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铣削加工之切削速度、转速、进给量的计算

时间:2020/3/11 12:46:47   作者:未知   来源:网络文摘   阅读:30   评论:0

公式

铣削公式和定义

切削速度 (vc)(m/min)

铣削公式和定义

主轴转速 (n)(rpm)

铣削公式和定义

每齿进给量 (fz)(mm)

铣削公式和定义

金属去除率 (Q)(cm3/min)

铣削公式和定义

工作台进给或进给速度 (vf)(mm/min)

铣削公式和定义

扭矩 (Mc)(Nm)

铣削公式和定义

净功率要求 (Pc) (kW)

铣削公式和定义

铣削公式和定义

平均切屑厚度 (hm)。用于直切削刃。

铣削公式和定义

侧铣(mm)

铣削公式和定义

面铣

在将工件中央对准铣刀放置时。

(mm)

注意: arccos和arcsin用度表示

铣削公式和定义

特定切削力 (kc) (N/mm2)

如果γ0未知,使用γ0= 0°,则公式变为:

铣削公式和定义

特定铣刀公式

具有直切削刃的刀具

铣削公式和定义

铣削公式和定义

在特定深度的最大切削直径

(mm)。

铣削公式和定义

面铣 (对中工件) 直切削刃

和侧铣 (ae >Dcap/2) mm。

铣削公式和定义

侧铣 (ae >Dcap/2) 直切削

刃,mm。

铣削公式和定义

使用圆刀片的刀具

铣削公式和定义

铣削公式和定义

在特定深度的最大切削直径

(mm)。

铣削公式和定义

面铣圆刀片 (ae >Dcap/2)

mm。

铣削公式和定义

侧铣 (ae >Dcap/2) 和圆刀片 (ap

球头立铣刀


铣削公式和定义

铣削公式和定义

铣削公式和定义

在特定深度的最大切削直径

(mm)。

铣削公式和定义

每齿进给量 (mm/齿),刀具

对中。

铣削公式和定义

每齿进给量 (mm/齿),侧铣。

铣削公式和定义

内圆坡走铣 (3轴) 或圆弧铣 (2轴)

铣削公式和定义

计算公式

周边进给率(mm/min)

铣削公式和定义

刀具中心进给率(mm/min)

铣削公式和定义

径向切深(mm)

铣削公式和定义

对于实体式工件, Dw = 0和 ae eff = Dm/2

铣削公式和定义

每齿进给量(mm)

铣削公式和定义

当扩孔时

每齿进给量(mm)

铣削公式和定义

铣削公式和定义

铣削公式和定义

外圆坡走铣 (3轴) 或圆弧铣 (2轴)

铣削公式和定义

计算公式

周边进给率(mm/min)

铣削公式和定义

刀具中心进给率(mm/min)

铣削公式和定义

每齿进给量(mm)

铣削公式和定义


铣削公式和定义

铣削公式和定义



铣削公式和定义

铣刀

主偏角 – kr (度)

主切削刃角 (kr) 是影响切削力方向和切屑厚度的主要因素。

铣削公式和定义

刀具直径 – Dc (mm)

刀具直径 (Dc)在PK部位上测量,主切削刃在这里与平行刃带相遇。

Dc 是在大多数情况下出现在订货号的直径,但CoroMill 300除外,它使用D3 。

要考虑的最重要直径是(Dcap) – 在实际切削深度 (ap) 处的有效切削直径 – 用于

计算实际切削速度 (ve)。

D3 是刀片的最大直径,对于某些刀具,它等于Dc。

铣削公式和定义

切削深度 – ap (mm)

切削深度 (ap) 是指未切孔半径与已切孔半径的差值。最大ap

主要受到刀片尺寸和机床功率限制。

粗加工工序的另一个关键因素是扭矩,在精加工工序中为振

动。

铣削公式和定义

铣削公式和定义

切削宽度 – ae (mm)

刀具吃刀时的径向宽度 (ae)。在插铣步距宽度中特别关键,并且对于圆角铣削中的

振动,最大ae 特别关键。     径向切深 – ae / Dc

径向切深 (ae / Dc)是相对刀具直径的切削宽度。     刀具有效切削刃数量 – zc

用于确定工作台进给 (vf)和生产效率。通常对排屑和工序稳定性具有关键影响。     刀具切削刃总数 – zn

铣削公式和定义

齿距 – u (mm)

有效切削刃之间的距离 (u)。

对于特定的山特维克可乐满刀具直径,您可以在不同齿距之间选择:疏齿 (-L)、

密齿 (-M)、超密齿 (- H)。添加至代码的X指示齿距比其基本设计稍小的刀具类型。

铣削公式和定义

不等距齿距

表示刀具上齿之间的不均匀间距。这是减小振动趋势的极有效方法。

铣削公式和定义

刀片

刀片槽形

铣削公式和定义

经过对切削刃槽形的较深入地研究,发现刀片上有两个重要的角度:

  • 前角 (γ)
  • 切削刃角 (β)

宏观槽形开发用于轻载、中等载荷或重载加工。

  • L (轻载) 槽形具有较大的正前角,但是切削刃刚性较差 (大γ,小β)
  • H (重载) 槽形具有强度较高的切削刃,但正前角较小 (小γ,大β)
  • 宏观槽形影响切削过程中的许多参数。具有高强度切削刃的刀片可以在较高负荷下工作,但是也会产生较大的切削力、消耗较多的功率和产生较多的热量。

    材料优化槽形通过ISO分类字母命名。例如,用于铸铁的槽形:KL、KM、KH。 刀尖设计

    对于加工表面的切削刃来说,最重要的部分是平行刃带bs1或凸

    起的修光刃刃带 (当适用时)bs2,或圆角半径rε。

    铣削公式和定义

    铣削过程

    切削速度 – vc (m/min)

    它指示直径处的表面速度并构成计算切削参数的基本值。

    有效的或实际切削速度

    指示有效直径 (Dcap)。

    该值对于确定实际切削深度 (ap)处的实际切削参数是必要的。当使用圆角刀片铣

    刀、球头立铣刀、所有较大圆角半径的刀具以及主偏角小于90度的刀具时,这是一个

    特别重要的数值。

    铣削公式和定义

    主轴转速 – n (rpm)

    主轴上铣削刀具每分钟转数。这是面向机床的数值,它由工序的推荐切削速度值计算

    而来。     每齿进给量 – fz (mm/Z)

    用于计算切削参数 (如工作台进给) 的基本值。计算时也考虑

    最大切屑厚度 (hex)和主偏角。 

    铣削公式和定义

    每转进给 – fn (mm/r)

    指示旋转一周刀具移动的距离的辅助数值。

    专门用于进给计算并常用于确定刀具的精加工能力。

      每分钟进给 – vƒ (mm/min)

    工作台进给、机床进给或以mm/min表示的进给速度。它代表刀具相对工件的运动,取

    决于每齿进给 (fz)和刀具齿数 (zn)。     最大切屑厚度 – hex (mm)

    该值反应刀具吃刀量,它与 (fz)、(ae)和 (kr)。

    当确定每齿进给时要重点考虑切屑厚度,以确保采用高生产率的工作台进给。     平均切屑厚度 – hm (mm)

    确定净功率计算时所需特定切削力的有用数值。

    铣削公式和定义

    金属去除率 – Q (cm3/min)

    去除的金属量,以每小时立方毫米为单位计算。通过切削深度、宽度和进给数值来确

    定。     特定切削力 – kct (N/mm2)

    用于功率计算的一个因素。当以特定切屑厚度值切削时,特定切削力与材料阻力有

    关。更多信息,参见第H章“材料”。     功率Pc和效率ηmt

    面向机床的数值,用于辅助计算净功率,以确保机床能够应对刀具和工序。

    铣削公式和定义

    加工时间 – Tc (min)

    加工长度 (lm)除以工作台进给 (vf)。

    铣削生产效率

    当铣削生产效率用金属去除率Q (cm3/min) 定义时,可以用许多方法对其进行优化。

    根据应用选择正确的刀具无疑是重要的,而选择切削参数也同样关键。

    下列七个示例说明如何将切削参数升至正常推荐值以上,以实现较高的生产效率:

    铣削公式和定义

    1. 面铣 – 高切削速度vc

    加工铝合金和有时加工铸铁时,在使用CBN或陶瓷刀片,可

    以使用超过1000 m/min的切削速度,这带来极高的工作台进

    给,vf。 这种类型的加工也可以称为高速加工 (HSM)。

    2. 周边铣削 – 高切削速度vc和进给fz

    当刀具采用小径向切深ae时,每转的切削时间短,从而切削

    刃温度降低。这意味着切削速度可以升高至超过正常推荐

    值。还可以增加进给fz,因为最大切屑厚度hex将降低。进

    给将受到表面质量要求的限制。

    3. 仿形铣削 – 高主轴转速n

    该铣削技术常被称为高速加工 (HSM) ,其典型应用为使用

    球头立铣刀进行的精加工或超级精加工仿形切削工序。 4. 端面铣削,使用小主偏角和高进给fz

    当ap小时,由于薄切屑效应,使用极小主偏角的刀具能够显

    著增加进给fz。 5. 重载铣削 – 大切深 – 重载

    在重载应用中,使用带有大尺寸刀片的大直径刀具。切

    削速

    度正常,但是ap 和fz高,结合大ae,使生产效率非常高。

    6. 使用Wiper (修光刃) 刀片进行精加工

    在使用大的面铣刀进行精加工工序,通常必须保持低进

    给fz。然而,通过在刀具中使用Wiper (修光刃) 刀片,可

    以将进给增加2–3倍,而不会牺牲表面质量。

    7. 面 铣削 – 超密齿刀具

    在铣削灰口铸铁之类的短切屑材料时,可以使用具有超密齿

    距的面铣刀,从而实现高工作台进给。另外,在切削速度一

    般较低的HRSA材料加工中,使用超密齿距也能实现高工作

    台进给。 “轻快”技术: 方法2、3和4基于小切削深度ae和/或ap,产生的切削力和热量低,这样就可以增加速度和/或进给。


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