数控加工转速进给在数控车床加工中的应用与计算方法
一、数控加工转速进给概述
数控加工转速进给是指在数控车床加工过程中,对刀具的转速和进给速度进行精确控制的技术。它是数控车床加工中重要的工艺参数,直接影响到加工质量、生产效率以及刀具寿命。合理的转速进给设置,可以提高加工精度,降低加工成本,延长刀具使用寿命。
二、数控加工转速进给的计算方法
1. 转速计算
(1)计算切削速度
切削速度是指刀具与工件接触点上的线速度。其计算公式为:
切削速度 V = πDn
式中:V为切削速度(m/min);D为工件直径(mm);n为转速(r/min)。
(2)转速确定
根据切削速度和工件材料,选择合适的切削速度范围,然后根据切削速度公式计算转速。转速计算公式为:
n = V / πD
2. 进给速度计算
(1)计算进给量
进给量是指刀具在工件上每转一转所移动的距离。其计算公式为:
进给量 F = f z
式中:F为进给量(mm/r);f为每齿进给量(mm/z);z为每转齿数。
(2)进给速度确定
根据工件材料、刀具类型和加工精度要求,选择合适的进给量。然后根据进给量公式计算进给速度。进给速度计算公式为:
进给速度 Vf = F n
三、案例分析
1. 案例一:某企业加工直径为φ60mm的工件,采用外圆车削加工,工件材料为45钢。要求加工表面粗糙度Ra为1.6μm,加工余量为2mm。
(1)切削速度选择:根据工件材料,切削速度范围为60~80m/min。选择切削速度V=70m/min。
(2)转速计算:n = V / πD = 70 / (3.14 60) ≈ 362.4r/min。
(3)进给量选择:根据加工精度要求,选择每齿进给量f=0.1mm,每转齿数z=4。进给量F = f z = 0.1 4 = 0.4mm。
(4)进给速度计算:Vf = F n = 0.4 362.4 ≈ 144.96m/min。
2. 案例二:某企业加工直径为φ100mm的工件,采用端面车削加工,工件材料为铝镁合金。要求加工表面粗糙度Ra为3.2μm,加工余量为1.5mm。
(1)切削速度选择:根据工件材料,切削速度范围为80~100m/min。选择切削速度V=90m/min。
(2)转速计算:n = V / πD = 90 / (3.14 100) ≈ 286.5r/min。
(3)进给量选择:根据加工精度要求,选择每齿进给量f=0.15mm,每转齿数z=3。进给量F = f z = 0.15 3 = 0.45mm。
(4)进给速度计算:Vf = F n = 0.45 286.5 ≈ 129.375m/min。
3. 案例三:某企业加工直径为φ80mm的工件,采用内孔车削加工,工件材料为不锈钢。要求加工表面粗糙度Ra为0.8μm,加工余量为1mm。
(1)切削速度选择:根据工件材料,切削速度范围为50~70m/min。选择切削速度V=60m/min。
(2)转速计算:n = V / πD = 60 / (3.14 80) ≈ 238.1r/min。
(3)进给量选择:根据加工精度要求,选择每齿进给量f=0.08mm,每转齿数z=4。进给量F = f z = 0.08 4 = 0.32mm。
(4)进给速度计算:Vf = F n = 0.32 238.1 ≈ 76.352m/min。
4. 案例四:某企业加工直径为φ50mm的工件,采用螺纹车削加工,工件材料为碳钢。要求加工表面粗糙度Ra为6.3μm,加工余量为2mm。
(1)切削速度选择:根据工件材料,切削速度范围为50~70m/min。选择切削速度V=60m/min。
(2)转速计算:n = V / πD = 60 / (3.14 50) ≈ 376.8r/min。
(3)进给量选择:根据加工精度要求,选择每齿进给量f=0.2mm,每转齿数z=2。进给量F = f z = 0.2 2 = 0.4mm。
(4)进给速度计算:Vf = F n = 0.4 376.8 ≈ 150.72m/min。
5. 案例五:某企业加工直径为φ40mm的工件,采用成形车削加工,工件材料为铜合金。要求加工表面粗糙度Ra为12.5μm,加工余量为1.5mm。
(1)切削速度选择:根据工件材料,切削速度范围为100~150m/min。选择切削速度V=120m/min。
(2)转速计算:n = V / πD = 120 / (3.14 40) ≈ 95.5r/min。
(3)进给量选择:根据加工精度要求,选择每齿进给量f=0.3mm,每转齿数z=2。进给量F = f z = 0.3 2 = 0.6mm。
(4)进给速度计算:Vf = F n = 0.6 95.5 ≈ 57.3m/min。
四、常见问题问答
1. 问:数控加工转速进给对加工质量有什么影响?
答:数控加工转速进给对加工质量有很大影响。合适的转速进给可以提高加工精度,降低加工表面粗糙度,提高加工表面质量。
2. 问:如何确定数控加工转速进给?
答:确定数控加工转速进给需要考虑工件材料、加工精度、刀具类型、机床性能等因素。根据实际情况选择合适的切削速度和进给量。
3. 问:数控加工转速进给对刀具寿命有什么影响?
答:数控加工转速进给对刀具寿命有很大影响。合适的转速进给可以降低刀具磨损,延长刀具使用寿命。
4. 问:如何调整数控加工转速进给?
答:调整数控加工转速进给需要根据加工需求、工件材料、刀具类型等因素进行。通过调整机床参数、编程参数等方式实现。
5. 问:数控加工转速进给对生产效率有什么影响?
答:数控加工转速进给对生产效率有很大影响。合适的转速进给可以提高加工速度,降低加工时间,提高生产效率。
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