切削用量三要素—7
切削用量及选择
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3、切削用量对刀具耐用度的影响
（3） 进给量f与刀具耐用度的关系
当增大进给量后，切屑厚度增大，由切屑带着走的热量增 多，同时切屑与前刀面的接触长度增加，散热面积增大。 通过测试得知，切削温度随进给量的增加而升高，但温度 的升高幅度不及切削速度显著。
（4 ）背吃刀量ap与刀具耐用度的关系
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4．分段切削背吃刀量
如果牙型较深，螺距较大，可分几次进给。每次进给 背吃刀量用螺纹深度减精加工背吃刀量所得的差按递减规 律分配。
螺纹分段切削示意图
常用螺纹切削进给次数与背吃刀量可参考表3-7～表3-9
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总结
1. 切削用量确定的步骤
背吃刀量的选择 →进给量的选择→切削速度的确定→校验 2. 提高切削用量的途径
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3、 切削用量对刀具耐用度的影响 （1）刀具耐用度 所谓刀具耐用度，是指一把新刀从开始切削直到磨损量 达到磨损标准为止，在这期间所使用的总的切削时间， 用T表示。
（2） 切削速度vc与刀具耐用度的关系
切削速度是影响刀具耐用度的主要因素，其原因是当提高 切削速度时，单位时间的金属去除率会成正比例增加，刀 具与工件间的摩擦加剧，消耗于金属变形和摩擦的无用功 增加，因而产生过多的热量。因此，提高切削速度的结果 是：摩擦热大量的积聚在切屑底层而来不及传导出去，从 而使切削温度急剧升高，使刀具的耐用度大大降低。
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切削用量的选择：基本原则
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。
切削用量三要素讲解
为提高生产效率，可以适当增加背吃刀量ap，减少走刀的数，但
是当加工余量太大、加工余量不均匀或工艺系统刚性不足时，为避 免振动可分两次或多次走刀完成。
（1）主运动 主运动是切下金属所必须的最主要的运动。通常它
的速度最高，消耗机床功率最多。
(2）进给运动 使新的金属不断投入切削的运动。进给运动可以
是连续运动，也可以是间歇运动。
切削用量及选择
（3）合成运动与合成切削速度 当主运动与进给运动同时进行时，刀具切削刃上某 一点
相对工件的运动称为合成切削运动，其大小与方向用合成速度 向量ve表示。如下图所示，合成速度向量等于主运动速度与进
1) 在粗加工时，一次走刀应尽可能切去全部加工余量，在中等功率机床上， ap可达8～10mm.
2) 下列情况可分几次走刀： ① 加工余量太大，一次走刀切削力太大，会产生机床功率不足或 刀具 强度不够时； ② 工艺系统刚性不足，或加工余量极不均匀，以致引起很大振动时， 如加工细长轴或薄壁工件； ③ 断续切削，刀具受到很大的冲击而造成打刀时。
给运动速度的向量和。即 :ve=vc+vf
切削用量及选择
1.2 切削用量三要素
vc、f 、 ap 称之为切削用量三要素。
（1）切削速度 vc
大多数切削加工的主运动采用回转运动。 回旋体（刀具或工件）上外圆或内孔某一点的 切削速度计算公式如下：
切削用量及选择
（2）进给量 f
1、进给速度vf是单位时间的进给量，单位是mm/s 2、进给量是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动
第七章 切削用量的选择
在选择合理切削用量时，必须考虑加工性质。 由于粗加工和精加工要完成的加工任务和追求的目 标不同，因而切削用量选择的基本原则也完全不同。
7.7.1
粗加工时切削用量选择的基本原则
粗加工时高生产效率是追求的基本目标。这个目 标常用单件机动时最少或单位时间切除金属体积最多 来表示。下面以外圆纵车为例加以说明（图7-1）。
3.确定切削速度vc 当刀具使用寿命T、背吃刀量ap与进给量f确定 后，即可按式（7.4）计算切削速度vc
(7.4) 式中 k vc——切削速度修正系数，与刀具材料和几 何参数、工件材料等有关。 Cv 、 xv 、yv 、m及K vc值见表7.3.加工其他工件 材料时的系数及指数可查切削用量手册。
由式（6.6）可知，在选择切削用量时：应首先 选择最大的ap，其次要在机床动力和刚度允许的前提 下，选用较大的f，最后再根据式（6.6）选择合理的 vc值。
当刀具使用寿命为一定值用高速钢车刀切钢时，切削用量之间有式（7.3） 关系
(7.3)
式（7.3）表明，为保证刀具合理使用寿命，
不参与优化。因此，切削用量的优化主要是指切削切 削速度vc与进给量f的优化组合。 以单件成本最低为目标的优化目标函数的建 立过程如下： 当ap一定时，由式（7.1）
式中 由式（6.5）得
式中
将tm 、T值代入式（6.14），得 式中
式（ 7.9 ）即为所建立的单件成本最低的目标函 数。求该函数的极值，得
合理切削用量的选择可按下列方法进行：
1.确定背吃刀量ap
ap一般根据性质与加工余量来确定。
切削加工一般分为粗加工、半精加工和精加工
粗加工时，在保留半精与精加工余量的前提下，若机 床刚度允许，加工余量应尽可能一次切掉，在中等功 率机床上采用硬质合金刀具车外圆时，粗车取ap=2 ～ 6mm，半精车去ap=0.2 ～ 3mm，精车取ap=0.1 ～ 0.3mm。
数控机床编程试题及答案
数控机床编程试题一、判断题1、数控机床一般由输入输出设备、数控装置、伺服系统、机床本体组成。
（）2、绝对坐标系当中坐标值一般为负，相对坐标系当中坐标值为正。
（）3、M03表示主轴正转启动，M30表示程序结束。
（）4、G41为刀具右补偿，G42为刀具左补偿。
（）5、用G02、G03编程时，当圆弧小于或等于180度时，圆弧半径表示用-R，当圆弧大于180度时，圆弧半径表示用+R。
（）6、 G98指令使刀具返回原始平面，G99指令使刀具返回初始点。
（）7、切削用量的三要素为被吃刀量，进给量，主轴转速。
（）8、子程序只能采用相对坐标的方法来编程。
（）9、G01指令既可以双坐标联动插补，又可以三坐标联动插补。
（）10、加工中心常用刀库有鼓轮式刀库和链式刀库两种，其中链式刀库容量大。
（）二、选择题1、数控机床工作时，当发生任何现象需要紧急处理时应启动（）。
A 暂停功能 B程序停止功能 C急停功能 D直接关掉电源2、通常数控系统处直线插补外还有（）。
A圆弧插补 B抛物线插补 C正弦插补 D二次曲线插补3、数控加工中，刀具补偿的作用是（）。
A简化编程，直接编出道具中心的轨迹。
B提高程序计算精度。
C刀具中心轨迹可以用工件轮廓编程算出。
D以上说法都不正确。
4、数控车床在开机后，必须进行回零操作，使X、Z各坐标轴运动回到（）。
A机床零点 B编程原点 C工件零点 D坐标原点5、程序“D01 M98 P1001”的含义是（）。
A调用P1001子程序B调用O1001子程序C调用P1001子程序，且执行子程序时用01号刀具半径补偿D调用O1001子程序，且执行子程序时用01号刀具半径补偿6、数控车床在操作过程中出现警报，若要消除警报需要按（）键。
A RESETB HELPC INPUTD CAN7、数控机床最适合（）零件的生产。
A单件 B小批 C中小批 D大批8、粗加工时为了提高生产效率，选用切削用量时，应首先选用较大的（）。
车工切削三要素
(2)试车后背吃刀量ap=(dw － dm)/2 =(28.4 －24) ／2 =2.2mm
手柄应转的格数为：2.2/0.05=44格
（2）.进给量f
工件每转一转时，车刀在进给运动方向上移动的距离 叫进给量，用（f）表示，单位是mm/r(也叫每转进给量) 。
二、如果加工直径为20mm，长度40mm的台阶轴是选 择进给量为0.2mm/r。 问主轴需要旋转多少格完成加工？
三、直径为31mm，长度为100mm的半精加工零件，现 在需要加工成直径为30mm，长度为100mm的轴。 问：1、背吃刀量是多少？中滑板手柄转动一格，刀架 前进0.02mm，需要多少格？ 2、选择进给量为0.15mm/r，主轴需要旋转多少转完成？ 3、如果使用转速为800r/min，切削速度是多少？
二：车削运功和切削用量
1. 切削运动
刀具与工件间的相对运动称为切削运动， 切削运动可分为主运动和进给运动。
（1）主运动 车削时形成切削速度的运动叫主运动。工件的旋
转运动就是主运动。
（2）进给运动 使工件多余材料不断被车去的运动叫进给运动。车外圆
是纵向进给运动，车端面、切断、车槽是横向进给运动。
2、车削时工件上形成的表面
纵向进给量 进给量
横向进给量
沿床身导轨方向
与车身导轨方 向垂直
3、切削速度V
主运动的线速度叫切削速度，单位为m/min。 车削外圆时的切削速度计算公式为：
V=πdwn/1000
其中: dw—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)。
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。
切削用量切削用量三要素
切削用量切削用量三要素
切削用量是指在切削加工过程中，切削刀具与工件之间的相对运动引起的材料去除量。
切削用量的大小直接影响着加工效率、刀具寿命和加工质量。
切削用量的三个要素是进给量、切削深度和切削速度。
1.进给量：进给量是指单位时间内工件在切削方向上的移动量。
进给量的大小直接影响着加工效率和表面质量。
通常情况下，增加进给量可以提高加工效率，但过大的进给量会引起切削力过大、切削温度升高、刀具磨损加剧、表面质量下降等问题。
因此，在确定进给量时需要考虑工件材料、加工精度要求、刀具耐磨性等因素。
2.切削深度：切削深度是指切削刀具与工件之间在切削方向上的垂直距离。
切削深度的大小对切削用量、加工精度和刀具寿命都有影响。
增加切削深度可以提高加工效率，但过大的切削深度容易导致刀具振动、切削力过大、切削温度升高等问题，甚至会破坏刀具和工件。
因此，在确定切削深度时需要综合考虑刀具的刚性、工件的材料性质、加工精度要求等因素。
3.切削速度：切削速度是指切削刀具在切削过程中与工件相对运动的速度。
切削速度的大小对切削用量、刀具寿命和表面质量都有影响。
增加切削速度可以提高加工效率，但过大的切削速度容易导致切削温度升高、刀具磨损加剧、切削力过大等问题，甚至会破坏刀具和工件。
因此，在确定切削速度时需要考虑工件材料、切削刀具的材料和涂层、刀具的耐磨性等因素。
总之，切削用量的大小需要根据具体加工要求和材料特性来确定，要综合考虑进给量、切削深度和切削速度三个要素，以达到高效、稳定和精确的加工效果。
切削用量的合理选择
切削用量的合理选择切削用量的合理选择(2021-07-1315:37:22)标签：刀具寿命用量生产率切削性能杂谈分类：数控刀具技术切削用量不仅就是在机床调整前必须确认的关键参数，而且其数值合理是否对加工质量、加工效率、生产成本等有著非常关键的影响。
所谓“合理的”切削用量就是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能够(功率、扭矩)，在保证质量的前提下，赢得低的生产率和高的加工成本的切削用量。
一制订切削用量时考虑的因素切削加工生产率在焊接加工中，金属切除率与切削用量三要素ap、f、v均维持线性关系，即为其中任一参数减小一倍，都可以并使生产率提升一倍。
然而由于刀具寿命的制约，当任一参数减小时，其它二参数必须增大。
因此，在制定切削用量时，三要素获得最佳女团，此时的高生产率才就是合理的。
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；然后再选用大的进给量；最后求出切削速度。
加工表面粗糙度精加工时，减小进给量将减小加工表面粗糙度值。
因此，它就是精加工时遏制生产率提升的主要因素。
二刀具寿命的选择原则切削用量与刀具寿命存有密切关系。
在制订切削用量时，应当首先挑选合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应当根据优化的目标而的定。
通常分后最低生产率刀具寿命和最高成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确认，后者根据工序成本最高的目标确认。
挑选刀具寿命时可以考量如下几点：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。
对于机夹可以移调刀具，由于再加刀时间长，为了充分发挥其切削性能，提升生产效率，刀具寿命附加得高些，通常挑15-30min。
对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。
车间内某一工序的生产率管制了整个车间的生产率的提升时，该工序的刀具寿命必须挑选得高些；当某工序单位时间内所分摊至的全厂支出m很大时，刀具寿命也高文瑞得高些。
车床切削3要素
切削用量
定义：是指切削速度、进给量和切削深度三者的总称，这三者又称切削用量三要素。
切削速度v：在切削加工中，刀刃上选定点相对于工件的主运动速度。
v = πdn / 1000 ( m / min )
式中d --- 完成主运动的刀具或工件的最大直径（mm）
n --- 主运动的转速（r / min）
进给量f：工件或刀具的主运动每转或每双行程时，工件和刀具在进给运动中的相对位移量。
vf = n * f （mm / min）
切削深度ap：等于工件已加工表面与待加工表面间的垂直距。
对于外圆车削
ap = （dw - dm) / 2 (mm)
对于钻孔
ap = dm / 2 (mm)
式中dw --- 工件加工前直径(mm)；
dm --- 工件加工后直径(mm)。
切削的用量
《机械加工方法与通用设备》切削用量扬州市职业大学 机械工程学院1、切削过程中工件各个表面的名称；2、切削用量三要素。
熟悉切削用量的概念，认识切削用量在机械加工中的重要意义。
一、切削过程中工件的表面加工中，随刀具与工件的相对运动，工件上切削层金属被切下而形成切屑，工件上的表面在切削运动中不断变化着，形成了待加工表面、过渡表面、已加工表面。
1）待加工表面：加工时即将被切除的工件表面。
2）过渡表面：刀具切削刃正在切除的表面。
该表面在加工过程中不断变化，并且始终处于待加工表面和已加工表面之间。
3）已加工表面：工件上经刀具切削后产生的表面。
切削过程中工件的表面二、切削用量已加工表面是否合格合适的切削用量工件材料、工件结构、加工精度、刀具材料其它技术、经济要求切削用量的大小围绕形成合格加工表面这一核心，所需的切削运动的大小是不同，因此需要选择合理的切削用量。
切削过程中，主运动速度、进给运动速度或进给量、背吃刀量等切削要素称为切削用量。
（1）切削速度Vc: 指主运动的线速度，单位m/min（磨削为m/s）。
①当主运动为回转运动时，切削速度为回转体（刀具或工件）上某一点的线速度。
计算时取刀具（或工件）最外缘点的线速度，即最大切削速度。
②当主运动为直线运动时，切削速度为刀具相对于工件的直线运动速度。
1000n dv w c ⨯⨯=πmin)/(m①进给量 f ：指在主运动的一个循环内，刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述和度量。
mm/r或mm/行程。
ⅰ、对于车外圆，f 为工件转一圈，刀具沿工件轴向移动的距离，mm/r ； （2）进给速度V f ：指刀具上选定点相对于工件的瞬时进给速度，mm/s。
ⅱ、主运动为直线往复旋转运动时，进给量 f 为每一往复行程，刀具相对工件沿进给方向移动的距离，mm/行程；②每齿进给量 f z ：对于多齿的旋转刀具(如铣刀、切齿刀)，常用每齿进给量 f z ，单位为mm/z或mm/齿。
简要说明切削用量三要素选择的原则
简要说明切削用量三要素选择的原则
切削用量三要素选择的原则是：
1.粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本。
半精加工和精加工时，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。
2.切削用量三要素对刀具寿命影响的大小，按顺序为切削速度、进给量、背吃刀量。
因此，从保证合理的刀具寿命出发，确定切削用量时，首先应采用尽可能大的背吃刀量。
3.精加工时，增大进给量将增大加工表面粗糙度值。
因此，精加工时抑制生产率提高的主要因素是加工表面粗糙度。
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课题切削用量三要素
教学目标1、了解切削用量三要素。
2、掌握切削用量计算公式。
教材分析重点削用量三要素、切削用量计算公式、切削用量的初步选择难点切削速度及其计算公式
教学方法讲授法教学用具
教学过程
切削用量是指背吃刀量p
a
qqqqc(或切削深度)、进给量f （或进给速度v f ）、切削速度c
v三者的总称，也称为切削用量三要素。
它是调整刀具与工件间相对运动速度和相对位置所需的工艺参数。
一、背吃刀量（p
a
）(或切削深度)
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ap 表示，单位为mm。
思考题：现有Φ30的毛坯，一次走刀加工成Φ26，试问背吃刀量是多少？
p
a
=(30-26)/2=2mm
背吃刀量的选择：
余量不大，一次走刀切除多余的材料，只留下精加工余量。
1、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。
2、精加工粗加工后留下的余量，精加工时应一次进给切削完成。
2
m
w
p
d
d
a
-
=
w
d：待加工表面直径mm
m
d：已加工表面直径mm
c v 教
学
过 程 二、进给量（f ）（或进给速度 v f ）
进给量是指刀具在进给方向上相对工件的位移量，即工件每转一圈,车刀沿进给方向移动的距离，用符号 f 表示，单位为 mm/r ，如图所示。
进给量的选择：
1、为了缩短加工时间，提高效率：
粗加工时应选用较大的进给量。
2、为了保证表面质量及加工精度：
精加工时应选用较小的进给量。
三、切削速度（c v ）
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c v 表示，单位为m/min 。
当主运动是旋转运动时，切削速度是指圆周运动的线速度，即:
——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
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：
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：
d v n c π1000=min /2.94min /1000
5014.36001000m m d n V c =⨯⨯==πmin /69.63min /300
14.36010001000r r d v n c =⨯⨯==π
教学过程
四、切削三要素的选择原则：
切削用量是衡量车削运动大小的参量。
在切削用量三要素中切削速度c v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p
a。
因此，确定切削用量时，先尽可能选择较大的p
a
，其次按技术条件的允许选择最大的f，最后按刀具的使用寿命确定c v。
半精车、精车时的背吃刀量为：
半精车时选取p
a
=0.5~2.0mm
精车车时选取p
a
=0.05~0.8mm
切削用量初步选择：
粗车：背吃刀量(p
a
)↑，进给量(c v)↑，主轴转速（n）适当精车：背吃刀量(p
a
)↓，进给量(c v)↓，主轴转速（n）↑
板书设计
教学后记作业布置课后预习教学反思。