数控铣床(FANUC)考工实训教程(第二版)
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2.4 选择切削用量

如图2-39所示,铣削加工切削用量包括主轴转速(切削速度)、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。数控加工中选择切削用量时,就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下,充分发挥机床性能和刀具切削性能,使切削效率最高,加工成本最低。

图2-39 铣削用量

为保证刀具的耐用度,铣削用量的选择方法是:先选取背吃刀量或侧吃刀量,其次确定进给速度,最后确定切削速度。

(1)背吃刀量(端铣)或侧吃刀量(圆周铣)的选择

背吃刀量ap为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸,单位为mm。端铣时,ap为切削层深度;而圆周铣削时,ap为被加工表面的宽度。侧吃刀量ae为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸,单位为mm。端铣时,ae为被加工表面宽度;而圆周铣削时,ae为切削层的深度。背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定。

① 在工件表面粗糙度值要求为Ra=12.5~25μm时,如果圆周铣削的加工余量小于5mm,端铣的加工余量小于6mm,则粗铣一次进给就可以达到要求。但在余量较大,工艺系统刚性较差或机床动力不足时,可分两次进给完成。

② 在工件表面粗糙度值要求为Ra=3.2~12.5μm时,可分粗铣和半精铣两步进行。粗铣时背吃刀量或侧吃刀量选取同前。粗铣后留0.5~1.0mm余量,在半精铣时切除。

③ 在工件表面粗糙度值要求为Ra=0.8~3.2μm时,可分粗铣、半精铣、精铣三步进行。半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取1.5~2mm;精铣时圆周铣侧吃刀量取0.3~0.5mm,面铣刀背吃刀量取0.5~1mm。

(2)进给量f(mm/r)与进给速度vf(mm/min)的选择

铣削加工的进给量是指刀具转一周,工件与刀具沿进给运动方向的相对位移量;进给速度是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量。进给量与进给速度是数控铣床加工切削用量中的重要参数,根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素,参考切削用量手册选取或参考表2-7选取。工件刚性差或刀具强度低时,应取小值。铣刀为多齿刀具,其进给速度vf、刀具转速n、刀具齿数Z及进给量f的关系为vf=nZfZ

表2-7 铣刀每齿进给量fZ

(3)切削速度vc(m/min)的选择

根据已经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度选择切削速度。可用经验公式计算,也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或参考表2-8选取。实际编程中,切削速度vc确定后,还要按式vcdn/1000计算出铣床主轴转速n(r/min),并填入程序单中。

表2-8 铣削速度参考值