零件的加工中,切削工艺是必不可少的,也是最常用的加工方式。进行切削加工的时候,当选择一把刀具后,我们需要对于使用该刀具加工要选用多少切削速度、多少转速而进行了解。虽然我们平常使用的方法是通过实验,确保没有特别的问题出现,就认为是可以了。但是这样做时存在一定风险的,例如,在加工中出现断刀、出现材料溶化或者发焦等。所以,有没有科学的计算方法来确定加工零件时速度,是无法保证生产的正常进行的。
1、铣削切削速度
铣削切削速度是指刀具上选定点相对于工件相应点的瞬时速度。
切削速度的公式为:v=nnD
v——切削速度,单位m/min;N——刀具的转速,单位r/min;
D——铣刀直径,单位 m 。
切削速度受到多方面的影响:例如:刀具材料、工件材料、机床部件刚性以及切削液等都是影响因素。
通常较低的切削速度在加工中也是很常见的,主要用于加工硬质或韧性金属,属于强力切削,主要是为了达到减少刀具磨损和延长刀具的使用寿命的目的。
而较高的切削速度常用于加工软性材料,目的是为了获得更好的表面加工质量。 当选用小直径刀具在脆性材料工件或者精密部件上进行微量切削时,也可以采用较高的切削速度。常见材料的切削速度另附。比如用高速钢铣削速度,铝是91——244m/min,青铜是20——40m/min。
2、进给速度
进给速度是决定机床安全高效加工的另外一个同等重要的因素。它是指工件材料与刀具之间的相对走刀速度。对于多齿铣刀来讲,由于每个齿都参与切削工作,被加工工件切削的厚度取决于进给速度。切削厚度会影响铣刀的使用寿命,而过大的进给速度则会导致切削刃破损或者刀具折断。 进给速度以 mm/min为单位:
Vf = Fz * Z * n = 每齿进给量 * 刀具齿数 * 刀具转速 = 每转进给量 * 刀具转速
Vf——进给速度,单位:mm/min;Fz——每齿进给量,单位:mm/r;
N——刀具转速,单位:r/min;Z——刀具齿数。
这个公式中的关系表示为,如果可以确定每齿的进给量(切削量)和主轴转速,就可以知道进给速度了。也就是说主轴转速可以通过每齿的进给量和进给速度计算得出。比如高速钢铣刀进给量,当刀具直径是6毫米时,每齿的进给量铝(0.051)、青铜(0.051)、铸铁(0.025)、 不锈钢(0.025)。
3、切削深度
切削深度是除了切削速度外零件加工不得不考虑的因素之一。切削深度会受到工件材料切削量、机床的主轴功率、刀具以及机床刚性等因素的限制和影响。通常切钢立铣刀的切削深度不应超过刀具直径的一半。切削软性金属,切削深度可以更大些。立铣刀必须是锋利的,并且在工作时必须与立铣刀夹头保持同心,并尽可能减少刀具安装时的外伸量。