數(shù)控加工轉(zhuǎn)速進(jìn)給在數(shù)控車床加工中的應(yīng)用與計算方法
一、數(shù)控加工轉(zhuǎn)速進(jìn)給概述
數(shù)控加工轉(zhuǎn)速進(jìn)給是指在數(shù)控車床加工過程中,對刀具的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度進(jìn)行精確控制的技術(shù)。它是數(shù)控車床加工中重要的工藝參數(shù),直接影響到加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及刀具壽命。合理的轉(zhuǎn)速進(jìn)給設(shè)置,可以提高加工精度,降低加工成本,延長刀具使用壽命。
二、數(shù)控加工轉(zhuǎn)速進(jìn)給的計算方法
1. 轉(zhuǎn)速計算
(1)計算切削速度
切削速度是指刀具與工件接觸點上的線速度。其計算公式為:
切削速度 V = πDn
式中:V為切削速度(m/min);D為工件直徑(mm);n為轉(zhuǎn)速(r/min)。
(2)轉(zhuǎn)速確定
根據(jù)切削速度和工件材料,選擇合適的切削速度范圍,然后根據(jù)切削速度公式計算轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速計算公式為:
n = V / πD
2. 進(jìn)給速度計算
(1)計算進(jìn)給量
進(jìn)給量是指刀具在工件上每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所移動的距離。其計算公式為:
進(jìn)給量 F = f z
式中:F為進(jìn)給量(mm/r);f為每齒進(jìn)給量(mm/z);z為每轉(zhuǎn)齒數(shù)。
(2)進(jìn)給速度確定
根據(jù)工件材料、刀具類型和加工精度要求,選擇合適的進(jìn)給量。然后根據(jù)進(jìn)給量公式計算進(jìn)給速度。進(jìn)給速度計算公式為:
進(jìn)給速度 Vf = F n
三、案例分析
1. 案例一:某企業(yè)加工直徑為φ60mm的工件,采用外圓車削加工,工件材料為45鋼。要求加工表面粗糙度Ra為1.6μm,加工余量為2mm。
(1)切削速度選擇:根據(jù)工件材料,切削速度范圍為60~80m/min。選擇切削速度V=70m/min。
(2)轉(zhuǎn)速計算:n = V / πD = 70 / (3.14 60) ≈ 362.4r/min。
(3)進(jìn)給量選擇:根據(jù)加工精度要求,選擇每齒進(jìn)給量f=0.1mm,每轉(zhuǎn)齒數(shù)z=4。進(jìn)給量F = f z = 0.1 4 = 0.4mm。
(4)進(jìn)給速度計算:Vf = F n = 0.4 362.4 ≈ 144.96m/min。
2. 案例二:某企業(yè)加工直徑為φ100mm的工件,采用端面車削加工,工件材料為鋁鎂合金。要求加工表面粗糙度Ra為3.2μm,加工余量為1.5mm。
(1)切削速度選擇:根據(jù)工件材料,切削速度范圍為80~100m/min。選擇切削速度V=90m/min。
(2)轉(zhuǎn)速計算:n = V / πD = 90 / (3.14 100) ≈ 286.5r/min。
(3)進(jìn)給量選擇:根據(jù)加工精度要求,選擇每齒進(jìn)給量f=0.15mm,每轉(zhuǎn)齒數(shù)z=3。進(jìn)給量F = f z = 0.15 3 = 0.45mm。
(4)進(jìn)給速度計算:Vf = F n = 0.45 286.5 ≈ 129.375m/min。
3. 案例三:某企業(yè)加工直徑為φ80mm的工件,采用內(nèi)孔車削加工,工件材料為不銹鋼。要求加工表面粗糙度Ra為0.8μm,加工余量為1mm。
(1)切削速度選擇:根據(jù)工件材料,切削速度范圍為50~70m/min。選擇切削速度V=60m/min。
(2)轉(zhuǎn)速計算:n = V / πD = 60 / (3.14 80) ≈ 238.1r/min。
(3)進(jìn)給量選擇:根據(jù)加工精度要求,選擇每齒進(jìn)給量f=0.08mm,每轉(zhuǎn)齒數(shù)z=4。進(jìn)給量F = f z = 0.08 4 = 0.32mm。
(4)進(jìn)給速度計算:Vf = F n = 0.32 238.1 ≈ 76.352m/min。
4. 案例四:某企業(yè)加工直徑為φ50mm的工件,采用螺紋車削加工,工件材料為碳鋼。要求加工表面粗糙度Ra為6.3μm,加工余量為2mm。
(1)切削速度選擇:根據(jù)工件材料,切削速度范圍為50~70m/min。選擇切削速度V=60m/min。
(2)轉(zhuǎn)速計算:n = V / πD = 60 / (3.14 50) ≈ 376.8r/min。
(3)進(jìn)給量選擇:根據(jù)加工精度要求,選擇每齒進(jìn)給量f=0.2mm,每轉(zhuǎn)齒數(shù)z=2。進(jìn)給量F = f z = 0.2 2 = 0.4mm。
(4)進(jìn)給速度計算:Vf = F n = 0.4 376.8 ≈ 150.72m/min。
5. 案例五:某企業(yè)加工直徑為φ40mm的工件,采用成形車削加工,工件材料為銅合金。要求加工表面粗糙度Ra為12.5μm,加工余量為1.5mm。
(1)切削速度選擇:根據(jù)工件材料,切削速度范圍為100~150m/min。選擇切削速度V=120m/min。
(2)轉(zhuǎn)速計算:n = V / πD = 120 / (3.14 40) ≈ 95.5r/min。
(3)進(jìn)給量選擇:根據(jù)加工精度要求,選擇每齒進(jìn)給量f=0.3mm,每轉(zhuǎn)齒數(shù)z=2。進(jìn)給量F = f z = 0.3 2 = 0.6mm。
(4)進(jìn)給速度計算:Vf = F n = 0.6 95.5 ≈ 57.3m/min。
四、常見問題問答
1. 問:數(shù)控加工轉(zhuǎn)速進(jìn)給對加工質(zhì)量有什么影響?
答:數(shù)控加工轉(zhuǎn)速進(jìn)給對加工質(zhì)量有很大影響。合適的轉(zhuǎn)速進(jìn)給可以提高加工精度,降低加工表面粗糙度,提高加工表面質(zhì)量。
2. 問:如何確定數(shù)控加工轉(zhuǎn)速進(jìn)給?
答:確定數(shù)控加工轉(zhuǎn)速進(jìn)給需要考慮工件材料、加工精度、刀具類型、機(jī)床性能等因素。根據(jù)實際情況選擇合適的切削速度和進(jìn)給量。
3. 問:數(shù)控加工轉(zhuǎn)速進(jìn)給對刀具壽命有什么影響?
答:數(shù)控加工轉(zhuǎn)速進(jìn)給對刀具壽命有很大影響。合適的轉(zhuǎn)速進(jìn)給可以降低刀具磨損,延長刀具使用壽命。
4. 問:如何調(diào)整數(shù)控加工轉(zhuǎn)速進(jìn)給?
答:調(diào)整數(shù)控加工轉(zhuǎn)速進(jìn)給需要根據(jù)加工需求、工件材料、刀具類型等因素進(jìn)行。通過調(diào)整機(jī)床參數(shù)、編程參數(shù)等方式實現(xiàn)。
5. 問:數(shù)控加工轉(zhuǎn)速進(jìn)給對生產(chǎn)效率有什么影響?
答:數(shù)控加工轉(zhuǎn)速進(jìn)給對生產(chǎn)效率有很大影響。合適的轉(zhuǎn)速進(jìn)給可以提高加工速度,降低加工時間,提高生產(chǎn)效率。
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