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车床工时计算法

更新时间:2020-04-02 09:59  

  切削速度(vc) vc=π.Dm.n/1000(m/min)※除以 1000 将 mm 换算成 m n(min-1):主轴 转速 Dm(mm):工件材料直径 3.14):圆周率 vc(m/min):切削速度 数控车床编程时,编程人员必须确定每道工序的切削用量。选择切削用量的时候,一 定要充分考虑影响切削的各种因素,正确的选择切削条件,合理地确定切削用量,可 有效地提高机械加工质量和产量。影响切削条件的因素有:机床、工具、刀具及工件 的刚性;切削速度、切削深度、切削进给率;工件精度及表面粗糙度;刀具预期寿命 及最大生产率;切削液的种类、冷却方式;工件材料的硬度及热处理状况;工件数量; 机床的寿命。上述诸因素中以切削速度、切削深度、切削进给率为主要因素。切削速 度快慢直接影响切削效率。若切削速度过小,则切削时间会加长,刀具无法发挥其功 能;若切削速度太快,虽然可以缩短切削时间,但是刀具容易产生高热,影响刀具的 寿命。决定切削速度的因素很多,概括起来有: (1)冷却液使用。机床刚性好、精度高可提高切削速度;反之,则需降低切削速度。 上述影响切削速度的诸因素中,刀具材质的影响最为主要。切削深度主要受机床刚度 的制约,在机床刚度允许的情况下,切削深度应尽可能大,如果不受加工精度的限制, 可以使切削深度等于零件的加工余量。这样可以减少走刀次数。主轴转速要根据机床 和刀具允许的切削速度来确定。可以用计算法或查表法来选取。进给量 F(MM/R) 或进给速度 F(MM/MIN)要根据零件的加工精度、表面粗糙度、刀具和工件材料来 选。最大进给速度受机床刚度和进给驱动及数控系统的限制。编程员在选取切削用量 时,一定要根据机床说明书的要求和刀具耐用度,选择适合机床特点及刀具最佳耐用 度的切削用量。当然也可以凭经验,采用类比法去确定切削用量。不管用什么方法选 取切削用量,都要保证刀具的耐用度能完成一个零件的加工,或保证刀具耐用度不低 于一个工作班次,最小也不能低于半个班次的时间 (2)工件材料。工件材料硬度高低会影响刀具切削速度,同一刀具加工硬材料时切削 速度应降低,而加工较软材料时,切削速度可以提高。 (3)刀具材料。刀具材料不同,允许的最高切削速度也不同。高速钢刀具耐高温切削 速度不到 50M/MIN,碳化物刀具耐高温切削速度可达 100M/MIN 以上,陶瓷刀具的 耐高温切削速度可高达 1000M/MIN。 (4)切削深度与进刀量。切削深度与进刀量大,切削抗力也大,切削热会增加,故切 削速度应降低。 (5)刀具寿命。刀具使用时间(寿命)要求长,则应采用较低的切削速度。反之,可 采用较高的切削速度。 (6)刀具的形状。刀具的形状、角度的大小、刃口的锋利程度都会影响切削速度的选 取。 一、车削刀具材料简介 车削用刀具材料主要包括高速钢、硬质合金、立方氮化 硼、人类金刚石等。目前广泛使用气相沉积技术来提高刀具的切削性能和刀具耐用度。 气相沉积技术可以用来制备具有各种特殊力学性(如超硬、耐热等)的薄膜涂层。刀 具涂层技术目前可划分为两大类,即化学气相沉积(chemical vapor deposition,缩写 为 CAD)和物理气相沉积(physica vapordeposition,缩写为 PVD)。表示的是不同 发具材料的硬度和韧性对比。 先进的机床需要有先进完备的刀辅具系统为其作支 二、机夹 2、 撑,因而现代娄控机床在传统车床的基础上对刀具有了更高的要求。现代数控车床广 泛使用机夹硬质合金车刀,并且逐步开始推广使用硬质合金涂层车刀。 硬质合金车刀 1、刀具结构主要由刀体、刀片、刀片紧固系统组成,其紧固方式包 3、硬 括杠杆式、楔块式、螺钉式、上压式以及复合压紧式等,复合夹紧机夹刀具结构 机夹刀片的具体形状已经标准化,列出了一些常用的机夹可转位刀片形状。 质合金涂层刀片 硬质合金涂层刀片是指使用气相沉积方法在硬质合金基体上涂上 Tin 和 AL2O3 等薄膜涂层的刀片。一般来说,经过涂层处理的硬质合金刀片具有更好 的耐磨损性、耐热性、搞氧化性、耐用度等特性,采用 PVD 涂层还能获得锐利的切削 刃,从而使刀片更能胜任高速切削加工。 使用硬质保金涂层刀片时,必须注意涂 层并不能改善刀片的基体的强度,应防止编程不当导致的碰撞,以免引起刀片破损。 涂层刀片特别是进吕涂层刀片的价格一般都较高,因此不适合在首件试切削时使用。 此外在使用时须注意防止被刀片锐利的边缘划伤。机夹层刀片如图 的型号表示方法 三、机夹刀片 根据 ISO 标准对可转位刀片型号的规定,刀片型号使用字母和数 字来区分,如:其中:第一位字母为形状代号,用于表示刀片的形状,包括正方形、 正三角形、菱形等;第二位字母为后角代号,表示刀片的后角;第三位字母为等级代 号,表示刀片的制造精度等级,A~U 不同,A 级精度最高;第四位字母为沟、孔代号, 表示刀片的表面形状(指断屑槽和安装孔);数字前两位为切削刃长度及内切圆代号, 表示切削刃长度和内切圆直径:中间两位为厚度代号,指的是刀片的厚度;后两位表 示刀尖圆弧半径代号(一般指数值);在数字代号后的第一位字母表示主切削刃形状 刀具(由断屑槽区分);最的的两位字母为补充代号,主要指适用的材料及使用工艺 特性。 上面给出的刀具代号即表示正三角形、后角为 0。、制造精度等级 M 级、 具有中间圆孔和双面断屑 槽、内切圆直径为 16mm、刀片厚度为 04 级(4.76mm)、 刀尖圆弧半径为 0.8mm、主切削刃带负倒棱角、无切削方向规定(即左右切削方向均 可)、钢用半精加工。 具体刀片型号的表示方法 四、车削用量的选择 数 控编程是通过程序来体现编程者的工艺意图的,如何合理地选择车削用量对零件的加 工经济性和零件最终精度的形成起到关键的作用。对粗加工,应从零件的加工经济性 来选择车削用量;对粗加工,则应根据零件的加工精度,特别是表面粗糙度来选择车 削用量。 车削加工中的切削用量包括:背吃刀量 ap、主轴转速 S 或切削速度 VC (用于恒线速度切削)、进给速度 VF 或进给量 f。这些参数均应在机床给定的允计范 围仙选取。 1、 背吃刀量 ap(即切削深度)的确定 在工艺系统刚度和车床功 率允许的情况下,在尺可能选取较大的背吃刀量,以减少进给次数,提高生产效率, 同时出能减少机床失动量(主要是丝杠反向间隙)对加工精度的影响。对进给伺服系 统采用步进驱动的经济型数控机床必须避免过度的切深引起失步现象。 转速的确定 2、 主轴 (1)光滑表面车削时的主轴转速 主轴转速应根据已经选定的背吃力 量、进给量及刀具耐用度来选择切削速度。一般可根据经验公式计算,了可根据生产 实践经验在机床说明书允许的切削速度范围内查阅有关切削用量手册选取。需要注意 的是交流变频调速数数控机床低速输出力矩小,因而切削速度不能太低。 程中,切削速度 VC 确定后,可按照公式 n=1000vc/eD 计算出主轴转速 n。 实际编 (2) 车螺纹时的主轴转速 不同的数控系统中螺纹时应采用不同的主轴转速范围,大多数 经济型数控车床推荐车辊纹时主轴转速 n《1200-k 式中 p——初加工螺纹螺距,mm; k——保险系数,一般为 80。 3、 进给速度的大小直接影响到表在粗糙值和车削 效率,因此应在保证表在质量的前提下,选择较高的进给速度。一般根据零件的表面 粗糙度、刀具及工件材料等因素,查阅切削用量手册选取。对转进给和分进给的轩换 可通过公式 vf=fn 来计算。

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