如何根據(jù)加工材料和刀具類型來選擇合適的切削速度和進給量?
根據(jù)加工材料和刀具類型選擇合適的切削速度和進給量可以從以下幾個方面考慮:
**一、加工材料的特性**
1. 硬度
- 對于硬度較高的材料,如淬火鋼、硬質(zhì)合金等,應選擇較低的切削速度和較小的進給量。這是因為高硬度材料需要較大的切削力來進行切削,而高切削速度會使刀具溫度急劇上升,加劇刀具磨損。同時,較大的進給量也會增加切削力,容易導致刀具破損。
- 例如,在加工淬火鋼時,切削速度一般控制在 30 - 70m/min 之間,進給量為 0.05 - 0.2mm/r。
- 對于硬度較低的材料,如鋁合金、銅合金等,可以選擇較高的切削速度和較大的進給量。這些材料切削阻力小,高切削速度可以提高加工效率,而較大的進給量也不會對刀具造成過大的負擔。
- 例如,加工鋁合金時,切削速度可達到 200 - 500m/min,進給量為 0.1 - 0.5mm/r。
2. 強度
- 高度材料在切削過程中會產(chǎn)生較大的切削力,因此需要較低的切削速度和較小的進給量。例如,鈦合金的強度高,切削時容易產(chǎn)生高溫和刀具磨損,切削速度一般控制在 40 - 100m/min 之間,進給量為 0.05 - 0.2mm/r。
- 低強度材料則可以采用較高的切削速度和較大的進給量。例如,塑料等低強度材料的切削速度可以較高,進給量也可以相對較大。
3. 韌性
- 韌性好的材料在切削時容易產(chǎn)生變形和纏繞刀具的現(xiàn)象,需要較低的切削速度和較小的進給量。例如,不銹鋼的韌性較好,切削時容易產(chǎn)生加工硬化,切削速度一般控制在 60 - 150m/min 之間,進給量為 0.05 - 0.3mm/r。
- 韌性差的材料則可以采用較高的切削速度和較大的進給量。例如,鑄鐵等脆性材料的切削速度可以相對較高,進給量也可以較大。
4. 導熱性
- 導熱性好的材料能夠迅速將切削熱傳遞出去,降低刀具溫度,因此可以采用較高的切削速度和較大的進給量。例如,銅合金的導熱性好,切削速度可以較高,進給量也可以相對較大。
- 導熱性差的材料則容易使刀具溫度升高,需要較低的切削速度和較小的進給量。例如,鈦合金的導熱性差,切削時刀具溫度容易升高,需要控制切削速度和進給量。
**二、刀具類型**
1. 刀具材料
- 不同的刀具材料具有不同的性能特點,因此適用的切削速度和進給量也不同。
- 高速鋼刀具:高速鋼刀具的硬度和耐熱性相對較低,適用于較低的切削速度和較小的進給量。例如,在加工普通鋼材時,切削速度一般控制在 20 - 30m/min 之間,進給量為 0.1 - 0.3mm/r。
- 硬質(zhì)合金刀具:硬質(zhì)合金刀具具有較高的硬度和耐熱性,適用于較高的切削速度和較大的進給量。例如,在加工鋼材時,切削速度可以達到 80 - 200m/min,進給量為 0.1 - 0.5mm/r。
- 陶瓷刀具:陶瓷刀具具有極高的硬度和耐熱性,適用于更高的切削速度和較大的進給量。例如,在加工鑄鐵等材料時,切削速度可以達到 500 - 1000m/min,進給量為 0.2 - 0.8mm/r。
- 金剛石刀具:金剛石刀具具有極高的硬度和導熱性,適用于高速切削和精密加工。例如,在加工有色金屬和非金屬材料時,切削速度可以達到 1000 - 5000m/min,進給量為 0.01 - 0.1mm/r。
2. 刀具幾何形狀
- 刀具的幾何形狀也會影響切削速度和進給量的選擇。
- 刀尖圓弧半徑較大的刀具:刀尖圓弧半徑較大的刀具可以承受較大的切削力,適用于較大的進給量。但同時,較大的刀尖圓弧半徑也會使切削力增大,需要適當降低切削速度。
- 刀具刃傾角較大的刀具:刀具刃傾角較大的刀具可以減小切削力,提高刀具的鋒利度,適用于較高的切削速度和較大的進給量。但刃傾角過大也會使刀具強度降低,容易破損,需要根據(jù)實際情況進行選擇。
3. 刀具涂層
- 刀具涂層可以提高刀具的硬度、耐磨性和耐熱性,從而提高切削速度和進給量。
- 例如,TiN 涂層刀具可以提高刀具的硬度和耐磨性,適用于較高的切削速度和較大的進給量。TiAlN 涂層刀具具有更高的耐熱性,適用于更高的切削速度。
**三、綜合考慮**
在選擇切削速度和進給量時,需要綜合考慮加工材料的特性和刀具類型,同時還要考慮加工精度、表面質(zhì)量、機床性能等因素??梢酝ㄟ^以下方法進行選擇:
1. 參考刀具制造商的推薦參數(shù):刀具制造商通常會提供刀具的推薦切削參數(shù),這些參數(shù)是根據(jù)刀具的性能和加工材料的特性經(jīng)過測試得出的,可以作為選擇切削速度和進給量的參考。
2. 進行切削試驗:在實際加工前,可以進行切削試驗,通過調(diào)整切削速度和進給量,觀察加工效果和刀具磨損情況,確定比較好的切削參數(shù)。
3. 經(jīng)驗積累:在實際加工過程中,不斷積累經(jīng)驗,根據(jù)不同的加工材料和刀具類型,總結出適合的切削速度和進給量。
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