加工中心镗削用量的优化

发布日期:2012-10-28    兰生客服中心    浏览:4922

  加工中心加工箱体零件时,精密孔的加工是最耗时的,下面就镗削加工切削用量的优化加以说明。

  为解决提出的问题,必须建立程序运行所必需的数据库。

图1

  切削刀具数据库根据ISO标准,刀片参数包括刀片类型,切削边长度,刀尖圆弧半径,切削边的数量和刀片的成本。刀杆的参数包括刀杆的类型,刀片在刀杆上的夹持方式,切削边的长度、刀杆的直径,所能加工孔的最小直径,刀片切削边的角度和刀杆的成本。根据这个数据库,在加工时就可以选择合适的刀片和刀杆。

  切削用量数据库切削用量数据库采用瑞典SandvikCoromant公司提供的工艺参数。它包括零件的材料、进给量、切削速度,刀片硬质合金的牌号等。

  加工中心数据库包括机床型号、在机床上所要加工零件的最大总体尺寸,进给量和主轴转速取值范围,机床功率和机床运行时每分钟的费用等。

  镗削加工工艺优化程序框图如图1所示,其中:ITbk为毛坯的精度等级;ITwp为工件的精度等级。

  优化所需的原始数据是:零件的轮廓尺寸、材料、硬度,基本加工表面的直径和长度,总的加工余量,毛坯的精度等级和表面粗糙度,零件被加工成的基本加工表面的精度等级和表面粗糙度。

  瑞典SandvikCoromant公司的数据基本上能满足切削用量优化的条件,但还存在以下不足。

  公司的数据是建立在切削刀具工作耐用度为15min这个基础上的,这仅在个别的情况是对的;

  没有给出选择切削深度的方法,这使得分配整个加工余量到每一工步中去变得复杂了;

  在选择切削速度时没有考虑切削刀具可靠性这一重要因素;

  没有考虑主偏角对切削速度的影响等等。

  以上不足之处本系统中都给予了应有的重视。

  程序运行的下一步,是输出加工顺序和总加工余量在每一工步中的分配量。应该注意的是,在加工中心上加工时,总的加工余量要比普通机床上加工时的余量少20%~40%。镗削加工的类型有:粗镗、半精镗、精镗,根据毛坯和零件的精度等级,可选用某种加工方法或其中几种方法的结合。加工余量通常是根据实际经验分配到每一个工步中去。例如:在镗削加工中,粗镗加工余量占总余量的70%,半精镗占20%,最后精镗所剩部分。如果要求一步镗削加工完毕,那么在这一步中总的加工余量,将被加工掉。

  确定了加工步骤,每一工步的加工余量之后,就对每一加工步骤的镗削参数进行优化。首先应该选择刀具,刀具包括刀片和刀杆。刀片类型选择是根据刀具切削边长度和刀尖半径而定的。进给量是根据刀尖半径和加工表面粗糙度确定的。刀片的选择与所加工零件的材料、硬度以及进给量有关。切削速度的确定与刀具的工作耐用度有关。对每种切削速度和刀具的工作耐用度来说有一个相应的加工费用,相对于费用最少的切削参数就是最优的。

  最后,校验所选用的切削用量,如果检验结果满意,就可以认为得到的优化切削用量是可用的。

  使用本程序对镗削加工用量进行优化,可以使加工箱体零件精密孔的费用降低。

图2

  刀片规格:T-MAX.U.TCMM16T312-52;刀杆:S25T-STFCR/L16-M;切削深度:a=0.21mm;进给量:s=0.12m/r;优化速度:v=210.0min;刀个耐用度:T=6-min;主轴转速:N=700r/nin;工步成本:C=1.3859美元

  图2是镗Ø60H7孔的优化结果的实例。

  以上所得到的结果都建立在ISO标准基本之上,推广使用十分方便。

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