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机械加工中的粗加工和精加工操作的区别

May 17, 2024

从刀具选择开始,到工艺策略精加工,了解机械加工中粗加工和精加工操作之间最重要的区别。我们将通过比较方法和结果来分析为什么这两个阶段都很重要。本文的目标读者是机械加工爱好者;它应该提供有价值的信息和实用的想法。

 

什么是机械加工中的粗加工? 

roughing in machining

· 定义

粗加工是加工过程的第一阶段,它快速但不精确地去除多余的材料。它采用高进给率并切深。

这与精加工相反,精加工改善工件的表面和尺寸。粗加工的功能是为零件做好最后加工的准备,但更注重速度而不是精度。典型的粗加工刀具包括粗齿距立铣刀和坚固的车削刀片。

· 目标

粗加工的目的是从工件上快速去除大量材料。这一步并不精确,但速度很快。通过进行粗加工工序粗加工,减少了下一次精加工工序的工作量。它使精加工工具具有较小的材料阻力,从而提高其使用寿命和效率。粗加工本质上是最大限度地提高材料去除率 (MRR),以创建近乎完美的精加工设置。

· 工具

粗加工中使用的刀具能够承受极高的负载和恶劣的加工条件。这些示例包括高速钢刀具和带有强化边缘的硬质合金刀片。为了良好的排屑,这些刀具的角度通常是大螺旋角。

根据材料硬度和要去除的材料的体积来选择工具。选择正确的刀具对于维持操作效率和刀具寿命非常重要。

· 参数

粗加工的主要参数是高主轴转速、大进给量和大切削深度。这些设置与精加工完全不同,这意味着设置参数是为了实现更高的精度和表面光洁度。通过这种方式,粗加工阶段通过将工件快速成形为接近所需最终尺寸的形状(尽管表面较粗糙)来引入场景。

· 材料

在粗加工中,材料的切削加工性等级非常重要。铝和低碳钢等材料的粗加工要容易得多,因为这些材料的硬度较低。

例如,不锈钢或钛是较硬的材料,需要特定的刀具几何形状和切削条件。该阶段直接影响刀具磨损和整体加工时间。

类别

定义

目标

工具

参数

材料

粗加工

初始加工过程;去除散装材料

最大限度提高材料去除率 (MRR)

高进给铣刀、粗铣刀

高切削速度、大DOC、高进给量

变化:金属、塑料

精加工

最终加工过程;提高表面光洁度

实现精确的尺寸、光滑的光洁度

立铣刀、精铣刀

较低的切削速度、精细的 DOC、较低的进给量

与初始材料相同

半精加工

中间过程;更接近最终尺寸

准备整理,提高耐受性

球头立铣刀、拉刀

中等速度、中间 DOC、进给速率

与初始材料相同

车削

工件旋转加工

形状、锥度或螺纹圆柱形零件

车床、车削中心

主轴转速(RPM)、进给量、刀具角度

金属、复合材料

铣削

非旋转,工具旋转

生产槽、型腔、复杂表面

铣床、数控铣床

主轴转速、进给速度、路径重叠

金属、聚合物

钻孔

产生或扩大孔

高效创建圆柱孔

钻床、数控钻床

钻孔速度、进给速度、啄孔循环

金属、木材、聚合物

什么是机械加工中的粗加工

为什么粗加工至关重要?

· 效率

粗加工过程极大地提高了切削过程的生产率。通过快速切割大量材料,可以缩短总加工时间。此阶段的进给速度和更深的切削有助于实现 MRR(材料去除率)最大化。

粗加工消除了精加工工序带来的时间和精度磨损的挑战。粗加工糖果可以在最后阶段关注生产尺寸、精度和表面质量。

· 材料去除

粗加工在加工过程中对于有效消除材料是必不可少的。它使用坚固的刀具,能够承受大切削力和高 MRR。这部分与精确性无关,因为它是关于尽快切断不必要的材料。

良好的粗加工通过去除大部分工件材料为最终加工奠定基础,这对于大型或复杂零件至关重要。

· 准备

粗加工是一个为工件准备后续精加工操作的过程,这一点至关重要。它生成最终产品的中间形式,然后将其抛光至精确的尺寸和余量。

此阶段对于减轻精加工工具的负载是必要的,从而延长其使用寿命并保持稳定的精度。粗糙度提供了适当的准备,而精加工则有效地完成了适当的表面质量和尺寸稳定性。

 

了解机械加工中的精加工!

Understanding Finishing in Machining 

· 定义

机械加工中的精加工操作赋予工件最终的表面和尺寸特征。精加工的工作原理与粗加工不同,即切削量更低、精度更高。它需要更精确地调节进给率、速度和切削深度。

此阶段对于获得零件必要的美观和功能特性非常重要。

· 目标

精加工的目标是精度、表面光洁度和严格的尺寸公差。它保证实现零件的功能和美学特征,使其适合其预期目的。根据规格,精加工还可以包括某些工艺,例如珩磨或磨削。

· 技巧

精加工的技术有所不同,但通常包括精铣、车削,有时还包括磨削。这些策略采用具有更锋利边缘和更低进给速率的仪器,使它们能够获得光滑的表面。根据工件的材料和具体光洁度选择给定的技术。

 

粗加工和精加工的区别!

· MRR

粗加工和精加工之间的 MRR 差异很大。粗加工的特点是通过激进的切削参数实现最大 MRR。这种方法可以快速消除大量工件,为后续工序做好准备。

另一方面,精加工力求获得准确性和质量,因此需要较低的 MRR。这种差异凸显了从粗加工阶段到精加工阶段在效率和精度方面的比例参数向战略调整的转变。

· 粗糙度

粗加工和精加工的粗糙度完全不同。粗加工通过更深的切削和更高的进给率提供更粗糙的表面。它强调速度与完成质量。然而,精加工采用更精细的切割和更慢的速度,产生满足紧公差规格所需的抛光表面。该部门彻底改善了零件的表面,从而使其符合功能和美观的要求。

· 工具

粗加工和精加工刀具是特定于任务的。粗加工刀具包括硬质合金刀片和大直径立铣刀,专为去除大量材料而设计,不会造成过度磨损。

精加工工具,例如细粒度砂光机和精密立铣刀,旨在获得光滑的表面。在加工过程中,每个人使用不同的速度和进给量。

 

对产品质量的影响! 

· 最终质量

机械加工中最终产品的质量很大程度上取决于粗加工和精加工工艺。粗加工产生粗略的形状并去除多余的材料,同时精加工使这种形状达到精确的标准。精加工阶段的质量控制非常重要,因为它影响零件的功能和美观。这一阶段的精确度和关注将为产品的整体高质量设定标准。

· 规格

因此,精度在机械加工中至关重要,并且主要在精加工阶段实现。此阶段的验证可确保尺寸公差和表面光洁度符合技术图纸和客户的期望。

精加工精度至关重要,因为轻微的偏差可能会导致零件报废或应用失败。因此,在精加工时,严格遵守加工参数的规定。

· 美学

机加工零件的美观主要是在精加工时实现的。这涉及到使表面质量清晰、光滑,不存在任何使零件看起来很糟糕或导致功能问题的缺陷。包括抛光和精铣在内的工具和技术的工艺或最终精加工对于改善零件的视觉效果具有重要作用。

 

技术参数详解!

· 进给率

进给率是从粗加工到精加工的一个重要参数。在粗加工中,保持高进给率以在尽可能短的时间内去除材料。

但在 铣削 进给速度经过精确调整,可实现精细精加工并在精加工中保持紧密的尺寸公差。该控制还可以减少工具磨损并创建所需的表面纹理。

· 切割深度

切削深度是第二个参数,它显示出粗加工和精加工之间的显着差异。粗加工的特点是较深的切削,以实现最大程度的材料去除,而精加工则涉及浅切削。这些轻切削减少了切削刀具和工件上的应力,从而能够生产出完美的成品表面并保持尺寸精度。

· 主轴转速

粗加工和精加工主轴速度差异很大。粗加工通常与高速相关,作为快速材料去除的一种方式。通常会降低主轴速度以改善对切割过程的控制,从而最大限度地降低缺陷风险并保证更好的表面质量。

 

机械加工的挑战! 

· 表面处理

达到要求的 表面光洁度 是机械加工中最困难的问题之一,尤其是精加工过程中。这需要通过精确管理刀具路径、主轴速度和进给率来完成。零件的表面光洁度至关重要,因为它可以直接影响零件的功能,特别是对于具有非常严格的操作公差的零件。

· 尺寸精度

首先必须保证外观尺寸精度。难点是在加工过程中保持预定的公差而不引入误差。

为了确保零件尺寸符合所需的公差,需要复杂的测量系统和持续的控制。

· 缺陷

粗加工和精加工、划痕、刻痕和毛刺等缺陷是主要问题。粗加工中产生的缺陷并不那么重要,但必须对其进行控制,以免使精加工变得复杂。

总而言之,缺陷的存在可能会导致零件被拒收。上述问题的控制很大程度上取决于加工策略和刀具维护。

 

结论

正如所讨论的,机械加工中的粗加工和精加工操作之间的差异决定了制造的生产率和质量。粗加工通过消除多余的材料来确定速度,而精加工则提供最终的精加工和外观。

从原材料到成品的每一步都很重要。为了获得更多有关精密加工的信息和材料,请访问我们的网站: 数控杨森. 进一步探索您的机械加工知识 - 每个切屑都至关重要!

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