切削参数对加工精度的影响分析
文摘:介绍了切削参数的三要素，详细阐述了数控机床加工中切削参数的合理选择，为数控机床编程和操作人员提供参考。
切削参数是表示机床主运动和进给运动的重要参数。切削参数的确定是数控加工技术中的一项重要内容，切削参数对加工效率、加工质量、刀具磨损和加工成本有着重要的影响。现在，随着CAD/CAM技术的发展，许多CAD/CAM软件都提供了自动编程功能。这些软件一般会在编程界面提示工艺规划的相关问题，如刀具选择、加工路径规划、切削参数设置等。程序员只要设置好相关参数，就可以自动生成NC程序，传送到数控机床上完成加工。因此，数控加工中切削参数的确定是在人机交互的状态下完成的，这与普通机床加工形成了鲜明的对比。同时也要求编程人员掌握确定切削参数的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点合理选择切削参数。讨论了数控编程中切削参数的确定，给出了一些原则和建议，并讨论了应注意的问题。
1.数控加工中切削参数的选择原则
切削参数包括切削速度(主轴转速)、背吃刀量和进给量，通常称为切削参数。数控加工中切削参数的选择，就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下，充分发挥机床和刀具的性能，使切削效率最大化，加工成本最小化。粗加工和精加工中切削参数的选择原则如下。
粗加工，一般是提高生产效率，但也要考虑经济性和加工成本。切削参数的选择原则是:首先，选择尽可能大的背切量；其次，根据机床的功率和刚度约束，选择最大进给速度；最后，根据刀具耐用度确定最佳切削速度。
半精加工和精加工时，要在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。切削参数的选择原则首先，根据粗加工后的余量确定背切量；其次，根据加工表面的粗糙度要求，选择较小的进给量；最后，在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选择较高的切削速度。具体数值要根据机床手册、切削参数手册和实践经验。
(1)背吃刀量ap的选择(mm)
根据加工余量和工艺系统的刚性来确定反向进给ap。当机床、工件和刀具的刚度允许时，ap等于加工余量，是提高生产率的有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，精加工要留有一定的余量。数控机床的精加工余量可以略小于普通机床。特定选择
粗加工时，留完精加工和半精加工余量后，尽快切掉剩余余量；如果工艺制度不够刚性或余量过大，无法一次性去除，也要按照先多后少的不等余量法进行加工。第一个刀片的ap要尽可能大，这样刀片就可以切入内层，避免工件表面不平整和出现硬皮铸锻件。
当冲击载荷较大(如断续表面)或工艺系统刚性较差(如细长轴、镗刀杆、旧机床)时，可适当减小ap以降低切削力。
精加工时，应根据粗加工留下的余量来确定ap，采用逐步降低ap的方法，逐步提高加工精度和表面质量。一般精加工时，AP = 0.05 ~ 0.8mm；半精加工，取AP = 1.0 ~ 3.0 mm。
(2)切割宽度L(毫米)
一般l与刀具直径d成正比，与切削深度成反比。在数控加工中，L的一般取值范围为:L = (0.6 ~ 0.9) d。
(3)进给速率(进给速度)f(毫米/分钟或毫米/转)的选择
进给率(进给速度)是数控机床切削参数中的一个重要参数。根据零件表面粗糙度、加工精度要求、刀具和工件材料，参照切削参数手册选用。对于多齿刀具，进给速度vf、刀具速度N、刀具齿数Z和每齿进给量fz之间的关系为VF = FN = FZN。
粗加工时，由于对工件表面质量要求不高，F主要受刀架、刀片、机床和工件的强度和刚度所承受的切削力的限制，一般按刚度选取。当工艺系统刚度较好时，可采用较大的f；反之，适当降低f。
精加工或半精加工时，应根据工件的表面粗糙度Ra选择F。Ra要求f小，但不能太小，因为f太小，切削厚度hD会太薄，但Ra会增大，加剧刀具磨损。刀具的辅助偏转角越大，刀尖圆弧的半径就越大，可以选择f值越大。一般精铣宜用20 ~ 25mm/min，精车宜用0.10 ~ 0.20mm/r。我们还应该注意零件加工中的一些特殊因素。例如，在轮廓加工中，选择进给量时，要考虑轮廓拐角处的超程问题。特别是当拐角较大，进给速度较高时，进给速度应在拐角附近适当降低，拐角后逐渐提高，以保证加工精度。
(4)切削速度Vc的选择(米/分钟)
根据所选的反向进给、进给和刀具耐用度选择切削速度。可以用经验公式计算，也可以根据生产实践经验，在机床手册允许的切削速度范围内，通过查表或查阅相关切削参数手册来选择。在选择切削速度时，还要考虑:要尽量避开产生屑瘤的区域；断续切削时，为了减少冲击和热应力，应适当降低切削速度；在易振动的情况下，切削速度应避开自激振动的临界速度；加工大型细长薄壁工件时，应选择较低的切削速度；加工带皮工件时，应适当降低切削速度；如果工艺系统的刚性较差，则应降低切割速度。
(5)主轴转速n(转/分)
主轴转速一般根据切削速度VC来选择。
计算公式为:n=1000VC/πD
其中d是工件或刀具的直径(mm)。
数控机床的控制面板一般都配有主轴转速调节(放大)开关，在加工时可以整数倍调节主轴转速。
结论
随着数控机床在生产实践中的广泛应用，数控编程已成为数控加工的关键问题之一。在编制数控加工程序的过程中，要在人机交互的状态下合理确定切削参数。因此，编程人员必须熟悉数控加工中切削参数的确定原则，结合现场生产情况选择合理的切削参数，以保证零件的加工质量和效率，充分发挥数控机床的优势，提高企业的经济效益和生产水平。
不知道对不对