CNC切削進(jìn)給計(jì)算及螺紋銑削及編程加工策略
相信很多人都知道銑刀進(jìn)給計(jì)算公式F=n*Fz*Z,其中n為轉(zhuǎn)速,Z為刀具齒數(shù),F(xiàn)z為每齒進(jìn)給。同時(shí)大家會(huì)發(fā)現(xiàn),相同大小刀具,轉(zhuǎn)速齒數(shù)一樣的時(shí)候,不同刀片擺放角度的刀具進(jìn)給差異很大,有的可以給到5000,有的到500就不行。這是為什么?
原因就在于不同刀具能承受的每齒進(jìn)給Fz差異很大。而其中的奧秘就是刀具的主偏角。即主切削刃與工件表面的夾角。
常見(jiàn)的主偏角有90°(方肩臺(tái)階加工、平面加工、清角),45°(平面加工),10°(3D快進(jìn)給、平面加工)。
10°主偏角 快進(jìn)給
主偏角如何影響進(jìn)給的呢?假設(shè)刀具刃口能承受的力都一樣,也就是切出來(lái)的鐵屑厚度一樣。這時(shí)不同主偏角進(jìn)給是完全不一樣的。
fz是每齒進(jìn)給,hex是鐵屑厚度。從計(jì)算公式可以看出,一樣的鐵屑厚度,主偏角越小,進(jìn)給可以越快。
現(xiàn)在快進(jìn)給刀具很流行,我們可以發(fā)現(xiàn),他們主切削刃都是一段大圓弧,就是類似10°主偏角,所以進(jìn)給非常高。不過(guò)缺點(diǎn)就是切深很小,一般小于2毫米。所以模具加工應(yīng)用較多,通用行業(yè)較少使用。
螺紋加工俗稱攻牙,可以說(shuō)是廣泛的機(jī)械加工類型。我還在讀小學(xué)的時(shí)候,家里買(mǎi)了臺(tái)打谷機(jī),就配了兩個(gè)手動(dòng)絲錐。
說(shuō)到攻牙,大家首先就會(huì)想到絲錐。但螺紋加工還有很多種方法。比如螺紋銑刀,車(chē)刀,螺紋滾輪,搓牙板等。這次主要跟大家分享下絲錐和螺紋銑刀。
絲錐分手動(dòng)使用和機(jī)器使用兩大類型。下面只說(shuō)CNC使用的。
其中前三類又被統(tǒng)稱為切削絲錐。絲錐攻牙編程簡(jiǎn)單,加工效率高,操作簡(jiǎn)便,因此廣受歡迎。
CNC攻牙通常是剛性攻牙,即每轉(zhuǎn)的進(jìn)給須是一個(gè)螺距,但實(shí)際上機(jī)床的同步性各有差異,尤其快到底部的時(shí)候,機(jī)床轉(zhuǎn)速減到零再反轉(zhuǎn)加速,如果原來(lái)轉(zhuǎn)速很高,很容易出現(xiàn)不同步(每轉(zhuǎn)進(jìn)給不是一個(gè)螺距)導(dǎo)致刃口破損。
而切入的瞬間沖擊載荷很大,也容易出現(xiàn)崩牙。為解決這個(gè)問(wèn)題,很多廠家推出了剛性微補(bǔ)償?shù)侗?,甚至可以配合帶脫扣機(jī)構(gòu)夾套實(shí)現(xiàn)一定范圍浮動(dòng)攻牙。
常見(jiàn)的絲錐補(bǔ)償?shù)侗?/p>
第2種夾套帶脫扣,沖擊太大的時(shí)候絲錐停止運(yùn)動(dòng)
下面的視頻可以清晰的看到在切入瞬間,脫扣機(jī)構(gòu)起作用,絲錐停止進(jìn)給,起到保護(hù)作用。通常可以延長(zhǎng)2-3倍的絲錐壽命。
螺紋種類繁多,不同分類方法表述各異。今天講講常用的種類。
螺紋通常起到聯(lián)接密封、緊固和傳動(dòng)三大作用。
常說(shuō)的三大螺紋標(biāo)準(zhǔn)是:
一、英國(guó)的惠氏螺紋,也是常說(shuō)的英制螺紋,牙型角55°,螺距為英制。這是螺紋鼻祖,即使后來(lái)德國(guó)搞了套公制標(biāo)準(zhǔn)螺紋,可在密封領(lǐng)域還是沒(méi)敢輕舉妄動(dòng),繼續(xù)沿用惠氏螺紋,國(guó)內(nèi)管螺紋也是借鑒他的。
二、德國(guó)搞的公制螺紋,后來(lái)弄成了ISO標(biāo)準(zhǔn),國(guó)標(biāo)也是借鑒該標(biāo)準(zhǔn);
三、美國(guó)搞的統(tǒng)一螺紋標(biāo)準(zhǔn)。公制螺紋牙型角60°,螺距用毫米標(biāo)示;美制的牙型角60°,螺距為英制,用每英寸多少牙數(shù)標(biāo)示。簡(jiǎn)單說(shuō)美制可以看成是公制和惠氏的結(jié)合體。
大家常說(shuō)的日標(biāo)呢?其實(shí)日標(biāo)德標(biāo)和我們國(guó)標(biāo)一樣,都是公制螺紋系統(tǒng),只是以前公差標(biāo)準(zhǔn)稍有差異,新的JIS公差標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)與ISO標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。但日系絲錐廠家每家又搞一套自己的絲錐精度,選起來(lái)確實(shí)困難。
更細(xì)的分類就不展開(kāi)了,否則一本書(shū)也說(shuō)不清。
珠三角地區(qū)外貿(mào)訂單較多,各種標(biāo)準(zhǔn)都可以看到,讓人眼花繚亂無(wú)從下手。
絲錐公差對(duì)照表
從上圖可以看到,新的JIS螺紋公差標(biāo)準(zhǔn)與ISO一樣,而舊的JIS1/2/3級(jí)分別比ISO的5H/6H/7H公差帶窄,所以用JIS1/2/3級(jí)絲錐加工對(duì)應(yīng)的5H/6H/7H螺紋是沒(méi)有問(wèn)題的。當(dāng)然對(duì)應(yīng)廠家等級(jí)就需要查他們手冊(cè)了。
說(shuō)到絲錐品牌,大家通常首先想到日系兩大廠商。燃鵝!歐洲很多品牌都表示不服!絲錐對(duì)材料要求很高,歐洲的材料技術(shù)一直很好,歐洲廠商的絲錐當(dāng)然也會(huì)很厲害!只是由于進(jìn)入華南市場(chǎng)太晚,所以一直扮演著奮起直追的角色。我們一起來(lái)看看歐洲有哪些品牌。
德國(guó)埃莫克Emuge
絲錐質(zhì)量數(shù)一數(shù)二,汽車(chē)行業(yè)用量極大,效率高,壽命和穩(wěn)定性好,做批量生產(chǎn)的很喜歡使用。當(dāng)然由于市場(chǎng)定位問(wèn)題,價(jià)格也是杠杠的,不直接與日系競(jìng)爭(zhēng)。