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刀具新闻
 
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浅析数控刀具铣削加工参数在线优化技术
作者:沪马刀具 ‖ 时间:2010-01-16 ‖ 来源:网络 ‖ 点击:

从多数企业数控机床使用的现状而言,切削参数的选择是困扰数控加工的一个大问题。目前,数控加工切削参数的选用尚无标准可循,其选用受到个人技术水平影响甚大。这是因为切削过程中,工件材质硬度的变化、切削深度的不同、刀具磨损状况、切削液流量变化等因素,都将导致实际切削工况偏离理想状态。而这种偏离程度也不是保持在一个稳定的水平上。为了避免或减少这种偏离对刀具、对加工工件质量的影响,数控编程人员在实际工作中往往采用比较保守的参数设置,来应对复杂、多变的切削加工。即使在大量使用数控机床的企业,也存在着工艺管理水平不高,缺乏典型零件NC加工工艺指导文件和NC切削参数等突出问题。实践证明,正确合理地选择切削参数和优化切削过程,对确保产品质量、提高生产率,降低制造成本、保证数控机床安全运行和提高综合效益是十分重要的。
  1.CNC加工优化技术难题
  优化NC程序的作用可以概括为:加工时问优化、加工路径优化、切削条件优化等等。加工时问优化是生产中遇到最多的情况。例如使用φ12mm立铣刀铣削图1所示零件。从图1中可以看到,加工时长、短边的材料去除率是不一样的。也就是讲,如果给定一个切削进给速度,则刀轴切削载荷是不一样的。铣削短边时,材料去除率高,刀具切削载荷大;而铣削长边时,材料去除率低,刀具切削载荷小。既然刀轴能正常铣削掉短边的材料(设定此时刀轴切削载荷为100%),则铣削长边时刀轴则没有发挥出全部功率,尚有提高生产效率的余地。

 


  为了提高加工效率,编程者可以考虑到使铣四边时的刀轴切削载荷都保持一个较高的水平。如将铣短边的进给速度设为120mm/min,铣长边的进给速度设为160mm/min,这样可以缩短铣削时间。

 


  简单的二维轮廓加工,为尽可能使材料等体积去除率保持在较好水平上,可以通过手工编写在不同线段的进给速度。然而,在较复杂的二维加工中,由编程者来考虑如何分配进给速度,其工作量是很大的,即使在NC程序中分别编辑不同的进给速度,实际刀轴切削载荷也会有较大波动。若要人工在三维零件的NC程序中为每个切削程序段分配不同的进给速度,将是一件很困难的事。
  CNC机床的加工过程受加工形状和切削状况的限制。这样,在每个加工阶段,必须采用程序设定的转速和进给速率,没有足够的灵活性以适应加工时的动态变化。实际上,由于以下几个方面的原因,切削条件倾向于动态变化。这些原因包括: (1)无论胚料还是棒料、锻件还是铸件,工件

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