數(shù)控機(jī)床的加工效果與哪些因素有關(guān)?
數(shù)控機(jī)床的加工效果受到多種因素的影響,包括機(jī)床自身性能、加工工藝參數(shù)、刀具選擇與使用、工件材料與裝夾等,以下是具體介紹:
機(jī)床自身性能
精度:機(jī)床的幾何精度,如工作臺(tái)的平面度、各坐標(biāo)軸的垂直度和平行度等,直接影響加工零件的尺寸精度和形狀精度;定位精度決定了刀具或工作臺(tái)在運(yùn)動(dòng)過程中所能達(dá)到的位置準(zhǔn)確性,若定位精度不足,會(huì)導(dǎo)致加工零件的尺寸偏差和位置誤差。
穩(wěn)定性:穩(wěn)定的機(jī)床結(jié)構(gòu)能夠在加工過程中有效抵抗切削力、振動(dòng)等外力作用,減少變形和振動(dòng),保證加工精度和表面質(zhì)量;可靠的控制系統(tǒng)可以***地控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和加工過程,減少因系統(tǒng)故障或控制誤差引起的加工缺陷。
運(yùn)動(dòng)特性:機(jī)床坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)速度和加速度影響加工效率和表面質(zhì)量,較高的運(yùn)動(dòng)速度可以縮短加工時(shí)間,但如果加速度控制不當(dāng),可能會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)部件的沖擊和振動(dòng),影響加工精度;良好的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性能夠使刀具在切削過程中保持穩(wěn)定的進(jìn)給,避免因速度波動(dòng)而產(chǎn)生的表面粗糙度變化和尺寸誤差。
加工工藝參數(shù)
切削速度:切削速度是指刀具切削刃上某一點(diǎn)相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)速度。它對(duì)加工效率和表面質(zhì)量有重要影響。提高切削速度可以縮短加工時(shí)間,但過高的切削速度會(huì)使刀具磨損加劇,甚至產(chǎn)生積屑瘤,影響加工表面質(zhì)量,還可能導(dǎo)致機(jī)床振動(dòng),降低加工精度。
進(jìn)給量:進(jìn)給量是指刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量。較大的進(jìn)給量可以提高加工效率,但會(huì)使切削力增大,容易引起工件變形和振動(dòng),導(dǎo)致加工表面粗糙度增加;較小的進(jìn)給量雖然可以獲得較好的表面質(zhì)量,但會(huì)降低加工效率。
切削深度:切削深度是指每次走刀時(shí)刀具切入工件的深度。切削深度的大小直接影響切削力和切削功率。過大的切削深度可能會(huì)超過機(jī)床和刀具的承受能力,導(dǎo)致刀具破損、機(jī)床過載,甚至影響加工精度和表面質(zhì)量;過小的切削深度則會(huì)增加走刀次數(shù),降低加工效率。
刀具選擇與使用
刀具材料:不同的刀具材料具有不同的硬度、耐磨性、耐熱性和韌性等性能。例如,高速鋼刀具具有較好的韌性和切削性能,適用于加工一些硬度不高的材料;硬質(zhì)合金刀具硬度高、耐磨性好,常用于加工高硬度材料和對(duì)精度要求較高的零件。選擇合適的刀具材料可以提高刀具的使用壽命和加工效率,保證加工質(zhì)量。
刀具幾何參數(shù):刀具的前角、后角、主偏角、副偏角等幾何參數(shù)直接影響切削力、切削溫度和切屑的形成與排出。合理的刀具幾何參數(shù)可以減小切削力,降低切削溫度,改善切屑的卷曲和排出情況,從而提高加工表面質(zhì)量和效率。
刀具磨損與壽命:刀具在切削過程中會(huì)逐漸磨損,當(dāng)磨損達(dá)到一定程度時(shí),會(huì)影響加工精度和表面質(zhì)量。因此,需要定期檢查刀具的磨損情況,及時(shí)更換刀具,以保證加工效果。
工件材料與裝夾
工件材料特性:不同的工件材料具有不同的硬度、強(qiáng)度、韌性、導(dǎo)熱性等物理和力學(xué)性能,這些性能會(huì)影響切削力、切削溫度和刀具磨損等。例如,加工硬度高的材料時(shí),需要選擇硬度更高的刀具和合適的切削參數(shù),否則刀具容易磨損,加工精度也難以保證;加工韌性好的材料時(shí),容易產(chǎn)生積屑瘤和毛刺,影響加工表面質(zhì)量。
工件裝夾方式:工件的裝夾方式直接影響加工過程中的穩(wěn)定性和定位精度。如果裝夾不牢固,在切削力的作用下,工件可能會(huì)發(fā)生位移或振動(dòng),導(dǎo)致加工尺寸偏差和表面質(zhì)量下降;裝夾方式不合理還可能引起工件變形,特別是對(duì)于一些薄壁件和細(xì)長軸類零件,變形問題更為突出,會(huì)嚴(yán)重影響加工精度。
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