(1)確定背吃刀量ap(mm)
背吃刀量的大小主要依據(jù)機床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛度來決定,在系統(tǒng)剛度允許的情況下,為保證以zui少的進給次數(shù)去除毛坯的加工余量,根據(jù)被加工零件的余量確定分層切削深度,選擇較大的背吃刀量,以提高生產效率。在數(shù)控加工中,為保證零件必要的加工精度和表面粗糙度,建議留少量的余量(0.2~0.5mm),在zui后的精加工中沿輪廓走一刀。粗加工時,除了留有必要的半精加工和精加工余量外,在工藝系統(tǒng)剛性允許的條件下,應以zui少的次數(shù)完成粗加工。留給精加工的余量應大于零件的變形量和確保零件表面完整性。
(2)確定主軸轉速n(r/min)
主軸轉速n主要根據(jù)刀具允許的切削速度vc(m/min)確定:
其中:vc——切削速度。
d——零件或刀具的直徑(mm)。
切削速度vc與刀具耐用度關系比較密切,隨著vc的加大,刀具耐用度將急劇下降,故vc的選擇主要取決于刀具耐用度。
主軸轉速n確定后,必須按照數(shù)控機床控制系統(tǒng)所規(guī)定的格式寫入數(shù)控程序中。在實際操作中,操作者可以根據(jù)實際加工情況,通過適當調整數(shù)控機床控制面板上的主軸轉速倍率開關,來控制主軸轉速的大小,以確定*的主軸轉速。
(3)進給量或進給速度f(mm/r,mm/min)的選擇
進給速度f是切削時單位時間內零件與銑刀沿進給方向的相對位移量,單位為mm/r或mm/min。
進給量或進給速度在數(shù)控機床上使用進給功能字f表示的,f是數(shù)控機床切削用量中的一個重要參數(shù),主要依據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求,以及所使用的刀具和工件材料來確定。零件的加工精度要求越高,表面粗糙度要求越低時,選擇的進給量數(shù)值就越小。實際中,應綜合考慮機床、刀具、夾具和被加工零件精度、材料的機械性能、曲率變化、結構剛性、工藝系統(tǒng)的剛性及斷屑情況,選擇合適的進給速度。
進給率數(shù)是一個特殊的進給量表示方法,即進給率的時間倒數(shù)——frn(feed rate number的縮寫),對于直線插補的進給率數(shù)為:
式中f——進給量(m/min)。
l——程序段的加工長度,是刀具沿工件所走的有效距離(mm)。
程序段中編入了進給率數(shù)frn,實際上就規(guī)定了執(zhí)行該程序段的時間t,它們之間的關系是:
程序編制時選定進給量f后,刀具中心的運動速度就一定了。在直線切削時,切削點(刀具與加工表面的切點)的運動速度就是程序編制時給定的進給量。但是在做圓弧切削時,切削點實際進給量并不等于程序編制時選定的刀具中心的進給量。
采用frn編程,在做直線切削時,由于刀具中心運動的距離與程序中直線加工的長度經常是不同的,故實際的進給量與程序編制預定的frn所對應的值也不同。在做圓弧切削時,刀具的進給角速度是固定的,所以切削點的進給量與編程預定的frn所對應的值是一致的。由此可知,當一種數(shù)控裝置既可以用f編制程序,也可以用frn編制程序時,做直線切削適宜采用進給量f編制程序,做圓弧切削時宜采用frn編制程序。
在輪廓加工中選擇進給量f時,應注意在輪廓拐角處的“超程”問題,特別是在拐角較大而且進給量也較大時,應用在接近拐角處適當降低速度,而在拐角過后再逐漸提速的方法來保證加工精度。
數(shù)控編程時,編程人員必須確定每道工序的切削用量,并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉速、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法,需要選用不同的切削用量。為了獲得zui高的生產率和單位時間的zui高切除率,在保證零件加工質量和刀具耐用度前提下,應合理地確定切削參數(shù)。
隨著數(shù)控機床在生產實際中的廣泛應用,數(shù)控編程已經成為數(shù)控加工中的關鍵問題之一。在數(shù)控程序的編制過程中,要在人機交互狀態(tài)下即時選擇刀具和確定切削用量。因此,編程人員必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量的確定原則,從而保證零件的加工質量和加工效率,充分發(fā)揮數(shù)控機床的優(yōu)點,提高企業(yè)的經濟效益和生產水平。