一、數(shù)控粗加工概述
數(shù)控粗加工是現(xiàn)代制造業(yè)中不可或缺的一部分,它指的是通過(guò)數(shù)控機(jī)床對(duì)毛坯進(jìn)行初步的加工,以達(dá)到預(yù)定的尺寸和形狀要求。在數(shù)控粗加工過(guò)程中,刀具的選擇和使用至關(guān)重要,直接影響到加工效率、表面質(zhì)量以及工件加工成本。本文將從數(shù)控粗加工刀具選型、切削參數(shù)設(shè)置、切削液選用等方面進(jìn)行探討。
二、數(shù)控粗加工刀具選型
1. 刀具類(lèi)型
數(shù)控粗加工刀具主要分為以下幾類(lèi):
(1)外圓車(chē)刀:適用于外圓、外螺紋、端面、槽等加工。
(2)內(nèi)孔車(chē)刀:適用于內(nèi)孔、內(nèi)螺紋、端面等加工。
(3)端面刀:適用于平面、臺(tái)階面、槽等加工。
(4)銑刀:適用于曲面、槽、孔等加工。
(5)鉆頭:適用于孔加工。
2. 刀具材料
刀具材料主要分為以下幾類(lèi):
(1)高速鋼(HSS):具有較高的硬度、耐磨性、耐熱性,適用于中低速切削。
(2)硬質(zhì)合金(WC):具有高硬度、耐磨性、耐熱性,適用于高速切削。
(3)涂層刀具:在硬質(zhì)合金或高速鋼的基礎(chǔ)上,通過(guò)物理或化學(xué)方法涂覆一層特殊材料,以提高刀具的耐磨性、耐熱性等性能。
3. 刀具參數(shù)
刀具參數(shù)主要包括:
(1)刀具直徑:根據(jù)工件尺寸和加工要求確定。
(2)刀具長(zhǎng)度:根據(jù)加工深度和工件長(zhǎng)度確定。
(3)刀尖半徑:根據(jù)加工表面質(zhì)量要求確定。
(4)切削角度:包括主偏角、副偏角、前角、后角等。
三、數(shù)控粗加工切削參數(shù)設(shè)置
1. 切削速度(Vc)
切削速度是指刀具與工件接觸點(diǎn)處的線速度。切削速度的確定應(yīng)根據(jù)刀具材料、工件材料、機(jī)床性能等因素綜合考慮。
2. 進(jìn)給量(f)
進(jìn)給量是指刀具在切削過(guò)程中沿工件軸線方向的移動(dòng)量。進(jìn)給量的確定應(yīng)考慮切削深度、刀具類(lèi)型、工件材料等因素。
3. 切削深度(ap)
切削深度是指刀具切削過(guò)程中切入工件的最大深度。切削深度的確定應(yīng)考慮工件材料、加工要求、刀具性能等因素。
四、數(shù)控粗加工切削液選用
切削液在數(shù)控粗加工中具有以下作用:
1. 降低切削溫度,提高刀具壽命。
2. 減少工件表面粗糙度。
3. 減少工件燒傷、裂紋等缺陷。
4. 清理切削區(qū)域,降低機(jī)床故障率。
切削液主要分為以下幾類(lèi):
1. 水基切削液:具有良好的冷卻、潤(rùn)滑性能,適用于各種工件材料。
2. 油基切削液:具有較高的潤(rùn)滑性能,適用于高速切削。
3. 半合成切削液:具有水基和油基切削液的特點(diǎn),適用于中高速切削。
4. 合成切削液:具有多種性能,適用于多種工件材料。
五、案例分析
1. 案例一:某企業(yè)加工一根直徑為φ100mm的圓柱體,工件材料為45號(hào)鋼。原選用HSS外圓車(chē)刀,切削速度為300m/min,進(jìn)給量為0.2mm/r,切削深度為4mm。后更換為硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀,切削速度提高到400m/min,進(jìn)給量提高到0.3mm/r,切削深度保持不變。加工后工件表面質(zhì)量得到顯著提高,刀具壽命也得到延長(zhǎng)。
2. 案例二:某企業(yè)加工一個(gè)直徑為φ50mm的階梯軸,工件材料為合金鋼。原選用涂層HSS外圓車(chē)刀,切削速度為150m/min,進(jìn)給量為0.15mm/r,切削深度為3mm。后更換為涂層硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀,切削速度提高到200m/min,進(jìn)給量提高到0.2mm/r,切削深度保持不變。加工后工件表面質(zhì)量得到顯著提高,刀具壽命也得到了延長(zhǎng)。
3. 案例三:某企業(yè)加工一個(gè)直徑為φ30mm的孔,工件材料為鑄鐵。原選用高速鋼鉆頭,切削速度為300m/min,進(jìn)給量為0.05mm/r。后更換為硬質(zhì)合金鉆頭,切削速度提高到500m/min,進(jìn)給量提高到0.1mm/r。加工后工件表面質(zhì)量得到顯著提高,刀具壽命也得到了延長(zhǎng)。
4. 案例四:某企業(yè)加工一個(gè)直徑為φ100mm的平面,工件材料為鋁合金。原選用高速鋼端面刀,切削速度為200m/min,進(jìn)給量為0.3mm/r。后更換為涂層硬質(zhì)合金端面刀,切削速度提高到300m/min,進(jìn)給量提高到0.4mm/r。加工后工件表面質(zhì)量得到顯著提高,刀具壽命也得到了延長(zhǎng)。
5. 案例五:某企業(yè)加工一個(gè)直徑為φ50mm的曲面,工件材料為不銹鋼。原選用高速鋼銑刀,切削速度為100m/min,進(jìn)給量為0.2mm/r。后更換為涂層硬質(zhì)合金銑刀,切削速度提高到150m/min,進(jìn)給量提高到0.3mm/r。加工后工件表面質(zhì)量得到顯著提高,刀具壽命也得到了延長(zhǎng)。
六、常見(jiàn)問(wèn)題問(wèn)答
1. 問(wèn)題是:數(shù)控粗加工刀具如何進(jìn)行刃磨?
回答:數(shù)控粗加工刀具的刃磨過(guò)程主要包括以下步驟:選擇合適的刃磨工具、確定刃磨參數(shù)、進(jìn)行刃磨、檢查刃磨質(zhì)量。
2. 問(wèn)題是:數(shù)控粗加工切削液應(yīng)該如何選擇?
回答:數(shù)控粗加工切削液的選擇應(yīng)根據(jù)工件材料、加工要求、機(jī)床性能等因素綜合考慮。水基切削液適用于大多數(shù)工件材料,油基切削液適用于高速切削。
3. 問(wèn)題是:數(shù)控粗加工切削參數(shù)應(yīng)該如何設(shè)置?
回答:數(shù)控粗加工切削參數(shù)的設(shè)置應(yīng)根據(jù)工件材料、加工要求、刀具性能等因素綜合考慮。切削速度、進(jìn)給量和切削深度應(yīng)相互協(xié)調(diào),以保證加工質(zhì)量和刀具壽命。
4. 問(wèn)題是:數(shù)控粗加工如何提高工件表面質(zhì)量?
回答:提高數(shù)控粗加工工件表面質(zhì)量的主要措施包括:合理選用刀具、優(yōu)化切削參數(shù)、選擇合適的切削液、嚴(yán)格控制加工過(guò)程。
5. 問(wèn)題是:數(shù)控粗加工刀具壽命受到哪些因素的影響?
回答:數(shù)控粗加工刀具壽命受到以下因素的影響:工件材料、刀具材料、切削參數(shù)、切削液、加工工藝等。
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