切削用量公开课 PPT
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切削用量的合理选择讲义22页PPT
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
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
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
切削用量实用PPT课件PPT课件
600 3.14 50 1000
m / min
94.2m /
min
第9页/共15页
练习： 车削直径为300mm的铸铁带轮外圆， 若切削速度为60m/min，求车床主轴转速？
解：由公式
得：
n 1000vc 1000 60 r / min 63.69r / min
d 3.14 300
第10页/共15页
n 1000vc
d
vc ----- 切削速度，m/min
n ----- 主轴转速，r/min d ----- 工件待加工表面直径，mm π ----- 圆周率， 3.14
第8页/共15页
例1：车削直径为50mm的工件，若选主 轴转速为600r/min，求切削速度的大小？
解：由公式得：
Vc
Hale Waihona Puke nd1000内容回顾：
主运动 车削运动
进给运动
工件的旋转运动
横向进给 车刀的直 线运动 纵向进给
第1页/共15页
新课内容：
一、切削用量（轴类零件的外圆车削加工视频.flv） 切削用量是衡量车削运动大小的参量。
切削用量
1、背吃刀量
2、进给量
3、切削速度
切削三要素
第2页/共15页
1.背吃刀量（ap）
背吃刀量是指切削时已加工表面与待加工表
试问：车床转速表中有63.69r/min 这一档吗？
实际生产中，车床的转速是根 据理论计算后的主轴转速后， 从车床转速表中最接近理论值 的一档选取。
第11页/共15页
切削三要素的选择原则
在切削用量三要素中切削速度Vc对车 刀寿命影响最大的，其次是进给量f，影
响最小是背吃刀量ap 。
车削运动和切削用量.pptx
A、8mm B、 4mm C、 2mm D、5mm
4、（ B ）是衡量主运动大小的参数。
A、进给量 B、 切削速度 C、切削深度 D、切削厚度 13 第14页/共19页
切削用量三要素:
切削速度υc
进给量ƒ
切削深度ɑp
υc
＝
πd n
1000
d—工件待加工表面最大直径。 n—主运动每分钟转数（r/min)
教学的重点、难点、方法
重点:
1、车削运动和加工面的形成。 2、切削用量的基本概念。
难点:
1、切削用量的选择原则。
教学用具-----多媒体课件、投影仪
1
第2页/共19页
车削运动
• 车削工件时,必须使工件和刀具作相对运动.根据运动的性质和作用,车削运动可分为 工件的旋转运动,和车刀的直线（或曲线）运动.
2、过渡表面 ： 车刀切削刃在工件上形成的表面.
它将在下一转被切除.
3、待加工表面： 工件上等待切除多余金属层的表面.
表面。
它可能是毛坯表面或加工过的
4
第5页/共19页
车削时工件上形成的表面？
如何判断？ 2 3
1
待加工表面n
过渡表面 已加工表面
主运动
f
进给运动
5
第6页/共19页
切削用量的基本概念
≈
640r/min
8
第9页/共19页
D ap
d
2) 进给量 ƒ
n
• 工件每转一圈,车刀沿进
f
给方向移动的距离.
• 单位为mm/r
3）切削深度ɑp
f
2
1
• 车削工件上已加工表面和待加工表面之间的垂直距离.
计算公式：
4、（ B ）是衡量主运动大小的参数。
A、进给量 B、 切削速度 C、切削深度 D、切削厚度 13 第14页/共19页
切削用量三要素:
切削速度υc
进给量ƒ
切削深度ɑp
υc
＝
πd n
1000
d—工件待加工表面最大直径。 n—主运动每分钟转数（r/min)
教学的重点、难点、方法
重点:
1、车削运动和加工面的形成。 2、切削用量的基本概念。
难点:
1、切削用量的选择原则。
教学用具-----多媒体课件、投影仪
1
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车削运动
• 车削工件时,必须使工件和刀具作相对运动.根据运动的性质和作用,车削运动可分为 工件的旋转运动,和车刀的直线（或曲线）运动.
2、过渡表面 ： 车刀切削刃在工件上形成的表面.
它将在下一转被切除.
3、待加工表面： 工件上等待切除多余金属层的表面.
表面。
它可能是毛坯表面或加工过的
4
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车削时工件上形成的表面？
如何判断？ 2 3
1
待加工表面n
过渡表面 已加工表面
主运动
f
进给运动
5
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切削用量的基本概念
≈
640r/min
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D ap
d
2) 进给量 ƒ
n
• 工件每转一圈,车刀沿进
f
给方向移动的距离.
• 单位为mm/r
3）切削深度ɑp
f
2
1
• 车削工件上已加工表面和待加工表面之间的垂直距离.
计算公式：
切削用量的计算ppt
切削用量的选择原则
合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和机床性 能，在保证加工质量的前提下，获得高的生产率和低的加 工成本的切削用量。
1、粗加工的选择原则 粗加工的目的一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本。 因此在机床刚度和刀具的刚性和耐用度的允许下，尽量优先选择较大 的切削深度，再选择较大的进给速度，最后根据刀具耐用度要求，确 定合适的切削速度（转速）。 2、精加工的选择原则 精加工的目的是保证工件的加工精度和表面质量要求，故一般选用较 小的进给量f，尽可能选用较高的切削速度υc，根据刀具的刚性选择 合适的切削深度。但在能够保证工件的加工精度和表面质量的前提下， 可以适当提高进给速度，提高生产效率，降低生产成本。 2、半精加工，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和 加工成本。
经验 类比
1 2 3
实验计算
查表
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4
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Page 11
影响切削用量的要素
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。
Page 5
影响切削用量选择的因素：
机床 切削 液
工 6
影响切削用量的要素
1、影响切削用量的因素有： 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。
选择合理的切削用量.精选PPT
率、加工成本和零件的加工质量均 数控机床加工时应注意零件加工中的某些特殊因素：
确定了背吃刀量ap，进给量f 和刀具耐用度T，则可以按下面公式计算或由表确定切削速度υ 和机床转速n 。 切削用量对加工质量的影响
有重要影响。 在切削加工性差的材料时，由于这些材料硬度高、强度高、导热系数低，必须首先考虑选择合理的切削速度。
（3）切削速度的确定
• 根据已选定的背吃刀量、进给量f及刀具 耐用度T计算
c
Cv Tmassxp
f
f
Kv(m/min)
• 确则定可了以按背下吃刀面公量式ap，计进算给或量由f表和确刀定具切耐削用速度度Tυ，
和机床转速cn。Tma6Cs0sxvpTmCfaVpxfvfyK v kvv(m/min)
• =0.5～2mm B、精车时，选用高的切削速度，小的切削深度和进给量。
数控机床加工时应注意零件加工中的某些特殊因素： 切削用量对刀具耐用度的影响
在切削加工性差的材料时，由于这些材料硬度高、强度高、导热系数低，必须首先考虑选择合理的切削速度。
• 粗车时，应选较低的切削速度，精加工时选择较高的切削速度；
• 当刀具寿命一定时，切削速度υ对生产率
影响最大，进给量f 小。
次之，背吃刀量ap最
• 在刀具耐用度一定，从提高生产率角度 考虑，对于切削用量的选择有一个总的 原则：
• 首先选择尽量大的背吃刀量，其次选择 最大的进给量，最后是切削速度。
• 当然，切削用量的选择还要考虑各种因 素，最后才能得出一种比较合理的最终 方案。
• 半精加工时（表面粗糙度Ra6.3～3.2μm）， 背吃刀量一般为0.5～2㎜。）
• 精加工时（表面粗糙度Ra1.6～0.8μm），背 吃刀量为0.1～0.4㎜。
确定了背吃刀量ap，进给量f 和刀具耐用度T，则可以按下面公式计算或由表确定切削速度υ 和机床转速n 。 切削用量对加工质量的影响
有重要影响。 在切削加工性差的材料时，由于这些材料硬度高、强度高、导热系数低，必须首先考虑选择合理的切削速度。
（3）切削速度的确定
• 根据已选定的背吃刀量、进给量f及刀具 耐用度T计算
c
Cv Tmassxp
f
f
Kv(m/min)
• 确则定可了以按背下吃刀面公量式ap，计进算给或量由f表和确刀定具切耐削用速度度Tυ，
和机床转速cn。Tma6Cs0sxvpTmCfaVpxfvfyK v kvv(m/min)
• =0.5～2mm B、精车时，选用高的切削速度，小的切削深度和进给量。
数控机床加工时应注意零件加工中的某些特殊因素： 切削用量对刀具耐用度的影响
在切削加工性差的材料时，由于这些材料硬度高、强度高、导热系数低，必须首先考虑选择合理的切削速度。
• 粗车时，应选较低的切削速度，精加工时选择较高的切削速度；
• 当刀具寿命一定时，切削速度υ对生产率
影响最大，进给量f 小。
次之，背吃刀量ap最
• 在刀具耐用度一定，从提高生产率角度 考虑，对于切削用量的选择有一个总的 原则：
• 首先选择尽量大的背吃刀量，其次选择 最大的进给量，最后是切削速度。
• 当然，切削用量的选择还要考虑各种因 素，最后才能得出一种比较合理的最终 方案。
• 半精加工时（表面粗糙度Ra6.3～3.2μm）， 背吃刀量一般为0.5～2㎜。）
• 精加工时（表面粗糙度Ra1.6～0.8μm），背 吃刀量为0.1～0.4㎜。
任务五 切削用量和切削液的选用37页PPT
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 切削用量和切削液的选用
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 切削用量和切削液的选用
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
第11章 切削用量的选择 切削原理课件PPT
24
3.6.2 切削用量的优化
优化问题的数学模型
求设计变量：X = [ x1, x2, …, xn ]T ，使目标函数 f (X)→min ， 并满足约束条件：g i (X)≤0 （i = 1, 2, …, m）
切削用量优化模型
◆ 设计变量：切削过程可以控制的输入变量，即切削用量 。ap通常已由工艺过程确定，故一般取 v 和 f 为设计变量。 ◆ 目标函数：指优化目标与设计变量之间的函数关系式。
式中，dw — 车削前的毛坯直径（mm）； Lw — 工件切削部分长度（mm）； Δ — 加工余量（mm）； nw — 工件转速（r/min）。
P=A0vfap （公式） 2
•结论：只考虑切削时间，三者对切削效率的影响程度一样
2、切削用量同刀具耐用度的关系
用YT5硬质合金车削σb=0.637GPa的碳钢时，寿命的公式为
由此可见增大aap增大f增大系统弹性变形增大引起振动表面粗糙度增大f增大f增大表面粗糙度增大vc增大切屑变形减小切削力减小表面粗糙度减小3切削用量同加工质量的关系三者乘积即金属切除率最大无疑应首先选择尽量大的背吃刀量a次再根据机床动力和刚性限制条件或已加工表面粗糙度的要求选择尽量大的进给量f最后依据三要素与刀具寿命关系式计算确定切削速度vc
Gi= Gi (ap，f，vc)≤Gic i=1、2…m
（6-18）
式中Gic——每个约束条件的限定值； m——约束条件的个数。
有了上述数学模型，再选择合适的最优化方法，并编 制出相应计算机程序，在计算机上进行优化运算，便 可得到使U最小(或最大)且满足m个约束条件的最优切 削用量。
23
用这种方法确定最优切削用量，不仅快速易行，而且 可以实现多目标综合优化。另外，由于在优化运算中 每进行一步都要考虑约束条件，因此，最终得到的最 优切削用量不需要校验便可使用。可见，这种方法比 前一种更为科学合理，是切削用量优化选择的发展趋 势。 目前国内外正利用计算机筹建最优切削用量数据库， 以供生产调用，这将对切削加工现产生深远的影响。
3.6.2 切削用量的优化
优化问题的数学模型
求设计变量：X = [ x1, x2, …, xn ]T ，使目标函数 f (X)→min ， 并满足约束条件：g i (X)≤0 （i = 1, 2, …, m）
切削用量优化模型
◆ 设计变量：切削过程可以控制的输入变量，即切削用量 。ap通常已由工艺过程确定，故一般取 v 和 f 为设计变量。 ◆ 目标函数：指优化目标与设计变量之间的函数关系式。
式中，dw — 车削前的毛坯直径（mm）； Lw — 工件切削部分长度（mm）； Δ — 加工余量（mm）； nw — 工件转速（r/min）。
P=A0vfap （公式） 2
•结论：只考虑切削时间，三者对切削效率的影响程度一样
2、切削用量同刀具耐用度的关系
用YT5硬质合金车削σb=0.637GPa的碳钢时，寿命的公式为
由此可见增大aap增大f增大系统弹性变形增大引起振动表面粗糙度增大f增大f增大表面粗糙度增大vc增大切屑变形减小切削力减小表面粗糙度减小3切削用量同加工质量的关系三者乘积即金属切除率最大无疑应首先选择尽量大的背吃刀量a次再根据机床动力和刚性限制条件或已加工表面粗糙度的要求选择尽量大的进给量f最后依据三要素与刀具寿命关系式计算确定切削速度vc
Gi= Gi (ap，f，vc)≤Gic i=1、2…m
（6-18）
式中Gic——每个约束条件的限定值； m——约束条件的个数。
有了上述数学模型，再选择合适的最优化方法，并编 制出相应计算机程序，在计算机上进行优化运算，便 可得到使U最小(或最大)且满足m个约束条件的最优切 削用量。
23
用这种方法确定最优切削用量，不仅快速易行，而且 可以实现多目标综合优化。另外，由于在优化运算中 每进行一步都要考虑约束条件，因此，最终得到的最 优切削用量不需要校验便可使用。可见，这种方法比 前一种更为科学合理，是切削用量优化选择的发展趋 势。 目前国内外正利用计算机筹建最优切削用量数据库， 以供生产调用，这将对切削加工现产生深远的影响。
切削用量的合理选择讲义PPT22页
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！Βιβλιοθήκη 切削用量的合理选择讲义11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
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30 26 2
2mm
假如现在将Φ50的材料加工成Φ30 的工件，试问是否能一次走刀将余 量切除呢？若不能，又该如何选择 背吃刀量呢？
2.进给量（ƒ ） 进给量是工件或刀具每转一圈,刀具沿进给
方向移动的距离，用符号 ƒ 表示，单位为 mm/r，如图所示。
进给速度:单位时间内刀具沿进给运动方向 移动的距离，用Vf表示，单位为mm/min。
d
3.14100
n2 1000vc 1000 62.8 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。
二、切削用量的合理选择
1、粗加工时切削用量的选择 以提高生产率为主 （1）、被吃刀量αp的选择
粗加工
余量太大，可分多次切削，但 第一次的背吃刀量尽可能大。
切削用量
复习提问：
主运动 切削运动
进给运动Βιβλιοθήκη 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
切削三要素
3、切削速度
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。
ap
dw
2
dm
dw ：待加工表面直径 dm ：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？
ap
dw
dm 2
工艺卡片对照
课堂小结：
1、我这节课学到了什么？ 2、强调学习方法： （1）、理解记忆法 （2）、将理论联系到生产实践中 课后作业： 习题册第一章第二节切削用量
硬质合金刀具应选择较高的
在保证刀具耐
切削速度（大于70m/min）
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。
例3：用车床加工毛坯直径为100mm的工件，一 次进给车至94mm,切削速度为62.8m/min,求被 吃刀量αp和车床主轴转速n1。若工件毛坯直径为 40mm,切削速度不变，求车床主轴转速n2。
解：由题意得
ap
dw
dm 2
100 94 2
3mm
n1 1000vc 1000 62.8 200r / min
Vf ＝n ƒ n---工件转速 ，r/min ƒ---进给量，mm/r
3.切削速度（vc） 切削速度是指切削刃上选定点相对于工件主
运动的瞬时速度，用符号vc表示，单位为 m/min。当主运动是旋转运动时，即:
n 1000vc
d
vc ----- 切削速度，m/min
n ----- 主轴转速，r/min d ----- 工件待加工表面直径，mm
余量不大，一次走刀切除多余 的材料，只留下精加工余量。
（2）、进给量的选择
粗加工时应选用较大的进给量
（3）、切削速度νC的选择
在αp和ƒ确定之后，在保证刀具耐用度的 前提下，选择合理的切削速度。
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
例2： 车削直径为300mm的铸铁带轮外圆， 若切削速度为60m/min，求车床主轴转速？
解：由公式
得
n 1000vc 1000 60 r / min 63.69r / min
d 3.14300
试问：车床转速表中有 63.69r/min这一档吗？
实际生产中，车床的转速是根 据理论计算后的主轴转速后， 从车床转速表中最接近理论值 的一档选取。