1 簡介
鋁合金因其具有低密度、高比強度、優異的鑄造性能和切削加工性能等特點, 在電子加工行業得到了廣泛的應用。隨著數控加工機床的廣泛應用和加工任務的急劇增加, 如何在數控加工中提高鋁合金的加工效率己成為一個現實和迫切需要解決的問題。作為具有較高加工效率、較小切削力和較高加工精度的鋁合金高速、高效加工技術在電子產品加工業中將會有廣闊的前景。
近年來, 國外高速銑機床的應用使高速、高效加工技術得到了廣泛的應用。但是, 對于國內大多數數控加工車間來說, 在現有的設備基礎上, 提高切削工藝參數, 來取得一些高速加工的實際利益更為現實和迫切。
本文通過在數控加工中心上進行的銑削試驗, 分析了鋁合金在高效加工中的主切削力變化特征,考察了影響切削力變化的因素。根據分析結果制定了鋁合金高效加工的切削工藝參數選用原則。
2 鋁合金銑削試驗
2. 1 試驗條件
本次試驗在寧夏小巨人公司生產的V T C—20 B 加工中心上進行, 其最高轉速為70 0 轉/分, 主軸功率IOKW, 最高進給量5 0 0 0 毫米/ 分。工件材料為鋁合金2A 1 2, 其化學成分和力學性能見表1。刀具采用S ECO 公司的中2 0 機夾式立銑刀, 刀片為X O入IX Og O3 2OT R—ME 06 涂層硬質合金刀片, 刀片圓角為R2。
切削功率數據從機床的加工監控畫面讀取。切削力數據從切削功率數據計算
2 .2 試驗方案
為了分析切削速度, 進給量和切削深度對切削功率和主切削力的影響, 設計了3 組試驗數據。
第一組: 切削進給量0.1m m 每齒, 切削深度Z m m , 主軸轉速分別為2 00 轉/ 分, 3 0 0 0 轉/分, 4 0 0 0
轉/分, 5 0 0 0 轉/分, 6 0 0 0 轉/分。
第二組: 主軸轉速6 0 0 0 轉/ 分, 切削深度Zm m , 切削進給量分別為0. 05 m m 每齒, 0. lm m 每齒, 0. 15fTun 每齒, 0 2 m m 每齒, 0. 2 5 m m 每齒。
第三組: 主軸轉速6 0 0 轉/ 分, 切削進給量0. 1~ 每齒, 切削深度分別為lm m , Zm m , 3 m m, 4 m m , sm m 。
3 試驗結果與分析
3. 1 第一組切削參數試驗結果
3. 4 試驗結果綜合分析
通過以上3 組切削試驗數據和主切削力曲線圖可以看出:
a) 隨著轉速的提高, 主切削力變化很小, 轉速的變化對鋁合金銑削加工中主切削力的影響很小。
b) 切削進給率和切削深度的增加使主切削力曲線呈現出明顯的上升趨勢。
c) 切削深度變化對主切削力的影響比切削進給率變化對主切削力的影響大。
4 結論
通過上述試驗和對試驗結果的分析, 本文得出如下結論:
1) 在影響加工效率和主切削力的三要素中, 切削進給率和切削深度的作用明顯, 而轉速的影響較小。
2) 鋁合金銑削加工中, 選用切削參數應根據機床和刀具的特點, 采用盡可能高的主軸轉速, 淺切削深度和高進給量, 保持切削狀態的穩定。以減小切削力, 提高刀具壽命, 減小機床負荷, 達到高的切削效率。
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