學(xué)員在 CNC 編程中如何合理設(shè)置進(jìn)給速度?
1. **考慮工件材料因素**
- **硬度不同設(shè)置不同**:工件材料的硬度是影響進(jìn)給速度設(shè)置的關(guān)鍵因素。例如,在加工硬度較低的鋁合金材料時(shí),由于其切削阻力較小,進(jìn)給速度可以設(shè)置得相對(duì)快一些。一般粗加工鋁合金時(shí),進(jìn)給速度可以達(dá)到每轉(zhuǎn)0.2 - 0.5毫米(車削)或每分鐘1000 - 3000毫米(銑削)。而對(duì)于硬度較高的淬火鋼,進(jìn)給速度則要降低,因?yàn)槠淝邢髁Υ?,否則會(huì)導(dǎo)致刀具磨損加劇或損壞,粗加工時(shí)可能每轉(zhuǎn)0.05 - 0.15毫米(車削)或每分鐘200 - 800毫米(銑削)。
- **材料韌性影響**:材料的韌性也很重要。像不銹鋼這種韌性較好的材料,切屑容易黏附在刀具上,所以進(jìn)給速度不能太快。在車削不銹鋼時(shí),粗加工進(jìn)給速度一般每轉(zhuǎn)0.1 - 0.2毫米較為合適,同時(shí)還要考慮斷屑問題,適當(dāng)調(diào)整進(jìn)給速度來保證良好的斷屑效果,避免切屑纏繞刀具影響加工精度和表面質(zhì)量。
2. **依據(jù)刀具特性來設(shè)置**
- **刀具材料關(guān)聯(lián)**:刀具材料不同,能承受的進(jìn)給速度也不同。例如,高速鋼刀具的耐熱性和耐磨性相對(duì)硬質(zhì)合金刀具要差一些。在相同的加工條件下,硬質(zhì)合金刀具的進(jìn)給速度可以比高速鋼刀具高。如用高速鋼刀具銑削普通碳鋼,粗加工進(jìn)給速度可能為每分鐘200 - 500毫米,而用硬質(zhì)合金刀具時(shí),這個(gè)數(shù)值可以提高到每分鐘500 - 1500毫米。
- **刀具尺寸和類型**:刀具的尺寸和類型對(duì)進(jìn)給速度也有影響。大直徑的刀具在相同轉(zhuǎn)速下,線速度較高,所以進(jìn)給速度可以適當(dāng)增加。對(duì)于銑刀來說,立銑刀和球頭銑刀在加工相同的輪廓時(shí),由于球頭銑刀的切削刃參與切削的部分在不斷變化,為了保證加工質(zhì)量,其進(jìn)給速度可能要比立銑刀略低。例如,用直徑10毫米的立銑刀銑削平面,進(jìn)給速度可以設(shè)置為每分鐘600 - 1000毫米,而同樣條件下,直徑10毫米的球頭銑刀可能設(shè)置為每分鐘400 - 800毫米。
3. **基于加工精度和表面質(zhì)量要求**
- **粗加工階段**:在粗加工時(shí),主要目的是快速去除余量,對(duì)表面質(zhì)量要求相對(duì)較低,所以可以設(shè)置較高的進(jìn)給速度來提高加工效率。例如,在車削軸類零件粗加工外圓時(shí),為了盡快去除毛坯余量,進(jìn)給速度可以設(shè)置為每轉(zhuǎn)0.3 - 0.5毫米。但也要注意不能過高,以免引起刀具過度振動(dòng),影響刀具壽命和機(jī)床精度。
- **精加工階段**:精加工則更注重表面質(zhì)量和精度。此時(shí)要降低進(jìn)給速度,使切削過程更加平穩(wěn)。比如在銑削平面達(dá)到較高的表面粗糙度要求(如Ra1.6 - Ra0.8)時(shí),精加工進(jìn)給速度可能要控制在每分鐘100 - 300毫米,以確保加工表面的平整度和光潔度。同時(shí),在精加工輪廓時(shí),要根據(jù)輪廓的復(fù)雜程度和精度要求進(jìn)一步調(diào)整進(jìn)給速度,對(duì)于精度要求極高的微小輪廓,進(jìn)給速度可能會(huì)更低。
4. **結(jié)合機(jī)床性能綜合考慮**
- **機(jī)床功率限制**:機(jī)床的功率決定了它能夠承受的切削力大小。如果進(jìn)給速度設(shè)置過高,切削力超過機(jī)床功率,會(huì)導(dǎo)致機(jī)床出現(xiàn)過載報(bào)警,甚至損壞機(jī)床部件。例如,對(duì)于功率較小的小型CNC車床,在加工較大直徑的工件時(shí),由于切削力較大,進(jìn)給速度要相應(yīng)降低,以保證機(jī)床的正常運(yùn)行。
- **機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)精度**:機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的精度也會(huì)影響進(jìn)給速度的設(shè)置。如果機(jī)床的進(jìn)給絲杠等部件精度較低,過高的進(jìn)給速度可能會(huì)導(dǎo)致定位精度下降。所以在高精度加工要求下,即使機(jī)床功率允許,也要根據(jù)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的實(shí)際精度來合理設(shè)置進(jìn)給速度,一般要在機(jī)床的推薦進(jìn)給速度范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整,并且要通過試切等方式來驗(yàn)證設(shè)置的合理性。
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