金属切削加工中切削用量的选用策略研究
切削运动及切削用量三要素
目的：保证零件的加工精度和表面质量的同时考虑刀具耐用度和生产率 选择：根据表面粗糙度的要求选择较小进给量；切削速度要避免产生积屑 瘤，硬质合金刀具采用较高的切削速度，高速钢刀具采用较低的切削速度
综上所述，在保证加工质量的条件下，首先选尽可能大的吃刀量， 其次选用尽可能大的进给量，最后选尽可能高的切削速度。
切削运动及切削用量三要素
一、切削加工运动分析
2.切削运动分类
（2）进给运动：使金属不断投入切削ห้องสมุดไป่ตู้加工出完整表面的运动。速度较低、 消耗功率较少，即可连续，也可间歇，可以没有，有一个或多个。 进给运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬时进给运动方向。
切削运动及切削用量三要素
一、切削加工运动分析
2.切削运动分类
影响刀具强度的最大因素是背吃刀量，其次是进给量，最小的 是切削速度；
影响表面质量的最大因素是进给量，其次是切削速度，最小的 是背吃刀量。
切削运动及切削用量三要素
2、切削用量的合理选择
(1) 粗加工
目的：提高生产率，尽快切去全部加工余量，并保证规定的刀具耐用度。 选择：应选取较大的背吃刀量，较大进给量，使余量尽量一次切完，选择 较低或中等切削速度。
切削运动及切削用量三要素
二、切削要素
3、切削层尺寸要素
（1）切削层公称厚度hD mm
hD=f*sinkr
（2）切削层公称宽度bDmm
bD=ap/sinkr
（3）切削层公称横截面积ADmm2
√材料切除率Q mm3/s
切削运动及切削用量三要素
三、车削加工工艺特点及应用
• （1）易保证工件各加工面的位置精度 • （2）加工范围广 • （3）生产率高
选择切削用量的原则和方法是什么
选择切削用量的原则和方法是什么？1选择切削用量的原则A，粗加工的选择原则。
粗加工时，对加工精度和表面质量要求不高，毛坯余量较大，锻，铸件的表皮有硬皮或其他缺陷，余量不均匀。
选择切削用量时，应尽可能达到有较高的金属切除率与合理的刀具耐用度。
应首先选用较大的切削深度其次是较大的进给量，最后根据刀具耐用度选择合理的切削速度。
B，精加工的选择原则。
精加工时，对加工精度、表面粗糙度要求较高，且加工余量小而均匀。
为保证加工技术要求，并兼顾刀具耐用度和加工效率，应选用较高的切削速度和较小的进给量。
2切削用量的方法A切削深度a p的选择. A p的大小主要根据加工余量的大小、机床的功率、工艺系统的刚度来确定。
粗加工时，应尽量减少走刀次数切削余量为原则。
只有当工艺系统的刚度不足时，才减小Ap，而增加走刀次数。
当采用两次走刀时，第一次走刀的Ap=（2/3-3/4）h,第二次走刀的Ap=（1/3-1/4）h。
h为单边余量。
精加工时Ap=0.1-0.8mm,半精加工时，Ap=1-2mm。
B进给量的F(FZ)的选择。
当切削深度确定后，进给量的大小，主要取决于工艺系统的刚度与强度，车削主要考虑断屑。
高速钢刀具的F(FZ)=0.05-0.15mm/r；硬质合金刀具F(FZ)=0.1-0.5mm/r.精加工时，进给量的大小，主要受工件表面粗糙度要求的限制，也和刀尖圆弧半径的大小有关。
C切削速度VC的选择。
3切削碳钢A低碳钢高速钢刀具VC=30-40m/min,ap=0.11-5mm,f=0.1-0.4mm/r,fz=0.05-0.2mm/z;硬质合金刀具VC=90-180m/min,B中碳钢高速钢刀具VC=20-30m/min,ap=0.5-5mm,f=0.1-0.5mm/r,fz=0.02-0.2mm/z;硬质合金刀具VC=80-150m/min, ap=0.1-5mm其余同上。
C高碳钢高速钢刀具VC=15-25m/min,ap=0.5-5mm,f=0.1-0.4mm/r,fz=0.02-0.25mm/z;硬质合金刀具VC=80-120m/min, ap=0.5-5mm ，f=0.1-0.5mm/r,fz=0.05-0.15mm/z.4切削合金钢高速钢刀具VC=15-20m/min,ap=0.1-5mm,f=0.1-0.5mm/r,fz=0.05-0.15mm/z;硬质合金刀具VC=60-120m/min,金属陶瓷YN05/YN10刀具，VC=100-400m/min其他同高速钢5切削铸铁高速钢刀具VC=20-25m/min,ap=0.1-5mm,f=0.1-0.5mm/r,fz=0.1-0.5mm/z;硬质合金刀具VC=80-120m/min, ap=0.1-8mm,f=0.2-0.8mm/r,fz=0.2-0.8mm/z金属陶瓷YN05/YN10刀具，VC=150-300m/min，PCBN刀具，VC=300-600m/min其他同高速钢6切削冷硬铸铁和耐磨合金耐磨铸铁硬质合金刀具VC=6-18m/min, ap=0.5-10mm,f=0.5-1mm/r,金属陶瓷YN05/YN10刀具，VC=40-60m/min ap=0.5-4mm,f=0.3-0.6mm/r,PCBN刀具，VC=70-100m/min ap=0.5-2mm,f=0.15-0.3mm/r,7切削铝合金高速钢刀具VC=40-70m/min,ap=0.1-10mm,f=0.05-0.4mm/r,fz=0.05-0.4mm/z硬质合金刀具VC=150-300m/min, ap=0.1-10mm,f（fz）=0.1-0.5mm/r,PCD刀具，VC=200-1000m/minap=0.05-3mm,f（fz）=0.05-0.3mm/r,天然金刚石刀具，VC=150-2000m/min ap=0.005-0.4mm,f=0.002-0.005mm/r,7切削铜合金高速钢刀具VC=25-90m/min,ap=0.5-8mm,f=0.1-1mm/r,fz=0.1-1mm/z硬质合金刀具VC=200-400m/min, ap与f（fz）同上，PCD刀具，VC=200-800m/min ap=0.1-4mm,f（fz）=0.05-0.4mm/r,天然金刚石刀具，VC=300-2500m/min ap=0.005-0.4mm,f=0.002-0.005mm/r,8切削淬火钢硬质合金刀具VC=30-75m/min,金属陶瓷YN05/YN10刀具，VC=60-120m/min ，PCBN刀具，VC=100-200m/min，ap=0. 1 -3mm,f（fz）=0.05-0.3mm/r.9切削高温合金高速钢刀具VC=3-6m/min, 硬质合金刀具VC=10-40m/min，ap、f（fz）》0.1mm10切削不锈钢高速钢刀具VC=12-20m/min, 硬质合金刀具VC=60-80m/min，ap、f（fz）》0.1mm。
2[1].7切削用量的选择及工件材料加工性
![2[1].7切削用量的选择及工件材料加工性](https://img.taocdn.com/s3/m/3deab8f7ba0d4a7302763a03.png)
二、切削用量的合理选择 1.切削用量的选择原则 1.切削用量的选择原则
粗加工时，应在保证必要的刀具寿命的前提下， 粗加工时，应在保证必要的刀具寿命的前提下，以尽可能提 高生产率和降低成本为目的。 高生产率和降低成本为目的。根据刀具使用寿命与切削用量 影响最大， 的关系式，切削用量↑ 的关系式，切削用量↑， T ↓，其中速度v 对T 影响最大， 次之， 影响最小。 进给量f 次之，背吃刀量ap影响最小。 粗加工中选择切削用量时，应首先选择尽可能大的背吃刀 粗加工中选择切削用量时， 中选择切削用量时 量ap，其次在工艺条件允许下选择较大的进给量f ，最后根 据合理的刀具寿命， 据合理的刀具寿命，用计算法或查表法确定切削速度v 。这 的乘积最大，以获得最大的生产率. 样使v、f 、ap 的乘积最大，以获得最大的生产率. 精加工时则主要按表面粗糙度和加工精度要求确定切削用量。 精加工时则主要按表面粗糙度和加工精度要求确定切削用量。 时则主要按表面粗糙度和加工精度要求确定切削用量
2.7切削用量的选择及工件材料加工性 切削用量的选择及工件材料加工性 2.72.7-1 切削条件的合理选择
补充） 一、刀具寿命的合理选择(补充） 刀具寿命的合理选择 补充
生产目标：加工质量、加工效率、 生产目标：加工质量、加工效率、经济性 优化指标：单件生产时间、单件加工成本、利润率 优化指标：单件生产时间、单件加工成本、 切削参数：切削用量、刀具材料、几何参数、 切削参数：切削用量、刀具材料、几何参数、机床等 作中间控制因素把优化指标和切削参数联系起来。 常用T 作中间控制因素把优化指标和切削参数联系起来。
2.7－ 2.7－2工件材料的切削加工性
工件材料切削加工性 指材料被加工成合格零件的难易程度 是一个相对的概念
机械加工中切削用量的选择
车床加 工钢件
铁
Ｏ５ ０ ８ ．—＿
—
０２ ．— ．５ ３
Ｏ ３ － ． —ｏ４
０ ０—旬．８ ．８ １
Ｏ Ｏ —＿ １ ．８ ０ ５
车床 加工 灰 铸 Ｏ ６
１０
、
万 能 铣 床合 金 铣 刀铣 削钢件
０２
．
Ｏ １—ｏ２ ．５ ＿．
万 能 铣 床 ＨＳ Ｓ 普 通 铣 刀铣 削 钢 件
０２ ．
？
钻头 横 刃一 定 要 锋利 、 对称
钻头 横 刃一 定 要 锋利 、 称 对
Ｏ３ ．
，
，
未调 质钢 调质 钢 灰铸 铁
３ ． ５ ５
—
０２ ．— ．５ ３
双刃 粗 镗刀 双 倍 Ｏ０ — １ 速度 ．８ ．８
（ 床、 车 镗床 ） 白钢 刀
钻 床 、 床 用 镗 合 金 钻 头钻 削 钢 件 钻 床 、 床 用 镗 ＨＳ Ｓ普 通 钻 头 钻 削钢件 镗 床加工 钢件 ０
．
Ｏ３ ．
０ ２ ＿． ．—ｏ３
这里 指 两 刃键 铣 ＯＯ —０ １ 刀 ， 刃双 倍 ， ．６＿ ．５ 四 切 深过 大 时 速度 降 低 这里 指 两 刃键 铣 ０Ｏ — ．５ 刀 ， ．６ １ 四刃 双 倍 ， 切 深过 大 时速 度 降 低
８ ０
， ２０ ０ ， ３ ０
７ ０
，
６ ０
０ ５ ．１— ２ × 滚刀 槽数
１０ ６ ， ２ ５
， １０ ８ ２ ０
（ 床、 ） 铣 钻床 整体 硬 质合金 钻头 、 刀 铣
面铣 铸铁 加工合 金铣 刀
滚刀
８ ０
切削 用量的合理选择
2）根据机床说明书，取机床实际进给量 =0.51mm／r。 3）检验机床进给机构允许的进给量。参考CA6140车床说 明书，查出机床进给机构允许的最大进给抗力为：FMfmax＝ 3528N。 计算切削时进给力为：
统、工件刚度以及精加工时表面粗糙度要求，确定进给量。
3）根据刀具寿命，确定切削速度。 4）所选定的切削用量应该是机床功率所允许的。
1.2切削用量的合理选择方法
1.背吃刀量的合理选择
背吃刀量一般是根据加工余量来确定。 粗加工（表面粗糙度Ra=50～12.5μm）时，尽可能一 次走刀即切除全部余量，在中等功率的机床上加工，取 ap=8～10mm；加工余量太大或余量不均匀、工艺系统刚性 不足或者断续切削时，可分几次走刀。 半精加工（Ra=6.3～3.2μm）时，取ap=0.5～2mm。 精加工（Ra=1.6～0.8μm）时，取ap=0.1～0.4mm。
1.5切削用量的优化概念
切削用量的优化是指在一定的预定目标及约束条件下， 选择最佳的切削用量。
在实际生产中，由于各种条件（加工零件、机床、刀 具、夹具等）都在变化，很难确定出一组最合理的切削用 量数值。
利用切削用量优化的方法，在确定加工条件下，综合 考虑各个因素，通过计算机辅助设计，能找出满足高效、 低成本、高利润和达到表面质量要求的一组最佳的切削用 量参数。实际切削用量的优化过程就是建立优化目标的数 学模型，用计算机求极值。主要目标函数有三个。
床功率是否允许。 在实际生产中，切削用量的合理选择，既可参照有关 手册的推荐数据，也可凭经验根据选择原则确定。
1.3车削用量的合理选择例题
切削用量三要素
根据已选定的背吃刀量ap、进给量f及刀具耐用度T，就可 按公式计算切削速度Vc和机床转速n。
切削用量及选择
① 粗车时，ap 、f均较大，所以Vc较低，精加工时，ap 、f均较小， 所以Vc较高。
② 工件材料强度、硬度较高时，应选较低的Vc；反之，Vc较高。 材料加工性越差，Vc较低。
对于粗加工来说，要尽可能保证较高的金属切除率和必要 的刀具耐用度。
提高切削速度，增大进给量和背吃刀量，都能提高金属切除率。但在
这三个因素中，影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，影 响最小的是背吃刀量。所以，在选择粗加工切削用量时，应优先考虑采
用大的背吃刀量，其次考虑采用大的进给量，最后才能根据刀具耐用度 的要求，选定合理的切削速度。
由此可见，选择切削用量的基本原则是首先选取尽可能大 的背吃刀量；其次要在机床动力和刚度允许的范围内，同时又满 足已加工表面粗糙度的要求的情况下，选取尽可能大的进给量， 最后利用《切削用量手册》选取或用公式计算确定最佳切削速度。
切削用量及选择
3.2 切削用量三要素的确定
（1）背吃刀量的选择
背吃刀量根据加工余量确定。
切削用量及选择
半精加工、精加工时首先要保证加工精度和表面质量， 同时应兼顾必要的刀具耐用度和生产效率，此时的背吃刀量 根据粗加工留下的余量确定。为了减小工艺系统的弹性变形， 减小已加工表面的残留面积，半精加工尤其是精加工，一般 多采用较小的背吃刀量和进给量。为抑制积屑瘤和鳞制的产 生，用硬质合金刀具进行精加工时一般多采用较高的切削速 度；高速钢刀具则一般多采用较低的切削速度。
已加工表面和待加工表面间的垂直距离，单位为mm。
对于外圆车削的深度可用下式计算：
ap=（dw-dm）/ 2 mm
切削用量的选择
•
vc
Cv
60(1m ) T
m
a xv p
f
yv
K vc
• 式中 Kvc：切削速度修正系数， Kvc的大小受工件材料、毛 坯表面状态、刀具几何参数等切削条件的影响。
• Cv 、xv 、yv、m及Kvc值可查阅《机械加工工艺手册》。
• 7.1切削用量选择的基本原则 • 7.1.1粗加工时的切削用量选择的基本原则
Lh tm nwap f
dwLh
1000vcap f
A0＝πdwLh/1000
→
tm
A0 vca p
f
• 提高vc、增大f和ap，都能提高生产率 。
• 切削用量三要素对刀具寿命的影响程度不同，由大到小影响次序是：vc、 f、ap。为保持已确定的刀具寿命，若提高其中一要素，则必须相应地降
• (5).精加工时，应尽量避开积屑瘤和鳞刺产生的 区域。
• (6).断续切削时，为减少冲击和热应力，宜适当 降低切削速度。
• (7).在易发生振动情况下，切削速度应避开自激 振动的临界速度。
• (8).加工大型工件、细长件和薄壁工件或带外皮 工件，应适当降低切削速度。
• 4.校检机床功率: Pc＝Fcvc×10-3kw<PEηm • 5.计算机动时间tm
削调质状态的钢比切削正火、退火状态钢要降低切削速度 20%～30%；切削有色金属比切削中碳钢的切削速度可提高 100%～300%。
• (4).刀具材料的切削性能愈好，切削速度也选得愈高，如硬 质合金钢的切削速度比高速钢刀具可高几倍，涂层刀具的切 削速度比未涂层刀具要高，陶瓷、金刚石和CBN刀具可采用 更高的切削速度。
车削时切削用量的选择原则
三要素获得最佳组合，此时的高生产率才是合理的。
◆ 2. 刀具寿命 切削用量三要素对刀具寿命影响的大小，按顺 序为v、f、ap。因此，从保证合理的刀具寿命出发，在确定切
削用量时，首先应采用尽可能大的背吃刀量；然后再选用大的
接近要求的形状和尺寸。
◆ 粗车以提高生产率为主，在生产中加大切削深度，对提
高生产率最有利，其次适当加大进给量，而采用中等或中
等偏低的切削速度。
5
◆
粗车铸、锻件毛坯时，因工件表面有硬皮，为保护
刀尖，应先车端面或倒角，第一次切深应大于硬皮厚
度。若工件夹持的长度较短或表面凸凹不平，切削用 量则不宜过大。 粗车应留有精车余量。粗车后的精度
6
二、 刀具寿命的选择原则
◆切削用量与刀具寿命有密切关系。在制定 切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命， 而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而 定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成 本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少 的目标确定，后者根据工序成本最低的目 标确定。
7
◆1. 根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来 选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比 单刃刀具高些。 ◆2. 对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短， 为了充分发挥其切削性能，提高生产效率， 刀具寿命可选得低些。
(1)几何因素 (2)物理因素 (3)工艺因素
从切削过程的物理实质考虑，刀具的刃口圆角及后面 的挤压与摩擦使金属材料发生塑性变形，严重恶化了表 从几何的角度考虑，刀具的形状和几何角度，特 面粗糙度。在加工塑性材料而形成带状切屑时，在前刀 从工艺的角度考虑其对工件表面粗糙度的影响，主要 别是刀尖圆弧半径、主偏角、副偏角和切削用量中的 面上容易形成硬度很高的积屑瘤。它可以代替前刀面和 有与切削刀具有关的因素、与工件材质有关的因素和与加 进给量等对表面粗糙度有较大的影响。 切削刃进行切削，使刀具的几何角度、背吃刀量发生变 工条件有关因素等。 化。积屑瘤的轮廓很不规则，因而使工件表面上出现深 浅和宽窄都不断变化的刀痕。有些积屑瘤嵌入工件表面， 更增加了表面粗糙度。切削加工时的振动，使工件表面 粗糙度参数值增大。
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文 / 兰君毅
金属切削加工中切削用量的选用策略研究
摘 要：在金属切削的加工过程中，如何选择切削量是一个难题。切削用量的合理选择是根据机床加工条
件、加工要求、加工成本等因素而确定的，确定的依据是对以上几点要素的综合分析。加工条件和规定标准
有其两面性，对加工因素的利弊进行考量，合理利用优势而避免危害，是选择切削用量的策略，本文就此进
行探究。
关键词：切削用量 切削性能 金属加工 策略
每当学生要对某种零件进行金属切削加工时，首先要根据零件图提供的加工内容选择毛坯和刀具，接下来要计算切削用量的各种参数（背吃刀量、进给量、切削速度、主轴转速）。这些加工前需要准备的工作，充分说明了切削用量的重要性。它不仅和刀具上的切削角度一样，对切削力、切削热、积屑瘤、零件的精度和表面粗糙度有直接影响，而且直接关系着刀具的耐用度和生产效率。切削加工是指利用刀具将毛坯上多余的金属材料切除,从而使工件达到规定精度和表面质量的机械加工方法。切削时，工件与刀具之间的相对运动称为切削运动。背吃刀量、进给量和切削速度三者称为切削用量三要素。它们是表示切削运动大小的参数，是影响工件的加工质量和生产效率的重要因素。切削用量的选择，对金属切削加工的质量、效率、加工成本、刀具磨损与刀具耐用度会产生重要影响，合理选择切削用量能够保证工件的加工质量，延长刀具使用寿命，降低加工成本和提高工作效率。只有合理选择切削用量，才能有效发挥车床和刀具材料的性能，才能优质、高效、低成本地完成工件的加工。因此，在合理选择刀具材料和刀具的几何参数的同时合理地选择切削用量也具有重要的意义。一、刀具寿命的选择原则刀具寿命是指刀具刃磨后自开始车削到磨损量达到磨损标准为止所经历的切削时间。刀具切削部分在很高的温度下工作，经受强烈的摩擦，并承受很大的切削力和冲击力，所以要求车刀要有足够大的强度和使用寿命。切削用量与刀具的寿命有着密切的关系。加大切削用量三要素都能提高生产率，可是切削用量三要素的增加都会对刀具的寿命产生不利的影响。一般切削，当进给量不变，背吃刀量增大一倍时，切削力也成倍增大，而当背吃刀量不变，进给量增大一倍时，切削力增大70%～80%。综合这些因素，切削用量三要素中对刀具的寿命影响最小的是背吃刀量，其次是进给量，最大的是切削速度。所以在生产中选择刀具寿命时可以从以下几点加以考虑。第一，刀具构造比较复杂、制造和刃磨费用都比较高时，刀具的寿命应选择高些。第二，对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床
等自动化加工刀具，刀具的寿命可选择得高些。
第三，对于换刀时间短、能充分发挥其切削性能并
提高生产效率的可转位刀具，在选择刀具的寿命时可选
取得低些。
第四，当生产中某一工序的生产率限制了整个车间
的生产率提高时，这个工序刀具的寿命就要选择得低些；
第五，当某一个工序单位时间内生产成本比较高时，
这个工序刀具的寿命就要选择得低些。
第六，加工大型工件时，刀具寿命应规定得高一些，
以保证一次走刀中不换刀。
二、切削用量选择原则
1.概念
工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离就是
背吃刀量。工件每旋转一周，车刀沿进给方向移动的距
离就是进给量。刀具在单位时间内切削工件表面的理论
展开直线长度就可以理解成工件表面的切削速度。
2.影响
（1）背吃刀量的影响。背吃刀量的变化对刀具寿命
影响不大。当背吃刀量过小时，会造成切削工件表面的
刮削和硬化而导致刀具寿命缩短。当工件表面有硬化的
氧化层时，最大背吃刀量应选择在机器功率允许范围内。
（2）进给量的影响。进给量影响加工过程中切屑的
形成，是决定加工表面质量的关键因素。在刀具寿命方
面，进给量过大，切削产生的热量增加，会导致刀具面
磨损增加。
（3）切削速度的影响。切削速度对刀具寿命有很大
的影响。提高切削速度时，切削产生的热量也会随之大
幅度提高，刀具寿命会大大缩短。所以在加工不同类型
和硬度工件时，要相应地改变切削速度。对于较软的工
件，切割速度应该更大。在加工硬质材料时，切削速度
应更小。
3.工艺分析
粗车的作用是提高劳动生产率，尽快将毛坯上的余量
切除，精车的作用是使工件达到规定的技术要求。粗车和
精车的目的不同，所以在切削用量选择时要区分开来。
理论研究
30
OCCUPATION
理论研究
THEORY
编辑 张 磊
（1）背吃刀量的确定。增大背吃刀量比增大进给量更有利于提高生产率。因为背吃刀量是由加工余量决定的，粗车时尽可能一次切除更多的金属。当尺寸较大时，在机床、刀具和工件刚度允许的情况下选择较大的背吃刀量，尽可能减少刀具的数量，以提高生产率。对于锻件或铸坯，由于工件的坚硬表面，第一次切削的背吃刀量应大于硬化层的厚度，这样能够保护刀具尖端，防止尖端磨损或损坏。在半精加工中，如果余量大于2mm，可分两次切除，如果单面余量小于2mm，可以一次性切除。对于精细加工，一般需要在一次走刀中除去所有的余量，但背吃刀量的增加使加工表面的鳞状棘的高度增加。工件表面加工质量较差，因此对于表面要求较高的外圆,精加工余量不宜太大。（2）进给量的确定。在选择背吃刀量后，进给量直接决定切削面积，从而决定切削力。由于进给量能影响机床的有效功率和扭矩，进而影响驱动链的强度和进刀机构的刚度，所以工件和刀具的刚性对加工表面的粗糙度有一定的影响，要达到工件图样的要求,就应该考虑进给量的因素。如果选择较大的进给量，就会影响加工表面的质量，进而影响加工质量。虽然提高进给量能够提高生产效率，但同时表面粗糙度也增加，所以进给量不能过大。进给量也不能太小，虽然进给量越小工件加工表面的质量越好，但是随着表面粗糙度的降低，工件表面残余应力却会增加，冷硬化严重，表面质量仍然不会太好。所以说，进给量对加工质量的影响直接关系到刀具加工角度、切削液用量、工件材料等。大部分的生产采用金属切削的手工方法来确定更合理的进给量。（3）切削速度的确定。背吃刀量和进给量确定以后，还要选择一个合理的切削速度，否则会对工件的切削效率和加工成本造成不利影响。较大的切削速度可以降低表面粗糙度，提高表面加工质量。提高切削速度可以提高生产率，但会大大降低刀具寿命。随着超硬刀具材料和刀具涂层技术的发展，切削速度对刀具寿命的影响逐渐减小。但切削速度的选择仍然是非常重要的。传统的方法是根据合理的刀具寿命计算或查表法计算一定范围内的切削速度，然后通过工件直径计算机床的速度。其实对于一个给定的机床、刀具、工件，其最大生产率的切削速度或经济的切削速度一般只有一个是最佳的。在实际生产中，工作人员可以根据切屑的颜色来初步判断切削速度是否合适。加工碳钢时，如果形成暗褐色或蓝色切屑，说明采用的切削速度适当。如果切屑为银白色或黄色，说明切削速度未充分发挥，要适当提高切削速度。如果切屑变黑或有火花，表明切削温度过高，此时要适当降低切削速度。4.策略切削用量选择得是否正确直接关系着工件的生产效率、加工质量和加工成本。通过分析这些因素与切削用量三要素选择相关的因素可以知道，切削用量三要素增大都有利于生产效率的提高，却又都对加工质量和刀
具的寿命产生不利影响。合理选择切削用量，一般遵循
如下两个策略。
（1）“兼顾”策略。考虑到生产中要兼顾切削效率、
刀具耐用性、切削条件，以达到高生产率和保证刀具耐
用性。切削用量的三要素与生产率成正比。想要在保证
一定刀具耐用度的前提下取得最高的生产效率，只有
使吃刀量、进给量、切削速度三者乘积值达到最大，才
能满足要求。由于切削用量三要素中对刀具的寿命影
响最小的是背吃刀量，其次是进给量，最大的是切削速
度，所以选取切削用量三要素的合理顺序应该是先选取
尽可能大的吃刀量，其次选择一个比较大的进给量，最
后根据已经选定的背吃刀量和进给量，在工艺系统刚
度、刀具寿命和机床功率许可的条件下选择一个合理的
切削速度。
（2）“舍、得”策略。切削用量三要素与生产效率成
正比。切削用量三要素越小对车床的损耗越小，加工精
度越高，但是这和提高生产效率是相矛盾的。在生产中
可以用“舍、得”的策略来尝试解决这对矛盾。粗车的
作用是提高劳动生产率，尽快将毛坯上的余量切除。精
车的作用是使工件达到规定的技术要求。教师通常把
加工过程分为粗加工阶段和精加工阶段，粗加工和精加
工两个阶段确定后，生产率被视为第一优先级。粗加工
切削参数选择：加工精度不高，首先考虑生产效率。所
以粗加工时可以选择最大的背吃刀量和进给量，但要在
工艺系统允许的刚度和强度下。然后选择最大切削速
度时也不超过机床的有效功率，从而确保某些工具的耐
用性。精加工切削参数的选择：精度主要由表面粗糙
度和加工精度决定。选择较小的背吃刀量和进给量，在
允许的范围内，保证加工精度。背吃刀量和进给量确定
后需要一个更高的切削速度来达到工件表面质量要求，
从而提高了生产率，降低了表面粗糙度。
三、小结
合理选择切削用量对于充分利用机床的潜力是十
分重要的。为了提高生产效率，必须合理选择切削参
数。它是对刀具、机床、工件、夹具等因素的综合分析。
在此之后，做出一个合理的选择，而不是从某个角度考
虑。要平衡处理因素的利弊，避免劣势，增强优势，从
而完善金属切削用量选择策略。
参考文献：
[1]蹇悦,杨叶,郭国强.金属切削用量选用策略研究
[J].航空制造技术,2015(6).
[2]安虎平,芮志元,刘昊等.金属切削用量选用策略
研究[J].工具技术,2013(47).
[3]吴海波.金属切削用量选用策略研究[J].机械工
程师,2018(5).
（作者单位：丰润区综合职业技术教育中心）
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2019 1