切削参数作为数控加工中的主导关键之一,其设置的可靠与否直接影响到加工效率,刀具寿命或零件精度等问题.在数控加工过程中,并在人机交互状态下即时选择刀具和确定切削用量.因此,编程人员必须熟悉刀具的选择方法和切削用量的确定原则,从而保证零件的加工质量和加工效率,充分发挥数控机床的优点,提高企业的经济效益和生产水平.合理选择切削用量的原则是:
(1)粗加工时,为提高效率,在保证刀具,夹具和机床强度钢性足够的条件下,切削用量的选择顺序是:首先把切削深度选大一些,其次选取较大的进给量,然后选适当的切削速度.若加工余量小,切削深度不可能大时,可适当增加进给量.当铣削材料表面有硬皮层(如铸铁)时,一次切削深度应超越硬皮层厚度,使刀具在首次切削时刀刃不易磨损,避免刀具与材料硬皮层直接接触时产生崩刀现象.铣削有色金属时,材料塑性韧性较好,硬度较低,切削用量可适当选大,如主轴转速可选较大值.但进给速度不可太大,否则紫铜材料易产生粘刀现象.
(2)精加工时,加工余量小,为了保证工件的表面光洁度,尽可能增加切削速度,这时进给量可适当减少.切削用量可根据加工余量和零件的技术要求而定.
(3)高速铣削是采用硬质合金刀,在很高的转速下,利用铣削中产生的高温(600℃～1000℃),使工件加工表面软化,而又能充分发挥刀具切削性能的一种高效加工方法.高速铣削时,应根据具体牌号来确定切削用量.
(4)主轴转速即主轴转动速度,单位为r/min.其根据刀具直径大小,刀具材料,零件材料等情况设定.计算公式为:

设置主轴转速一般应遵从下列几点:
刀具直径越大,为使每刀齿的切削完全,设置主轴转速应越小.
刀具直径越小,为保证刀具的钢性,设置主轴转速应越高.
刀具材料越硬,为避免刀具刀齿受过慢速影响,冲击刀具,设置主轴转速应越高.
切削材料塑性越大,如紫铜电极加工,主轴转速应越高.
切削材料硬度大,塑性韧性越小,主轴转速应越小.
根据经验值高速钢Φ3～Φ16直径刀具,一般设置主轴转速为500～1800r/min;硬质合金刀具为1500～3000r/min.
注:高速加工除外
数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调(倍率)开关,可在加工过程中对主轴转速进行整倍数调整.
如果选择的是著名厂家生产的刀具,如东芝,日立,三菱,SECO,山特维克等刀具或一些特殊功能的刀具,主轴转速可以参考厂商提供的切削用量计算公式,进行其刀具主轴转速参数值的计算.
(5)切削速度
切削速度指刀具切削材料时的速度,单位为m/min.
切削速度应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求,以及刀具和工件材料来选择.切削速度的增加也可以提高生产效率.加工表面粗糙度要求低时,切削速度可选择大些;加工材料硬度较高时,可选择较慢的速度,反之相反.
在模具加工过程中,切削速度的编程设定值一般比实际加工的速度要大,使实际加工速度调整范围值较大.因为实际加工速度可通过机床控制面板上的修调(倍率)开关进行人工调整,当在实际加工时如果遇到空刀加工,速度可以调整较快一些,提高空刀行进速度,但是最大进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制.
切削速度参数直接影响加工表面质量,通常看加工情况来判断是否设置合理,一是看材料,看切落的铁屑是否片状,颜色与毛坯是否相仿,如若相仿则设置合理.二是听声音,声音正常,没有工件振动声响则为合理,如出现颗粒,粉末,成紫色,紫红色则表示切削用量不合理或过大,但硬质合金材料除外.
1.1.6 生成刀轨并检验刀轨
生成刀轨是指通过路径轨迹反映模型零件的切削位置(刀具的移动轨迹),UG系统为刀轨的生成提供了颜色的区分,使用户可以清晰地了解到模型零件上各个位置的切削情况,并能有效地防止过切或撞刀的发生,用户可以通过图1-4所示的刀轨查看其切削位置.

(a) (b)
查看刀轨
从图1-5所示中可以看出创建的刀轨已经与原因模型发生过切现象,这时用户可以通过调整切削边界进而调整刀轨的位置.

(a) (b)
刀轨过切
1.1.7 NC文件后处理和创建车间工艺文件
NC 文件是由G,M代码所组成并用于实际机床上加工的程序文件.该文件是数控加工最终所得到的结果,也是直接用于实际生产的程序文件.在应用UG软件直接生成的NC程序一般都需要经过人为的修改,其具体修改内容将在后面的章节中详细介绍.
车间工艺文件也就是数控加工程序单,是编程人员与机床操作员之间的交流平台,当编程人员每编完一个模型零件的程序后,在数控加工程序单上填入文件编号,日期,程序名,刀具类型,装夹长度,加工方式,余量和分中方式等参数,一些特殊的工艺要求还需要编程人员与机床操作员相互交流,以求达到共识.数控加工程序单的具体要求如下表 所示.

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