劉艷紅
(周口市高級(jí)技工學(xué)校,河南 周口 466000)
在模型建立時(shí),需要通過(guò)建立相應(yīng)的變量與控制條件來(lái)形成零件模型,進(jìn)而能夠確定機(jī)床的加工參數(shù)與工具,然后,可以根據(jù)需要對(duì)機(jī)床加工的速度、深度、寬度等進(jìn)行分析,需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析確定刀具在切削過(guò)程中的深度與寬度,并對(duì)刀具的運(yùn)行軌跡進(jìn)行定位,在確定這些參數(shù)模型之后,就需要確定進(jìn)給量與切削速度兩個(gè)模型變量,就可以通過(guò)目標(biāo)函數(shù)來(lái)確定這兩個(gè)變量,同時(shí)要確定如下的約束條件:(1)切削過(guò)程中主軸的轉(zhuǎn)速要求與機(jī)床切削的轉(zhuǎn)速一致;(2)每個(gè)齒輪的進(jìn)給量要與切削的速度一致;(3)要滿(mǎn)足機(jī)床主軸的最大進(jìn)給力大于切削的力度;(4)保證零件表面的粗糙度要能夠滿(mǎn)足相應(yīng)的要求。
(1)主軸轉(zhuǎn)速的合理選擇。主軸的轉(zhuǎn)速與切削的速度是緊密相關(guān)的,在確定機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速時(shí)要能夠結(jié)合主軸的切削速度與切削刀具一定的關(guān)系,或者依據(jù)切削工具的直徑來(lái)確定切削的速度V,具體的計(jì)算公式為:n=1000v/D,其中切削速度V的單位用m/min 來(lái)表示,在數(shù)控機(jī)床中,刀具的耐用度直接影響著刀具的切削速度,而n代表主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度,它的單位用rev/min,式中D主要是指刀具的直徑或者是加工零件的直徑,單用mm 表示,在零件加工時(shí),要求能夠根據(jù)數(shù)控機(jī)床的具體要求,選擇機(jī)床設(shè)備要求的、接近主軸轉(zhuǎn)速要求的倍率開(kāi)關(guān)進(jìn)行工作,在對(duì)數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整時(shí),需要結(jié)合具體的要求進(jìn)行整倍數(shù)的調(diào)整,這是機(jī)床切削用量中需要直接注意的問(wèn)題。
(2)加工進(jìn)給速度的合理選擇。加工的進(jìn)給速度要求與主軸的轉(zhuǎn)速、切削的用量相匹配,在確定進(jìn)給參數(shù)時(shí)要能夠合理確定進(jìn)給與轉(zhuǎn)軸的速度相適應(yīng),其次要求能夠根據(jù)加工零件的表面粗糙度、精度,以及加工刀具的材料性質(zhì)選擇合理的參數(shù),在保證零件加工的質(zhì)量滿(mǎn)足具體的需求的前提下,要求能夠選擇較高進(jìn)給速度首先對(duì)零件進(jìn)行粗加工,便于提高零件的加工效率,對(duì)于零件加工時(shí)的主要影響因素包括刀桿、刀具的材料、機(jī)床、工件的精度與硬度等。一般情況下,將刀具的進(jìn)給速度控制在100~200mm/min,對(duì)零件進(jìn)行切斷、打孔,在采用高速鋼刀具進(jìn)行零件加工時(shí),要求能夠合理的降低進(jìn)給加工的速度(如可采用20~50mm/min)先對(duì)零件進(jìn)行粗加工,然后在根據(jù)零件的表面粗糙度、精細(xì)度等進(jìn)行加工,如果零件的表面粗糙度大,進(jìn)給的速度就要求比較小,但是要保證零件加工的要求。在進(jìn)行精銑加工時(shí),需要準(zhǔn)確的控制零件加工進(jìn)給的速度,一般控制在20~25mm/min,而在精車(chē)加工時(shí),要將進(jìn)給速度控制在0.1~0.2min/r,同時(shí)在加工時(shí)還要控制零件加工的一些特殊程序,例如零件的輪廓問(wèn)題,以及零件加工的超程問(wèn)題等。
(3)背吃刀量參數(shù)合理化的選擇。在零件加工時(shí),有效地控制數(shù)控機(jī)床切削的背吃刀量的參數(shù),也是控制零件加工的重要保證,它主要是依據(jù)機(jī)床、工件加工的余量、刀具的加工速度等分析零件的加工,在零件剛度加工滿(mǎn)足要求的情況下,為有效控制零件表面加工的粗糙度與精度,要求背吃刀量與零件加工的余量一致,這樣能夠減少走刀的次數(shù),進(jìn)而能提高零件加工的生產(chǎn)效率。在具體的參數(shù)設(shè)置過(guò)程中,首先需要精加工或者半精加工的零件余量,然后利用一次走刀的方式切除零件的余量,如果因?yàn)楣に囈蛩夭荒芤淮巫叩秾⒂嗔壳谐托璨捎枚啻尾坏扔嗔糠ǖ某绦驅(qū)α慵M(jìn)行加工,同時(shí)保證第一次走刀切除的量必須要大,形成層切削狀態(tài),防止在加工的過(guò)程中出現(xiàn)零件表面不平的情況。如果出現(xiàn)沖擊載荷較大的情況時(shí),或者由于機(jī)床的細(xì)長(zhǎng)軸、膛刀桿等因素造成零件加工的工藝系統(tǒng)剛度不能滿(mǎn)足要求時(shí),需要結(jié)合切削的工藝要求降低切削的深度,以小刀具的切削力。一般情況下,在精加工時(shí)需要將零件的切削深度控制在0.05~0.08mm 范圍內(nèi),并逐步加工控制,在半精度加工時(shí),將機(jī)床的刀具切削深度控制在1.0~3.0mm 的范圍內(nèi)。
總之,在數(shù)控機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行加工時(shí),需要提前優(yōu)化分析參數(shù)設(shè)置的情況,不僅要求提升工件的工作效率,還要能夠提高零件的加工質(zhì)量。在建立零件加工的切削模型時(shí),需要采用與模型相對(duì)應(yīng)的算法來(lái)處理工件加工的參數(shù),找到零件加工的適合切削參數(shù)值,以方便的在數(shù)控加工的過(guò)程中,提高零件的加工效率。