特定条件下刀具及切削参数的选择
刀具参数和切削用量选择
取较大值，如Κr´=30°～45°。
1.５ 刃倾角的选择
刃倾角对切削加工的影响：刃倾角λs的正负和大小，影响刀尖部分的
强度、切屑流出的方向和切削分力之间的比值。
2.2 进给量f的确定
粗加工时，进给量的确定主要受切削力的限制， 在刀杆和工件刚度以及机床进给机构强度允许的情况 下，同时考虑工件材料和断屑等问题，应尽量选择较 大值。
精加工时，一般切削力不大，进给量主要受表面 粗糙粗限制，一般根据表面粗糙度的要求来选取，具 体数值参见切削用量手册。
2.3 切削速度v的确定
粗加工时，切削速度v主要受刀具耐用度的限制，由于ap、f的 值比较大，需核算机床电机的功率是否足够。
当切削速度由刀具耐用度确定时，可按下式计算：
C T mapxv
f
yv
kv
当切削速度受机床功率限制或校验机床功率时，可按下式计算：
6104 PEη Fz
m/min
精加工时，ap、f的值都比较小，切削力较小，一般机床电机 功率足够，所以切削速度主要由刀具耐用度决定。
1.４ 副偏角的选择
副偏角Κr´的作用： 减小副切削刃、副后刀面和已加工表面之间的摩擦，其大
小会影响已加工表面粗糙度和刀尖部分的强度。 副偏角对切削加工的影响：
减小副偏角Κr´，使刀尖部分体积增大，刀尖强度提高，
残留面积高度降低，但刀具与工件之间的摩擦增加。 副偏角的选择：
副偏角变化幅度不大。一般外圆车刀取Κr´=6°～15°，
2.4 切削用量确定的具体方法和实例
不锈钢加工刀具切削参数
不锈钢加工刀具切削参数一、引言不锈钢是一种常用的材料，应用广泛于各个行业中。
在不锈钢加工中，刀具的选择和切削参数的确定对于加工质量和效率具有重要影响。
本文将从不锈钢加工刀具的选择和切削参数的确定两个方面展开论述。
二、不锈钢加工刀具的选择选择合适的刀具是确保不锈钢加工成功的首要条件。
不锈钢具有较高的硬度和良好的耐磨性，因此在选择刀具时需要考虑以下几个因素：2.1 刀具材料不锈钢加工通常选择硬质合金刀具，因为硬质合金具有较高的硬度和耐磨性，能够在不锈钢的高温和高切削力下保持较好的切削性能。
常见的硬质合金材料有WC-Co、WC-TiC-TaC等。
2.2 刀具形状根据不锈钢加工的具体需求，选择合适的刀具形状是十分重要的。
常见的刀具形状包括平面铣刀、立铣刀、球头铣刀等。
平面铣刀适用于对不锈钢表面进行平整加工，立铣刀适用于进行深度加工，球头铣刀适用于进行轮廓加工等。
2.3 刀具涂层通过刀具涂层可以提高刀具的耐磨性和切削性能，延长刀具的使用寿命。
在不锈钢加工中，常用的刀具涂层有TiN、TiCN、TiAlN等，这些涂层具有良好的耐磨性和热稳定性。
三、不锈钢加工切削参数的确定除了选择合适的刀具外，还需要确定合适的切削参数才能保证加工质量和效率。
切削参数的确定与不锈钢材料的性质、加工要求和刀具特点等因素密切相关。
3.1 切削速度切削速度是切削参数中最重要的一个参数，它决定着切削时刀具与工件之间的相对运动速度。
在不锈钢加工中，切削速度不宜过高，一般建议控制在60-100 m/min之间。
3.2 进给量进给量是指单位切削时间内切削刀具在切削方向上的移动距离。
对于不锈钢加工，进给量要适中，过小会导致加工效率低下，过大则容易导致切削刃磨损过快。
因此，根据具体情况选择合适的进给量十分重要。
3.3 主轴转速主轴转速是指切削时主轴单位时间内旋转的圈数。
选择合适的主轴转速可以保证切削进给率和表面质量。
在不锈钢加工中，一般建议选择较低的主轴转速，以提高刀具寿命和加工质量。
机械加工中的刀具选择与切削参数优化
机械加工中的刀具选择与切削参数优化在机械加工过程中，刀具的选择和切削参数的优化是确保加工质量和效率的关键因素。
正确选择合适的刀具和合理调整切削参数可以提高机械加工的生产效率、降低加工成本，并确保产品的精度和质量。
本文将重点探讨机械加工中刀具选择与切削参数优化的相关知识和技巧。
一、刀具选择在机械加工中，常见的刀具包括铣刀、钻头、车刀等，不同的切削任务需要选择不同类型的刀具。
以下是一些常用的刀具及其适用场合：1. 铣刀：铣刀适用于对工件进行平面、曲面和开槽等加工，可分为立铣刀、立铣刀、面铣刀等。
不同的铣刀具有不同的刃数和刀柄形状，在选择时需要根据具体的加工要求进行选择。
2. 钻头：钻头适用于对工件进行钻孔加工，其常见类型有直柄钻头、芯钻、铰刀等。
选择钻头时需要考虑要加工的孔径、孔深和加工材料等因素。
3. 车刀：车刀适用于对工件进行车削加工，可分为内圆车刀、外圆车刀、切槽车刀等。
选择车刀时需要根据加工要求和工件形状进行选择。
在刀具选择时，还需要考虑刀具的材料和涂层。
常见的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷等，而涂层则可以提高刀具的硬度、耐磨性和切削性能。
二、切削参数优化切削参数的优化是机械加工中的一个重要环节，它直接影响加工效率和产品质量。
以下是一些常见的切削参数及其优化方法：1. 切削速度：切削速度是指刀具在单位时间内通过工件表面的线速度，它与切削力、刀具寿命和表面质量密切相关。
在选择切削速度时，需要考虑加工材料的硬度、刀具材料和涂层的性能等因素。
一般来说，切削速度适中可以提高加工效率，过高或过低都会对加工效果产生不利影响。
2. 进给速度：进给速度是指工件在单位时间内相对于刀具的移动速度，它与切削力、切屑处理和表面质量密切相关。
在选择进给速度时，需要考虑切削力的大小、切削液的使用和刀具的负荷承受能力等因素。
适当调整进给速度可以改善加工表面的光洁度和减少切削力。
3. 切削深度：切削深度是指刀具在每次切削中与工件接触的距离，它与切削力、切削温度和表面质量有关。
切削参数选择
切削参数选择合理的切削用量是充分利用机床和刀具的性能，在保证加工质量的前提下获得高的生产率和低加工成本。
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。
1：粗加工时，为提高效益在保证刀具、数控夹具和机床强度刚性足够条件下，切削用量选择顺序是，1切削深度大一些，2其次较大的进给量，3适当的切削速度。
1若加工佘量小，切削深度不可能大时，可增加进给量。
2当铣削材料表面有硬层时，一次切削深度应超过硬层厚度，使刀具在首次切削时刀刃不易磨损并防止产生崩刀现象。
3铣削有色金属时。
材料塑性韧性好，硬度低，切削用量可选大，如主轴转速可选较大值，但进给速度不可太大，否则紫铜就易产生黏刀现象。
（粗加工时用大背吃刀量、用机床能承受的最大进给量、用低主轴转速。
）2：精加工时，加工佘量小，为保证工件的表面光洁度，应尽可能增加切削速度，进给量可适当减小，切削用量可根据加工佘量和零件的技术要求而定。
（半精加工为清角加工，是为了保证精加工前佘量一至避免弹刀而设的，精加工时用小的背吃刀量、低进给、高转速以保证精度、光洁度。
）3：高速铣削，是采用硬质合金刀，在很高的转速下，利用铣削中产生的高温（600℃-1000℃）,使工件加工表面软化。
而又能充分发挥刀具切削性能的一种高效加工方法，其切削用量应据材料具体型号而定。
1：背吃刀量选择，可根据加工佘量确定，粗、半精、精加工各工序有不同的方法粗加工时（表面粗糙度Ra：50~12.5µM），考虑刀具强度、机床功率、工件、装夹等刚性尽可能一次去除全部佘量，(中等功率机床背吃刀量可达8~10MM)若加工佘量过大，一次走刀会造成机床功率和刀具强度不够。
若加工佘量不均，会引起振动。
若刀具受冲击严重出现打刀，需要采用多次走刀。
半精加工时（表面粗糙度Ra：6.3~3.2µM），背吃刀量可为0.5~2MM。
精加工时（表面粗糙度Ra：1.6~0.8µM），背吃刀量可为0.1~0.4MM。
3.7切削条件的合理选择
3.7 切削条件的合理选择一、刀具几何参数的合理选择刀具几何参数包含四方面内容：几何角度、刃形、刃面、刃口型式及参数（一）前角的选择1.前角的作用γ↑→变形程度↓→F↓q ↓→θ ↓→T↑振动↓质量↑0刀刃和刀头强度↓散热面积容热体积↓断屑困难在一定的条件下，存在一个合理值对于不同的刀具材料和工件材料，T 随γ的变化趋势为驼峰形。
高速钢的合理前角比Y合金的大。
加工塑材的合理前角比脆材的大2.合理前角的选择原则①粗加工、断续切削、刀材强度韧性低工材强度硬度高，选较小的前角；②工材塑韧性大、系统刚性差，易振动或机床功率不足，选较大的前角；③成形刀具、自动线刀具取小前角；④Aγ磨损增大前角，Aα磨损减小前角（二）后角的选择1.后角的作用α0↑→rn↓锋利、lα↓摩擦F↓→质量↑VB 一定，磨损体积↑→T↑但NB↑刀头强度↓散热体积↓重磨体积↑在一定的条件下，存在一个合理值2.合理后角的选择原则①粗加工、断续切削、工材强度硬度高，选较小后角, 已用大负前角应↑α；②精加工取较大后角，保证表面质量；③成形、复杂、尺寸刀具取小后角；④系统刚性差，易振动，取较小后角；⑤工材塑性大取较大后角，脆材↓α（三）主偏角的选择1.主偏角的作用κr ↓→ac↓aw↑→单位刃长负荷↓→T↑刀尖强度↑散热体积↑，Ra↓Fp↑→变形↑加工精度↓，易振动→Ra↑，T↓在一定的条件下，存在一个合理值2.合理主偏角的选择原则①主要看系统刚性。
若刚性好，不易变形和振动，κr取较小值；若刚性差（细长轴），κr取较大值（90°）；②考虑工件形状、切屑控制、减小冲击等，车台阶轴，取90 °；镗盲孔＞90 °；κr小切屑成长螺旋屑不易断；较小κr，改善刀具切入条件，不易造成刀尖冲击。
（四）副偏角的选择副偏角的主要作用是形成已加工表面。
副偏角↓→Ra↓刀尖强度↑散热体积↑↑易振动→Ra↑，T↓副刃工作长度↑→摩擦↑Fp在一定条件下，存在一合理值。
刀具及切削参数选择
刀具及切削参数选择在进行刀具及切削参数选择时，需要考虑多个因素，包括材料的性质、刀具的材质和几何形状、切削速度、进给速度、切削深度等。
正确选择刀具及切削参数可以提高加工效率、降低成本，同时还能保证加工质量和延长刀具寿命。
首先，需要根据被加工材料的性质选择合适的刀具材料。
一般来说，刀具材料应具有高硬度、高耐磨性、高热稳定性和良好的切削刚性。
常用的刀具材料包括高速钢、硬质合金、陶瓷、多晶立方氮化硼等。
不同的材料对应不同的切削速度和进给速度。
其次，刀具的几何形状也是选择的重要因素之一、常见的刀具几何形状包括平底刀、球头刀、角度刀、T型刀等。
不同的几何形状适用于不同的加工操作，如开槽、铣削、钻孔等。
切削速度是刀具及切削参数选择的关键因素之一，它直接影响加工效率和刀具寿命。
切削速度过高会导致刀具温度升高，容易磨损或变形；切削速度过低则会造成加工效率低下。
切削速度的选择应考虑材料的硬度、刀具材料和涂层等因素。
进给速度是指刀具在单位时间内移动的距离，它也是影响加工效率和刀具寿命的重要因素。
进给速度过高会导致切削力增大，容易造成刀具断裂；进给速度过低则会导致切屑不容易排除，造成切削过程中的堆积现象。
进给速度的选择应考虑刀具的切削刚性、加工表面质量和加工要求等因素。
切削深度是指刀具每次切削时所进入被加工材料的深度。
切削深度的选择应根据被加工材料的硬度和强度、刀具的刚性和稳定性来确定。
切削深度过大会导致切削力增大，容易造成刀具断裂；切削深度过小则会导致加工效率低下。
此外，还需要考虑刀具的冷却方式和切削液的选择。
刀具在切削过程中会产生大量的热量，如果不及时冷却，会导致刀具温度过高，影响刀具寿命。
常见的冷却方式包括气体冷却、液体冷却和固体冷却等。
切削液的选择应考虑被加工材料的性质和切削过程中的润滑和冷却效果。
综上所述，刀具及切削参数选择是一个综合考虑材料性质、刀具几何形状、切削速度、进给速度、切削深度、冷却方式和切削液等多个因素的过程。
刀具及切削参数选择
刀具及切削参数选择在进行切削加工时，刀具及切削参数的选择是非常重要的。
刀具的选择取决于工件的材料、加工方式和所需的加工质量，而切削参数的选择则直接影响到切削效率、加工质量和工具寿命。
下面将详细介绍刀具及切削参数的选择要点。
首先，刀具的选择应根据工件的材料来确定。
不同材料的硬度、耐磨性和塑性等性质会对刀具的选择产生影响。
常用的刀具材料有高速钢、硬质合金和陶瓷等。
高速钢刀具适用于切削低硬度的材料，如铸铁、铝等。
硬质合金刀具具有较好的耐磨性和硬度，适用于切削高硬度材料，如钢和钛合金等。
陶瓷刀具具有良好的高温硬度和耐磨性，适用于切削高硬度和高温材料。
其次，根据加工方式来选择刀具的类型。
常见的刀具类型有立铣刀、立铣刀、钻头、螺纹刀和车刀等。
立铣刀适用于平面和立面的铣削加工。
立铣刀适用于开槽和切割加工。
钻头适用于孔加工。
螺纹刀适用于螺纹加工。
车刀适用于车削加工。
再次，切削参数的选择要考虑切削效率、加工质量和刀具寿命的平衡。
常见的切削参数有切削速度、进给速度和切削深度等。
切削速度是刀具切削的线速度，影响切削热的产生和刀具寿命。
一般来说，当工件材料硬度较高时，切削速度应适当降低。
进给速度是工件在单位时间内移动的距离，影响切削力和加工质量。
一般来说，较高的进给速度可以提高切削效率，但过高的进给速度会增加切削力和工具磨损。
切削深度是刀具在每次切割时进入工件的距离，影响切削力和切削热的产生。
较大的切削深度可以提高切削效率，但会增加切削力和工具磨损。
此外，还应考虑冷却润滑剂的选择和使用。
合适的冷却润滑剂可以降低切削热的产生，减小工具磨损，提高加工质量。
综上所述，刀具及切削参数的选择需要考虑工件材料、加工方式和所需加工质量。
合理选择刀具类型和切削参数可以提高切削效率、加工质量和工具寿命。
在实际应用中，还需要根据具体情况进行调整和优化。
高速铣削刀具及切削参数的选择
高速铣削刀具及切削参数的选择摘要：通过等效类比的方法研究了高速铣削刀具选择的一般原则。
推导了球头铣刀的有效直径和有效线速度的计算公式，以此进一步确定转速，通过试验的方法测定了径向铣削深度和每齿进给量对表面粗糙度的影响。
关键词：高速铣削刀具；有效直径；有效线速度；切削参数；表面粗糙度作者：宋志国，宋艳，常州信息职业技术学院0 引言传统意义上的高速切削是以切削速度的高低来进行分类的，而铣削机床则是以转速的高低进行分类。
如果从切削变形的机理来看高速切削，则前一种分类比较合适；但是若从切削工艺的角度出发，则后一种更恰当。
这是因为随着主轴转速的提高，机床的结构、刀具结构、刀具装夹和机床特性都有本质上的改变。
高转速意味着高离心力，传统的7∶24锥柄，弹簧夹头、液压夹头在离心力的作用下，难以提供足够的夹持力；同时为避免切削振动要求刀具系统具有更高的动平衡精度。
高速切削的最大优势并不在于速度、进给速度提高所导致的效率提高；而是由于采用了更高的切削速度和进给速度，允许采用较小的切削用量进行切削加工。
由于切削用量的降低，切削力和切削热随之下降，工艺系统变形减小，可以避免铣削颤振。
1 刀具的选择通常选用图1所示的3种立铣刀进行铣削加工，在高速铣削中一般不推荐使用平底立铣刀。
平底立铣刀在切削时刀尖部位由于流屑干涉，切屑变形大，同时有效切削刃长度最短，导致刀尖受力大、切削温度高，导致快速磨损。
在工艺允许的条件下，尽量采用刀尖圆弧半径较大的刀具进行高速铣削。
图1 立铣刀示意图随着立铣刀刀尖圆弧半径的增加，平均切削厚度和主偏角均下降，同时刀具轴向受力增加可以充分利用机床的轴向刚度，减小刀具变形和切削振动（图2）。
图2 立铣刀受力示意图图3为高速铣削铝合金时，等铣削面积时两种刀具的铣削力对比。
刀具为直径Φ10mm的2齿整体硬质合金立铣刀，螺旋角30度。
刀尖圆弧半径为1.5mm和无刀尖圆弧的两种刀具。
图3 刀尖圆弧半径对铣削力的影响铣削面积同定为a，a p·a e=2.Omm2。
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半精加工： 从φ40mm到φ36mm ，故ap=2mm,由查表 得f=0.3~0.6(mm/r), 取f=0.4,保证Ra=3.2,速度V=50~100m/min, 取v=80m/min,确定主轴转速： ns=1000*v/πd=1000x80/3.14x40=636r/min,从机床 主轴箱查得n为600，, v实=75.36m/min
切削用量大，生热多，，用离子型切 削液或3%-5%乳化液 。 切削液主要作用是减小工件表面粗糙 度值用10%~15%乳化液，采用喷雾法。
精加工
粗加工
组员：
王涛 潘洋 彭峰 宾杰 于浩然 唐超军
刘贝 张雕 何鹏云 周文强 张晓明 侯金鸽
等 级 代号
3
3
1
0
4
4
：优质碳素结构钢，硬度不高，易于切削。
选用硬质合金钢YT类，高速钢性能没有硬 质合金钢好，并且不能用于高速切削。 粗车YT5 精车YT15
r0
a0
a0'
Kr
Kr'ຫໍສະໝຸດ 入s粗加工10
5
5
90
8
-5
精加工
15
8
8
90
5
5
粗车刀图
精车刀图
车床选C6140
粗车 1.选择切削深度：由粗加工从φ48mm到φ40mm，知单边 余量为4mm，故ap =4mm。 2.选择进给量：由查表得f=0.3~0.6（mm/r)。取 f=0.4mm/r。 3.选择切削速度：V=90~110m/s。取v=100m/min , 主轴 转速：ns=1000*v/πd=663r/mm.从机床上查得主转速 n=600r/min, v=nπd，v实=3.14*600*48*10^3=90.432m/min
查表得：单位切削力：Kc=1962(kgf/mm^2) , Kfp=0.96 , KVBFc=1.09 主切削力： Pc=Kc*ap*f*KFc=1962x4x0.4x1.09x0.96=3284.9(N) 切削功率： Pm=Pc*Vc/60000=3284.9x90.432=4.951(kw) 由机床说明书知，C6140机床主电动机功率为7.5kw，取 机床效率为0.8，则： Pm/0.8=4.951/0.8=6.18875(kw)〈PE 机床功率够用，也够半精加工。
要求：
用45钢加工长150mm的台阶轴外
圆，粗加工从Ф48mm到Ф40mm， 半 精加工达Ф36mm，Ra达3.2.
45钢
力学性能：
硬度 <HB> 抗拉强度 延展率% (mpa)
冲 击 韧 相对加 性J 工性Kr
导热系 数 （ W/m* p）
50.2
数值
229（未 处理）
600
16
39
1