数控机械师需要在表面光洁度和机床效率之间找到平衡,但同时也需要考虑工件材料、刀具直径和刀具几何形状在步距选择中的作用。 工件材料 材料的热导率和耐热性在数控加工步距中起着重要作用。 塑料和复合材料在过度的热量下可能会变形或降解。然而,通过将切削力分散到更多的加工次数上,较小的步距可以减少在加工操作中产生的热量。 金属和陶瓷能够承受更高的温度。可以使用较大的步距而不会对工件材料产生不利影响。然而,与塑料和复合材料一样,不同的金属具有不同的属性,如硬度和脆性。 考虑以下因素: 较硬的材料,如不锈钢和钛,加工难度更大,会产生更高的刀具磨损和热量。使用较小的步距可以最小化切削工具的负载,同时实现更平滑的表面光洁度。 较软的材料,如铝和黄铜,加工更容易,产生的刀具磨损和热量较少。可以使用较大的步距来加速加工过程,而不会显著影响刀具寿命或表面光洁度。 脆性材料,如铸铁和陶瓷,容易发生碎裂和裂纹。较小的步距可以降低每次加工的切削力,从而减少材料断裂的风险。 韧性材料,如铜和塑料,会在不破裂的情况下变形。这支持使用较大的步距以提高加工效率,而不会损失可接受的表面光洁度。 除了步距调整之外,不同的材料可能还需要改变工具路径策略,例如改变进给速度或采用特定的冷却方法,特别是对于热敏感材料。例如,对于软材料可能需要更高的进给速度以避免过热,而硬材料可能需要优化冷却液流量来管理增加的热量和刀具磨损。 刀具直径 刀具直径是确定最佳步距时需要考虑的一个重要因素,因为它影响热量、振动、表面光洁度和加工效率。 直径较大的刀具具有更大的切削面积、更高的刚性和更好的散热性。它们支持使用较大的步距以减少加工时间,并且可能能够在不需要小步距过一遍的情况下实现可接受的表面光洁度。 直径较小的刀具在每次切割中使用更多的刀具表面,这会增加热量和振动。它们需要较小的步距,每次去除较少的材料。这降低了加工效率,但直径较小的刀具配合小步距可以支持更精细的精加工。 刀具几何形状 这些常用的端铣刀展示了刀具几何形状在数控加工步距中的作用。 平底端铣刀具有平直的切削表面。它们可以在平面零件上使用较大的步距,但在复杂零件的角落可能需要较小的步距。 球头端铣刀具有球形的切削表面,适用于曲面和复杂零件。球头端铣刀需要较小的步距,因为切削动作仅发生在刀具端部的一部分。此外,在曲面工作时,有效切削直径会随着步距的变化而变化,这会影响表面光洁度和加工时间。在精加工操作中,仔细计算步距以避免过度的波纹或低效加工至关重要。 牛鼻端铣刀具有圆角的平直切削表面。它们可以在平面表面上使用较大的步距。