在銑削加工中,如何通過優(yōu)化切削路徑來延長刀具壽命坠七。進(jìn)給速度是影響加工效率和刀具壽命的重要因素眨补,我們將與您一起探討如何優(yōu)化進(jìn)給速度。
進(jìn)給速度除直接影響加工效率之外翔始,也是影響刀具壽命的關(guān)鍵因素之一罗心。進(jìn)給速度的計(jì)算公式如下:
vf=n×zn×fz
vf=工作臺(tái)進(jìn)給(mm/min)
n=主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
zn=齒數(shù)
fz=每齒進(jìn)給量(mm/tooth)
從公式可以看出,對(duì)于給定的銑刀來說城瞎,齒數(shù)與主軸轉(zhuǎn)速一定的情況下渤闷,每齒進(jìn)給量fz就直接決定了進(jìn)給速度的高低。
如何給每齒進(jìn)給量fz分配一個(gè)公道的數(shù)值脖镀?我們必須考慮最大切屑厚度hex和fz的關(guān)系飒箭,由于對(duì)于給定的銑刀來說,必定有一個(gè)公道的hex與其搭配蜒灰,而hex與fz并不是簡單的逐一對(duì)應(yīng)關(guān)系弦蹂。
下面我們以方肩立銑刀為例,從每齒進(jìn)給量fz與hex的關(guān)系出發(fā)蜗原,來探討延長刀具壽命瀑红,進(jìn)步加工效率的途徑。
前一期我們已經(jīng)提過:銑削是切削刃不斷切進(jìn)和切出工件的循環(huán)過程炸一,銑刀采用通用(徑向)進(jìn)給時(shí)鲤瞪,所形成的切屑厚度是不斷變化的(插銑/軸向進(jìn)給形成恒定的切屑厚度),而切屑最厚處的厚度即hex校槐。
對(duì)于銑削來說揉拯,兩個(gè)因素會(huì)影響hex與fz的關(guān)系。一個(gè)是切削(銑削)寬度ae與銑刀直徑Dc的比值ae/Dc(切寬因子)另焕;另一個(gè)是銑刀的主偏角Kr液斩。
我們先來討論ae/Dc對(duì)fz的影響。針對(duì)不同的ae/Dc惦鄙,可以大致分為下列三種情況:
(1)滿槽銑削:
切削到中心處時(shí)谤赛,切屑厚度和每齒進(jìn)給量相等,此時(shí)喧久,hex=fz追城,大多數(shù)可轉(zhuǎn)位刀片的最小hex值應(yīng)為0.1mm
(2)ae/Dc>50%:
ae/Dc=70%是面銑刀的推薦切削狀態(tài)。刀片切進(jìn)時(shí)燥撞,切屑厚度接近每齒進(jìn)給量(0.9×fz)座柱,刀片直接切進(jìn)工件,避免了摩擦的產(chǎn)生物舒。不僅能夠保證刀片的壽命色洞,而且可以兼顧效率。
(3)ae/Dc<50%。
此時(shí)火诸,最大切屑厚度(hex)在切進(jìn)的位置锦针,最大切屑厚度hex小于每齒進(jìn)給量fz,刀具中心的進(jìn)給是fz=0.1mm置蜀,真正的最大切屑厚度小于0.1mm
比較(2)和(3)可見奈搜,由于ae/Dc的不同,相同的每齒進(jìn)給量fz并不能帶來相同的最大切屑厚度hex盯荤。針對(duì)ae/Dc遠(yuǎn)小于50%的情況媚污,必須相應(yīng)的增大fz,才能獲得公道的hex值廷雅。
我們希看hex達(dá)到0.1mm瓣车,而在ae/Dc遠(yuǎn)小于50%時(shí)唆逻,假如進(jìn)給量還是fz=0.1mm,此時(shí)的hex將肯定離0.1mm相差較遠(yuǎn)菠贡。通過進(jìn)步刀具的每齒進(jìn)給量fz可以解決此題目唇墅。
因此,我們?cè)诒疚拈_頭提到的進(jìn)給速度計(jì)算公式就應(yīng)該做相應(yīng)的修改睛至,以獲得公道的效率和刀具壽命:
vf=n×zn×(hex×修正系數(shù)1)
ae/Dc小于25%時(shí)特奇,應(yīng)該修正進(jìn)給來獲得最佳切屑厚度。
當(dāng)采用三面刃銑刀銑槽治部,或者立銑刀精銑側(cè)壁時(shí)剧么,由于ae/Dc較小,此時(shí)必須調(diào)整fz沧蛉,才能獲得公道的hex苫治。
另一影響因素是銑刀的主偏角Kr,當(dāng)主偏角小于90°時(shí)蟀思,最大切屑厚度hex就會(huì)小于每齒進(jìn)給量fz零院,為了獲得公道的hex值,必須相應(yīng)地進(jìn)步fz村刨。因此進(jìn)給公式需要再乘以另一個(gè)修正系數(shù)2才能獲得正確的fz:
vf=n×zn×(hex×修正系數(shù)2)
本文開頭提到的進(jìn)給速度計(jì)算公式經(jīng)過兩次修正告抄,終極公式如下
vf=n×zn×(hex×修正系數(shù)1×修正系數(shù)2)
優(yōu)化加工過程,既包括切削路徑的優(yōu)化嵌牺,也包括切削參數(shù)的優(yōu)化打洼,優(yōu)化切削參數(shù)的目的就是獲得公道的最大切屑厚度hex,這也是銑刀能否正常工作的關(guān)鍵髓梅。
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