a=3.2～12.5μm時，應(yīng)分為粗銑和半精銑兩步進行。粗銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量選取同前。粗銑后留0.5～1.0㎜余量，在半精銑時切除。

③    當工件表面粗糙度值要求為R_a=0.8～3.2μm時，應(yīng)分為粗銑、半精銑、精銑三步進行。半精銑時背吃刀量或側(cè)吃刀量取1.5～2㎜；精銑時，圓周銑側(cè)吃刀量取0.3～0.5 ㎜，面銑刀背吃刀量取0.5～1 ㎜。

2.進給量f與進給速度V_f的選擇

銑削加工的進給量f（㎜/r）是指刀具轉(zhuǎn)一周，工件與刀具沿進給運動方向的相對位移量；進給速度V_f（㎜/min）是單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進給方向的相對位移量。進給速度與進給量的關(guān)系為V_f  = nf（n為銑刀轉(zhuǎn)速，單位r /min）。進給量與進給速度是數(shù)控銑床加工切削用量中的重要參數(shù)，根據(jù)零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，參考切削用量手冊選取或通過選取每齒進給量f_z，再根據(jù)公式f =Zf_z（Z為銑刀齒數(shù)）計算。

每齒進給量f_z的選取主要依據(jù)工件材料的力學性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工件材料強度和硬度越高，f_z越��；反之則越大。硬質(zhì)合金銑刀的每齒進給量高于同類高速鋼銑刀。工件表面粗糙度要求越高，f_z就越小。每齒進給量的確定可參考表6-3選取。工件剛性差或刀具強度低時，應(yīng)取較小值。

表6-3  銑刀每齒進給量參考值

3.切削速度V_c

銑削的切削速度V_c與刀具的耐用度、每齒進給量、背吃刀量、側(cè)吃刀量以及銑刀齒數(shù)成反比，而與銑刀直徑成正比。其原因是當f_z、a_p、a_e和Z增大時，刀刃負荷增加，而且同時工作的齒數(shù)也增多，使切削熱增加，刀具磨損加快，從而限制了切削速度的提高。為提高刀具耐用度允許使用較低的切削速度。但是加大銑刀直徑則可改善散熱條件，可以提高切削速度。

銑削加工的切削速度V_c可參考表6-4選取，也可參考有關(guān)切削用量手冊中的經(jīng)驗公式通過計算選取。

表6-4 銑削加工的切削速度參考值