切削用量的选择公开课
《切削用量》说课稿
《切削用量》说课稿引言概述切削用量是指在机械加工过程中，切削刀具与工件之间的相对运动产生切削时，所施加的力和热量的总和。
正确的切削用量对于保证加工质量、提高生产效率和延长刀具寿命至关重要。
本文将从切削用量的概念、影响因素、计算方法、优化技巧和实际应用等方面进行详细阐述。
一、切削用量的概念1.1 切削用量的定义切削用量是指在切削加工中，切削刀具与工件之间的相对运动中所施加的力和热量的总和。
它是切削加工过程中的重要参数。
1.2 切削用量的作用切削用量的大小直接影响到切削加工的效果，包括表面质量、尺寸精度、切削效率和刀具寿命等方面。
1.3 切削用量的单位常用的切削用量单位包括：切削力（N）、切削功率（W）、切削温度（℃）等。
二、切削用量的影响因素2.1 切削速度切削速度的增加会导致切削用量的增加，但是过高的切削速度可能会导致刀具磨损加剧。
2.2 切削深度切削深度的增加也会导致切削用量的增加，但是过大的切削深度可能会导致刀具断裂。
2.3 切削宽度切削宽度的增加会导致切削用量的增加，但是过大的切削宽度可能会导致工件表面粗糙。
三、切削用量的计算方法3.1 切削力的计算切削力的计算通常采用力学模型和实验方法相结合的方式，其中力学模型包括理论计算和仿真计算。
3.2 切削功率的计算切削功率的计算通常采用功率公式进行计算，包括主轴功率和切削功率的计算。
3.3 切削温度的计算切削温度的计算通常采用热力学模型和实验方法相结合的方式，其中热力学模型包括热平衡计算和热传导计算。
四、切削用量的优化技巧4.1 选择合适的切削参数根据不同的工件材料和切削刀具，选择合适的切削速度、切削深度和切削宽度等参数。
4.2 使用合适的冷却液在切削加工中使用合适的冷却液可以有效降低切削温度，减少刀具磨损。
4.3 定期检查刀具磨损定期检查刀具磨损情况，及时更换磨损严重的刀具，以保证切削加工的质量和效率。
五、切削用量的实际应用5.1 在数控加工中的应用在数控加工中，切削用量的控制非常重要，可以通过数控编程来实现切削用量的优化。
切削用量的合理选择讲义22页PPT
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
切削用量的合理选择讲义
51、山气日夕佳，飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿，帝乡不可期。 54、雄发指危冠，猛气冲长缨。 55、土地平旷，屋舍俨然，有良田美 池桑竹 之属， 阡陌交 通，鸡 犬相闻 。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
切削用量公开课
复习提问：
主运动 切削运动 进给运动
有且只有一个
可以有多个，也可 以没有
加工时工件上形成的三个表面
导入新课：
比较两段加工视频中有哪些不一样的地方，找找看
讲授新课：
一、切削用量 切削用量是衡量主运动和进给大小的 参数。
1、背吃刀量
切削用量
2、进给量 3、切削速度
切削三要素
1.背吃刀量（αp ） 背吃刀量是指切削时已加工表面与待加工表 面之间的垂直距离，用符号 αp 表示，单位为 mm。
2、精加工时切削用量的选择 首先保证工件的加工质量，同时兼顾刀具耐用度 和生产效率。 （1）切削速度的选择νC 硬质合金刀具应选择较高的 切削速度（大于70m/min） 在保证刀具耐 用度的前提下 高速钢刀具应选择较低的切 削速度(小于5m/min)。
（2）、进给量ƒ的选择 选用较小的进给量，一般取ƒ=0.08-0.3mm/r （3）、被吃刀量αp的选择 粗加工后留下的余量，精加工时应一次进给 切削完成。硬质合金一般取0.3-0.5mm左右。
d w dm 100 94 3mm 2 2 1000 c 1000 62.8 v n1 200r / min d 3.14100 ap
n2 1000 c 1000 62.8 v 500r / min d 3.14 40
由上可得出结论：切削速度一定时，主轴转速与工件直径成反比，直径越 大转速越低，直径越小转速越高。
dw dm ap 2
d w ：待加工表面直径
d m ：已加工表面直径
练一练：标出下图中的被吃刀量
练一练：标出下图中的被吃刀量
例1：现有Φ30的毛坯，一次走刀加 工成Φ26，试问背吃刀量是多少？
第六讲 切削用量的选择
16
第二节
切削用量对切削热和切削温度的影响
一、切削热的产生与传出
1、切削热的产生 1） 在刀具的作用下，切削层金属发 生弹性变形和塑性变形； 2） 切屑与前刀面、工件与后刀面间 消耗的摩擦功，也将转化为热；如图 （6-3）
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切削热由切屑、工件、刀具和周围介质 (空气或 切削液)传导出去。影响热传导的主要因素是工 件和刀具材料的导热系数以及周围介质的状况。
刀具材料的导热系数高，则切削区的热量容易从 刀具传导出去，切削区温度就较低。例如，钨钴 （YG）类硬质合金的导热系数普遍高于钨钴钛类 （YT）硬质合金，加上前者的抗弯强度较高，所 以切削导热系数低、热强度好的不锈钢和高温合 金时，在缺少新型高性能硬质合金的情况下，往 往采用YG6X、YG6A等牌号的钨钴类硬质合金。
有时还常使用刀具的总寿命一词，它的意义是指刀具的 寿命与刃磨次数(或可转位刀具的边数)的乘积。 由于刀具的磨损量的测量很不方便，实际生产中，特 别是大批量或自动化生产中，常以刀具寿命来控制换 刀时间则较方便。
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二、切削用量对寿命的影响
泰勒用了26年时间，切削了万吨钢铁得出了切削速度 与寿命关系的实验公式——泰勒寿命公式
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由式 (6-9) 及表6-2可以看出，切削速度对切削温 度的影响最大，进给量的影响次之，；背吃刀量 的影响最小。
随着切削速度的提高，切削温度将明显上升。其原因是： 当切屑沿前刀面流出时，切屑底层与前刀面发生强烈的摩 擦，因而产生很多的热量。而这摩擦热主要是在切屑很薄 的底层里产生的。 如果在连续流出的切屑中截取极短的一段作为一个单元来 考察，当这个切屑单元沿前刀面流出时，摩擦热是一边生 成而又一边向切屑的顶面方向传导的。如果切削速度提高， 则摩擦热在很短的时间里便生成，而切屑底层产生的切削 热向切屑内部传导需要一定的时间。
第四节 切削用量选择讲解
π dn
切削速度示意图
①车削光轴切削速度 Vs=1000Vc/πd Vs—主轴转速，r/min Vc—切削速度，m/min d—工件待加工表面直径，mm
②车削螺纹主轴转速n 在切削螺纹时，车床的主轴转速过高会使螺
纹破牙，因此对于一般数控车床车螺纹时主轴转 速计算公式：
注意:切断、车槽时的切削深度为车刀主切削刃 的宽度
① 背吃刀量aP（mm）的选择
粗加工（Ra10~80μm）时，一次进给应尽可能切除全部
余量。在中等功率机床上，背吃刀量可达8~l0mm。
半精加工（Ra1.25~l0μm）时，背吃刀量取为0.5~2mm。 精加工（Ra0.32~1.25μm）时，背吃刀量取为
第四节 切削用量的选择
切削用量(又叫切削三要素）是衡量车削运动大小 的参数。
包括： 主轴转速（切削速度） 进给速度（进给量） 背吃刀量（侧吃刀量）
(1) 背吃刀量（切削深度）
切削深度为工件上已加工表面和待加工表面间的 垂直距离，单位为mm。即：ap=(dw－dm)/2 其中：
dw—工件待加工表面的直径，(mm) dm—工件已加工表面的直径，(mm)
表面特征
表面粗糙度值 加工方法举例
明显可见刀痕
Ra100、Ra50、 粗车、粗刨、粗
Ra25、
铣、钻孔
微见刀痕
12.5、Ra6.3、 精车、精刨、精
Ra3.2、
铣、粗铰、粗磨
看不见加工痕迹， Ra1.6、Ra0.8、 微辩加工方向 Ra0.4、
精车、精磨、精 铰、研磨
暗光泽面
Ra0.2、Ra0.1、 研磨、珩磨、超
例3：车削直径为300mm的铸铁带轮外圆，若切削速 度为60m/ min，试求车床主轴转速。
车床切削用量选择与计算ppt课件
V=πdn/1000
其中:
d—工件待加工表面的直径，(mm)；
n—工件的转速，(r/min)； V —切削速度，（ m/min)。
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切削速度vc
——主运动的线速度。 车削时，刀具切削刃上某选定点相对于待加工表面 在主运动方向上的瞬时速度。
πdn
切削最速新度课示件意图
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• 其它条件确定后，根据下列公式计算速度
dm—工件已加工表面的直径，(mm)
注意:切断、车槽时的切削深度为车刀主切削刃
的宽度
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背吃刀量（也称切削深度）ap
——指工件已加工表面和待加工表面间 的垂直的距离。
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背吃刀量的选择
• 根据加工性质和加工余量来确定
– 粗车时取ap=2~6mm; – 半精车时取ap=0.3~2mm; – 精车时取ap=0.1~0.3mm;
• 在下列情况下，粗车多次走刀
– 刚度低，余量不均匀时； – 余量太大导致机床功率不足时； – 断续切削时
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• 外圆车削时的背吃刀量
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• 端面车削时的背吃刀量
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例1：要将直径为30mm的轴一刀车至24mm，试问 切削深度是多少？若试车时测得直径为28.4mm， 这时中拖板（每格为0.05mm）手柄应转多少格？
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车削加工切削用量的选择
切削用量选择方法
② 进给量f（mm/r）和进给速度（mm/min）的选择
根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及 工件材料等因素，参考切削用量手册选取。
实际操作加工时，需要根据公式vf=nf转换成进给 速度。
《切削用量》说课稿
《切削用量》说课稿切削用量引言概述：切削用量是指在机械加工过程中，切削工具与工件之间的物质交互量。
合理控制切削用量对于提高加工质量、延长切削工具寿命、降低生产成本具有重要意义。
本文将从切削用量的定义、切削用量的影响因素、切削用量的控制方法、切削用量的优化以及切削用量的未来发展等五个方面进行详细阐述。
一、切削用量的定义1.1 切削用量的概念切削用量是指在切削加工过程中，切削工具与工件之间发生的物质交互量。
它包括切削速度、进给量和切削深度等参数。
1.2 切削用量的计算方法切削用量的计算方法主要有经验公式法和理论计算法两种。
经验公式法是根据实际加工经验得出的经验公式进行计算，而理论计算法是根据切削力学原理进行计算。
1.3 切削用量的单位切削用量的单位通常采用国际单位制，即米/分钟（m/min）、毫米/转（mm/rev）和毫米（mm）。
二、切削用量的影响因素2.1 工件材料不同的工件材料具有不同的硬度、韧性和切削性能，因此对切削用量有着直接的影响。
硬度较高的材料通常需要较小的切削用量，而韧性较高的材料则需要较大的切削用量。
2.2 切削工具材料切削工具材料的选择直接影响切削用量的大小。
硬质合金和陶瓷刀具具有较高的硬度和抗磨性，可以使用较大的切削用量。
而高速钢刀具则需要较小的切削用量。
2.3 切削工况切削工况包括切削速度、进给量和切削深度等参数。
切削速度越高，切削用量越大；进给量越大，切削用量越大；切削深度越大，切削用量越大。
三、切削用量的控制方法3.1 切削用量的测量切削用量的测量可以通过切削力测量、切削温度测量和切削声音测量等方法进行。
这些测量结果可以用于评估切削用量的大小，从而进行切削用量的控制。
3.2 切削用量的调整切削用量的调整可以通过改变切削速度、进给量和切削深度等参数来实现。
根据实际加工情况，合理调整切削用量可以提高加工效率和加工质量。
3.3 切削用量的监控与反馈切削用量的监控与反馈可以通过切削力传感器、温度传感器和声音传感器等装置来实现。
第八节 切削用量的选择
二、制订切削用量时考虑的因素
1、切削加工生产率
2、刀具寿命 3、加工表面粗糙度
在切削加工中，金属切除率与切削用量三要 素ap、f、v均保持线性关系，即其中任一参 数增大一倍，都可使生产率提高一倍。然而 由于刀具寿命的制约，当任一参数增大时， 其它二参数必须减小。因此，在制订切削用 切削用量三要素对刀具寿命影响的大 量时，三要素获得最佳组合，此时的高生产 小，按顺序为v、f、ap。因此，从保证 率才是合理的 加工时，增大进给量将增大加工表面粗 合理的刀具寿命出发，在确定切削用 糙度值。因此，它是精加工时抑制生产 量时，首先应采用尽可能大的背吃刀 率提高的主要因素。 量；然后再选用大的进给量；最后求 出切削速度。
一合理的切削用量二制订切削用量时考虑的因素三切削用量选择原则四提高切削用量的途径五切削用量的优化概念一合理的切削用量是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能功率扭矩在保证质量的前提下获得高的生产率和低的加工成本的切削用量
第八节 切削用量的选择
合理选择切削用量的意义
加工零件时，在确定刀具几何参数后，还需选定切削用量参数才能进行切削加工。 切削用量选择的是否合理对生产过程的影响很大，特别是在批量生 产、自动机床、自动线和数控机床加工中尤其重要。 切削用量既是机床调整前必须确定的重要参数，又直接影响到零件的 加工质量、效率、生产成本。
学习目的
根据一定的选择原则、方法和生产中的不同切削条件 确定出合理的切削用量参数，在保证质量的前提下， 获得高的生产率和低的加工成本。
学习内容
一、合理的“切削用量” 二、制订切削用量时考虑的因素 三、切削用量选择原则 四、提高切削用量的途径 五、切削用量的优化概念
一、合理的切削用量
是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能（功率、扭矩）， 在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。
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公开课教案授课时间：授课班级：班学时:2学时
章节课题：§1-4-3-1切削用量的选择
教学目的要求：
使学生了解如何选择数控机床的切削用量。
教学重点：
1、影响切削用量的因素。
2、切削用量选择原则。
教学难点：切削用量的选择
教学方法：课堂教学
讲授内容安排；讲授新课：§1-4-3-1切削用量的选择
一、影响切削用量的因素（20分钟）
1、机床
2、刀具
3、工件
4、冷却液
二、数控加工刀具的选择（20分钟）
1、刀具选择总的原则
2、常用刀具选择
3、数控刀具排列规律
三、切削用量选择原则。
（35分钟）
1、背吃刀量ap或侧吃刀量ae
2、进给量f与进给速度Vf的选择
3.切削速度Vc的选择
巩固与小结、布置作业（5分钟）
教学过程：
[复习提问]
1、衡量金属切削加工性的指标有哪些？
2、改善金属切削加工性的途径是什么？
（学生回答，教师作适当补充和必要的引导）
[讲授新课]：§1-4-3-1切削用量的选择
引导语：在数控机床上加工零件时，切削用量都预先编入程序中，在正常加工情况下，人工不予改变。
只有在试加工或出现异常情况时．才通过速率调节旋钮或电手轮调整切削用量。
因此程序中选用的切削用量应是最佳的、合理的切削用量。
只有这样才能提高数控机床的加工精度、刀具寿命和生产率，降低加工成本。
一、影响切削用量的因素：
（引导学生先看课文，并提问学生，最后总结）
1、机床：切削用量的选择必须在机床主传动功率、进给传动功率以及主轴转速范围、进给速度范围之内。
机床—刀具—工件系统的刚性是限制切削用量的重要因素。
切削用量的选择应使机床—刀具—工件系统不发生较大的“振颤”。
如果机床的热稳定性好，热变形小，可适当加大切削用量。
2、刀具：刀具材料是影响切削用量的重要因素。
数控机床所用的
刀具多采用可转位刀片（机夹刀片）并具有一定的寿命。
机夹刀片的材料和形状尺寸必须与程序中的切削速度和进给量相适应并存入刀具参数中去。
3、工件：不同的工件材料要采用与之适应的刀具材料、刀片类型，要注意到可切削性。
可切削性良好的标志是，在高速切削下有效地形成切屑，同时具有较小的刀具磨损和较好的表面加工质量。
较高的切削速度、较小的背吃刀量和进给量，可以获得较好的表面粗糙度。
合理的恒切削速度、较小的背吃刀量和进给量可以得到较高的加工精度
4、冷却液：冷却液同时具有冷却和润滑作用。
带走切削过程产生的切削热，降低工件、刀具、夹具和机床的温升，减少刀具与工件的摩擦和磨损，提高刀具寿命和工件表面加工质量。
使用冷却液后，通常可以提高切削用量。
冷却液必须定期更换，以防因其老化而腐蚀机床导轨或其他零件，特别是水溶性冷却液。
二、数控加工刀具的选择（老师先讲刀具选择总原则，然后引导并提问学生分析其他选择情况，最后教师总结）
刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。
应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。
1、刀具选择总原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。
在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。
2、常用刀具选择。
选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。
生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。
3、数控刀具排列规律。
在计算机型数控加工中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。
一般应遵循以下原则：
1)尽量减少刀具数量；
2)一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工部位；
3)粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具；
4)先铣后钻；
5)先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；
三、切削用量选择原则。
铣削加工的切削用量包括：切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。
从刀具耐用度出发，切削用量的选择方法是：先选择背吃刀量或侧吃刀量，其次选择进给速度，最后确定切削速度。
1.背吃刀量ap或侧吃刀量ae
背吃刀量ap为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为㎜。
端铣时，ap为切削层深度；而圆周铣削时，为被加工表面的宽度。
侧
吃刀量ae为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为㎜。
端铣时，ae为被加工表面宽度；而圆周铣削时，ae为切削层深度，见下图。
铣削加工的切削用量图
背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定：
①当工件表面粗糙度值要求为Ra=12.5～25μm时，如果圆周铣削加工余量小于5㎜，端面铣削加工余量小于6㎜，粗铣一次进给就可以达到要求。
但是在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分为两次进给完成。
②当工件表面粗糙度值要求为Ra=3.2～12.5μm时，应分为粗铣和半精铣两步进行。
粗铣时背吃刀量或侧吃刀量选取同前。
粗铣后留
0.5～1.0㎜余量，在半精铣时切除。
③当工件表面粗糙度值要求为Ra=0.8～3.2μm时，应分为粗铣、半精铣、精铣三步进行。
半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取1.5～2㎜；精铣时，圆周铣侧吃刀量取0.3～0.5 ㎜，面铣刀背吃刀量取0.5～1 ㎜。
2.进给量f与进给速度Vf的选择
铣削加工的进给量f（㎜/r）是指刀具转一周，工件与刀具沿进给运动方向的相对位移量；进给速度Vf（㎜/min）是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量。
进给速度与进给量的关系为Vf = nf。
进给量与进给速度是数控铣床加工切削用量中的重要参数，根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，参考切削用量手册选取或通过选取每齿进给量fz，再根据公式f =Zfz计算。
3.切削速度Vc的选择
铣削的切削速度Vc与刀具的耐用度、每齿进给量、背吃刀量、侧吃刀量以及铣刀齿数成反比，而与铣刀直径成正比。
其原因是当fz、ap、ae和Z增大时，刀刃负荷增加，而且同时工作的齿数也增多，使切削热增加，刀具磨损加快，从而限制了切削速度的提高。
为提高刀具耐用度允许使用较低的切削速度。
但是加大铣刀直径则可改善散热条件，可以提高切削速度。
[巩固与小结]
需要对影响切削用量的因素有全面的了解，结合日常操作中的经验理解如何选择切削用量。
同时能够熟练掌握相关的计算公式。
[布置作业]
影响切削用量的因素有哪些？
如何选择切削用量.。