劉艷紅
(周口市高級技工學(xué)校,河南 周口 466000)
在模型建立時,需要通過建立相應(yīng)的變量與控制條件來形成零件模型,進而能夠確定機床的加工參數(shù)與工具,然后,可以根據(jù)需要對機床加工的速度、深度、寬度等進行分析,需要通過實驗分析確定刀具在切削過程中的深度與寬度,并對刀具的運行軌跡進行定位,在確定這些參數(shù)模型之后,就需要確定進給量與切削速度兩個模型變量,就可以通過目標(biāo)函數(shù)來確定這兩個變量,同時要確定如下的約束條件:(1)切削過程中主軸的轉(zhuǎn)速要求與機床切削的轉(zhuǎn)速一致;(2)每個齒輪的進給量要與切削的速度一致;(3)要滿足機床主軸的最大進給力大于切削的力度;(4)保證零件表面的粗糙度要能夠滿足相應(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,在確定機床的主軸轉(zhuǎn)速時要能夠結(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)切削工具的直徑來確定切削的速度V,具體的計算公式為:n=1000v/D,其中切削速度V的單位用m/min 來表示,在數(shù)控機床中,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,要求能夠根據(jù)數(shù)控機床的具體要求,選擇機床設(shè)備要求的、接近主軸轉(zhuǎn)速要求的倍率開關(guān)進行工作,在對數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速進行調(diào)整時,需要結(jié)合具體的要求進行整倍數(shù)的調(diào)整,這是機床切削用量中需要直接注意的問題。
(2)加工進給速度的合理選擇。加工的進給速度要求與主軸的轉(zhuǎn)速、切削的用量相匹配,在確定進給參數(shù)時要能夠合理確定進給與轉(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)量滿足具體的需求的前提下,要求能夠選擇較高進給速度首先對零件進行粗加工,便于提高零件的加工效率,對于零件加工時的主要影響因素包括刀桿、刀具的材料、機床、工件的精度與硬度等。一般情況下,將刀具的進給速度控制在100~200mm/min,對零件進行切斷、打孔,在采用高速鋼刀具進行零件加工時,要求能夠合理的降低進給加工的速度(如可采用20~50mm/min)先對零件進行粗加工,然后在根據(jù)零件的表面粗糙度、精細度等進行加工,如果零件的表面粗糙度大,進給的速度就要求比較小,但是要保證零件加工的要求。在進行精銑加工時,需要準(zhǔn)確的控制零件加工進給的速度,一般控制在20~25mm/min,而在精車加工時,要將進給速度控制在0.1~0.2min/r,同時在加工時還要控制零件加工的一些特殊程序,例如零件的輪廓問題,以及零件加工的超程問題等。
(3)背吃刀量參數(shù)合理化的選擇。在零件加工時,有效地控制數(shù)控機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,如果因為工藝因素不能一次走刀將余量切除,就需采用多次不等余量法的程序?qū)α慵M行加工,同時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,或者由于機床的細長軸、膛刀桿等因素造成零件加工的工藝系統(tǒng)剛度不能滿足要求時,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,將機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)控機床對零件進行加工時,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,需要采用與模型相對應(yīng)的算法來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)控加工的過程中,提高零件的加工效率。