速度之金属切割
切削速度是刀具切削刃上选定点相对于工件的主运动方向的速度。与工件(或刀具)选定点的旋转直径(通常取最大直径)和主轴转速成正比,是切削用量三要素之一,在三要素中对切削加工影响最大的参数。对保证金属切削加工的顺利进行、保证加工质量、提高生产效率、降低生产成本都有非常重要的意义。
首先是影响加工质量。金属切削加工的质量体现在尺寸精度、表面粗糙度和形状位置精度。切削速度对加工质量的影响主要是影响工件的表面粗糙度。因为当用中等切削速度(15~20mm/min)切削塑性金属(特别是钢料)时很容易形成积屑瘤,由于积屑瘤是不稳定的,它时长时灭、时大时小,在这一过程中,一部分被切屑带走,另一部分会嵌入工件的已加工表面,使表面产生硬点和毛刺,增大了工件的表面粗糙度。由于它时长时灭、时大时小,所以也会影响尺寸精度。
其次是影响生产效率。衡量生产效率高低的指标之一是基本时间。如车外圆时的基本时间计算公式是tm=πAdl/1000vfap。由切削功率Pm=Fzv,机床电机功率PE=Pm/ηm,Fz=2000fap,得tm=2πAdl/ PEηm。因此可得当总切削量一定时,切削时间与电机功率成反比,当总切削量、电机功率、切削深度和进给量一定时,切削时间与切削速度成反比且有最大值。所以如果没有掌握切削速度与切削时间的关系,就会影响生产效率。
三是影响生产成本。零件的生产成本就切削加工环节而言主要是人工费、电费、厂地机床折旧费、刀具消耗等因素。其中人工费、电费相对固定。厂地机床折旧费与生产效率成反比,也就是生产效率越高成本越低(因为切削速度会影响生产效率)。刀具消耗的多少是受刀具耐用度的影响。刀具耐用度越高刀具消耗就越少,成本就越低。而在切削用量中,对刀具耐用度影响最大的是切削速度。切削速度对刀具耐用度的影响比较复杂,不是说切削速度越高或越低刀具耐用度就越好,而是要根据工件材料、刀具材料选择合理的切削速度才能提高刀具耐用度,降低生产成本。