数控车床运作过程中参数的设置及影响
时间:2022-07-05 阅读:3193
随着数控车床在生产中的广泛应用,操作者要在人机交互状态下即时选择切削参数,编程人员必须熟悉切削参数的确定原则,这样才能保证零件的加工质量和效率,充分发挥数控机床的优势,提高企业的经济效益和生产水平。但是,目前切削参数的确定往往是由工艺设计人员凭经验给出或在大概范围内选择,在加工过程中再根据情况对所选的切削参数进行调整,即切削参数的选择主要还是依赖于工艺人员的水平和经验,这带有一定的盲目性,缺乏理论和经验往往会使得数控机床不能在合理的切削参数下运行。因此,本文通过切削试验分析主轴转速n/(r/min)、进给速度F r /(mm/min)、切削深度a p /mm等三个主要因素对铝合金加工表面粗糙度的影响规律,从而寻找优化的切削参数组合。
1试验设备与切削条件(1)试验设备CK6136数控车床有刚性高、热变形小、主轴温升低、振动小、承受切削扭矩大,能适应强力切削的特点。能够车削内、外圆柱面、圆锥面、圆弧面、切槽和加工各种螺纹的功能。
操作系统:广州数控928TE系统测量数据主要设备:粗糙度对比块加工对象:102铝材棒料,直径36毫米试验刀具:CCGT09T304-AK;合金刀片;机夹刀杆(2)切削条件考虑的主要因素有转速n、进给速度F r、切削深度a p,分别取三组实验实据,n取1000、600、1200;F r取0.11、0.16、0.28;a p取1、1.5、2.
试验方案:步骤一在主轴转速和进给速度不变的情况下,改变切削深度值进行试验;步骤二选择步骤一中表面质量*佳的切削深度,保持主轴转速和切削深度不变,改变进给速度进行试验;步骤三选择步骤二中表面质量*佳的进给速度,保持进给速度和切削深度不变,改变主轴转速进行试验;2试验结果与讨论通过对步骤一的数据采集得知,切削深度改变基本不影响加工质量。此时,主轴转速在1000时,切削的质量相对好。但并不是说,低于这个转速或者高于这个转速愈大质量就愈高,这还要受切削材料、刀具材料、主轴*高转速等多种条件的影响。通过多方面考虑,一般主轴转速选1000、1200或者600为好。
通过对步骤二的数据采集得知,进给速度影响加工质量,进给速度从0.28到0.16,切削同样长度的时间增加了近70%,而表面质量提高了近一倍。但是进给速度过慢会使加工效率降低。因此,在选择进给值时,应综合考虑。
通过对步骤三的数据采集得知,主轴转速对加工质量影响较大,主轴转速表面质量越好。但是对比步骤一的数据会发现,转速降低到一定程度,对表面质量的影响会逐渐减弱。
从上面的数据只能直观地看出各参数对加工质量的影响,要想更科学、更准确地得出结论,还必须运用数学工具进行理论分析,从而得出正确的切削用量参数数据库。
3数控车削中切削参数的确定在选择数控编程中,确定切削参数时,应保证工件的加工质量和刀具寿命,充分发挥数控车床的能力,*大限度的刀具的切削性能,并能获得较高的生产效率和较低的生产成本。
3.1优先确定主轴转速选择主轴转速是为了形成所需的切削速度,故主轴转速应根据允许的切削速度和棒料直径来确定。从实验过程中的表现来看,除螺纹加工外,数控车削主轴转速与普通车削加工基本一致,应根据零件上被加工部位的直径,并按照零件和刀具的材料等条件所允许的切削速度来确定。
另外,还要考虑不同规格车床的刚性,在机床所能承受的*大转速范围内选择较接近的转速来作*后的确定。数控系统的控制面板上一般备有主轴转速倍率开关,还可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整。注意:当切削过程为干式切削时,主轴转速还要再选取小些,取有切削液状态下的70%80%.在生产中,主轴转速可用下式计算:1000 /πn v d =式中:v为切削速度,mm/min;d为零件待加工表面直径,mm.
3.2选用进给速度进给速度是指在单位时间里,刀具沿进给力向移动的距离,如mm/min,有些数控机床以每转进给量mm/r表示进给速度,确定进给速度的原则为:(1)当工件的加工精度和表面粗糙度质量要求能够得到保证的前提下,为提高生产效率,应选择尽可能高的进给速度;(2)切断、车削深孔或用高速钢刀具车削时,宜选择较低的进给速度;(3)刀具空行程特别是远距离回零时,可设定尽量高的进给速度;(4)进给速度应与主轴转速和切削深度相适应。
根据实验结果及相关资料,有色金属按照表面粗糙度要求选择进给量。
3.3切削深度的选用切削深度的选取应根据机床、夹具、刀具、工件组成的工艺系统的刚度和工件加工表面的精度、表面粗糙度而定。在允许的条件下,应尽量选择较大的切削深度,以减少走刀次数,提高加工效率。
当零件的加工精度和表面粗糙度要求较高时,应考虑留出适当的精加工余量。其精加工余量一般比普通车削余量小,通常取0.1~0.3 mm.另外,根据实验数据来看,一般情况下,加工表面粗糙度值Ra12.5时,一次粗车可达到要求。但当机床刚度差、动力不足或余量过大时,可分多次切削完成加工,且吃刀量应随走刀次数逐渐减少;当表面粗糙度要求为Ra1.0~1.6时,则应采取较小的切削量来完成精加工。
4结语通过试验数据得出主轴转速、进给速度和切削深度对加工工件表面质量的影响。同时,通过对比分析方法,看出当切削材料为铝合金时,切削深度对表面加工质量的影响是不显著的,而进给速度对加工质量的影响是显著的。在车削中,主轴转速和进给速度一般都有经验值供参考,分别取主轴转速n=1200 r/min,进给速度F r=0.11 mm/min.而对于切削深度,则与余量、机床刚度、动力大小等有关,应根据具体情况决定。
综上所述,切削加工中的各要素是相互关联和相互制约的,操作者应该按照实际的加工需要综合考虑各要素之间的关系,选择各参数的*佳组合方式,这样才能获得理想的加工效果。