数控铣床切削用量选择
铣削加工切削用量的选择
数控机床加工的切削用量
（3）确定进给速度
进给速度是数控机床切削用量中的重要参数。主要根 据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、零件的材 料性质来选取。当加工精度和表面粗糙度要求高时，进给 速度应该选择得小些。一般应该在20mm/min~50mm/min 范围内选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能 的影响，并与数控系统中脉冲当量的大小有关。
总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的 手册并结合实际经验用类比法来确定，同时使主轴转速、 铣削深度以及进给速度三者能够相互适应，以形成最佳的 切削用量。在选择进给速度时，还应该注意零件加工中的 特殊因素。例如在轮廓加工中，当零件轮廓有拐角时，刀 具容易产生“超程”和“欠程”现象，从而导致加工误差。
数控机床编程与操作
数控机床加工的切削用量
切削用量主要包括：铣削深度、铣削速度、进给速度。 对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量，合理选择 切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但 也应该考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，一般 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。具体选用数值应该根据机床说明书、切削用量手册， 并结合实际经验而定。 （1）铣削深度
数控机床编程与操作
效措施还是应该尽可能采取大的铣削深度。因为切削速度v 与刀具耐用度的关系成反比，所以切削速度v 的选取主要取
决于刀具耐用度。切削用量的选取可根据实际经验或参阅有 关手册。
主轴转速n（r/min）由切削速度v 来选定：
n= 1000v /（πd）
式中：v ——切削速度mm /min，由刀具耐用度决定；
在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，应以最小的进 给次数切除待加工余量，最好一次切除待加工余量，以提高 生产效率。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，可留少 许余量留待最后加工。数控铣床的精加工余量一般可取 （0.2~0.5mm）。
项目五数控铣床加工工艺与加工
于从诸多风动机械零件实际加工中精选典型的案例，来介绍数控铣床加工工艺所涉及的工艺性分析、加工工艺、安装定位、刀具应用及典型零件加工的基础知识任务一数控铣削加工工艺任务目标◇会分析简单零件的加工工艺；◇会划分简单零件的加工工序；◇能确定零件定位及装夹方法；◇能确定简单零件的走刀路线；◇会选择合理的加工刀具和切削用量；◇会编写加工工艺卡；任务内容如果要加工下图所示活塞式空压机曲轴箱，数控铣床加工工艺准备工作步骤是什么？活塞式空压机曲轴箱一、加工工艺分析1.零件图的分析分析项目分析内容尺寸标注方法分析注意基准统一原则，减少累积误差。
零件图的完整性与正确性分析几何图素条件要求充分。
零件技术要求分析尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度、热处理等都会影响工艺方案。
同时考虑安装、刀具、切削用量。
零件材料分析材料影响价格、切削用量、工艺方案。
零件图形的数学处理计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心、两几何元素的交点或切点的坐标值。
尺寸链的计算。
2.零件的结构工艺性分析（1）采用统一的几何类型和尺寸，减少换刀，提高效率，减少成本。
（2）零件的工艺结构设计应确保能采用较大直径的刀具进行加工。
采用大直径铣刀加工，能减少加工次数，提高表面加工质量。
内槽圆角影响刀具的选择，应大些，如图5-1所示。
图5-1知识链接（3）当铣刀直径D一定时，圆角半径r越大，铣刀端刃铣削平面的面积就越小，铣刀端刃铣削平面的能力就越差，效率越低，工艺性也越差。
所以槽底圆角半径r不宜太大，如图5-2所示。
（4）统一基准定位，减少定位误差。
（5）减少刀具数量，降低成本和减少定位误差。
图5-2（6）审查与分析定位基准的可靠性。
（7）对于薄壁件、刚性差的零件，注意加强零件加工部位的刚性，防止变形的产生。
（8）分析毛坯余量的大小及均匀性。
二、数控加工工艺过程设计1.加工工序的划分（1）刀具集中分序法按所用刀具划分工序，用同一把刀具加工完所有可以加工的部位,再用第二、三把刀完成它们可以完成的其他部位。
数控铣床及加工中心编程与应用项目5铰孔加工
项目5铰孔加工5.1知识准备5.1.1铰孔加工铰孔是利用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高其尺寸精度和表面粗糙度值的加工方法。
铰孔往往作为中小孔钻、扩后的精加工，也可以用于磨孔或研孔前的预加工。
铰孔精度可达到IT9～IT7级，表面粗糙度值R a为1.6～0.8μm，适用于孔的半精加工及精加工。
直径在80mmm以内的孔可以采用铰孔；直径较大的孔多采用精镗加工。
对于小于12mmm 的孔，由于镗孔非常困难，一般先用中心钻定位，然后钻孔（扩孔）、最后铰孔，以保证孔的加工精度。
铰孔不能修正孔的直线度和孔的位置度误差，因此铰孔前孔的直线度和孔的位置精度应符合要求。
一般来说，对于IT8级精度的孔，只要铰削一次就能达到要求；IT7级精度的孔应铰两次，先用小于孔径0.05～0.02mm的铰刀粗铰一次，再用符合孔径公差的铰刀精铰一次。
铰一般孔时，采用直齿铰刀即可；铰不连续孔时，则应采用螺旋齿铰刀；铰通孔时应选用左旋铰刀，切屑向前排出；铰不通孔时，选用右旋铰刀，以使切屑向后排出，但应注意防止“自动进刀”现象引起的振动。
1.铰刀的结构铰刀是对中小直径孔进行半精加工和精加工的刀具，刀具齿数多，槽底直径大、导向性及刚性好。
铰削时，铰刀从工件的孔壁上切除微量的金属层，使被加工孔的精度和表面质量得到提高。
根据铰刀的结构不同，可分为圆柱孔铰刀和锥孔铰刀；根据铰刀制造材料不同可分为高速钢铰刀和硬质合金铰刀。
铰刀的结构如图5-1所示，它是由工作部分、颈部和柄部三部分组成，工作部分包括导锥、切削部分和校准部分。
图5-1 铰刀2.铰刀的装夹铰削的功能是提高孔的尺寸精度和表面质量，而不能提高孔的直线度和孔的位置精度。
铰孔时要求铰刀与机床主轴要有很好的同轴度要求。
采用刚性装夹并不理想，若同轴度误差大，则会出现孔不圆、喇叭口、扩张量大等现象。
因此最好采用浮动装夹装置。
机床或夹具只传递运动和动力，而依靠铰刀的校准部分自我导向。
3.铰削的工艺特点（1）因为采用浮动装夹，铰孔的精度和表面粗糙度主要不是取决于机床的精度，而取决于铰刀的精度、铰刀的安装方式、加工余量、切削用量和切削液等条件。
数控铣床加工
数控铣床加工数控铣床是出现对比早和使用对比早的数控机床，在制造中具有非常重要的地位，在汽车，航天，军工，模具等行业得到了广泛的应用。
一数控铣床按构造上分类⑴工作台升落式数控铣床这类数控铣床采纳工作台移动、升落，而主轴不动的方式。
小型数控铣床一般采纳此种方式。
⑵主轴头升落式数控铣床这类数控铣床采纳工作台纵向和横向移动，且主轴沿垂向溜板上下运动；主轴头升落式数控铣床在精度维持、承载重量、系统构成等方面具有许多优点，已成为数控铣床的主流。
⑶龙门式数控铣床这类数控铣床主轴能够在龙门架的横向与垂向溜板上运动，而龙门架那么沿床身作纵向运动。
大型数控铣床，因要考虑到扩大行程，缩小占地面积及刚性等技术上的咨询题，往往采纳龙门架移动式。
二数控铣床也能够按通用铣床的分类方法分类⑴数控立式铣床数控立式铣床在数量上一直占据数控铣床的大多数，应用范围也最广。
从机床数控系绕操纵的坐标数量来瞧，目前3坐标数控立铣仍占大多数；一般可进行3坐标联动加工，但也有局部机床只能进行3个坐标中的任意两个坐标联动加工(常称为2.5坐标加工)。
此外，还有机床主轴能够绕X、Y、Z坐标轴中的其中一个或两个轴作数控摆角运动的4坐标和5坐标数控立铣。
⑵卧式数控铣床与通用卧式铣床相同，其主轴轴线平行于水平面。
为了扩大加工范围和扩充功能，卧式数控铣床通常采纳增加数控转盘或万能数控转盘来实现4、5坐标加工。
如此，不但工件侧面上的连续回转轮廓能够加工出来，而且能够实现在一次安装中，通过转盘改变工位，进行“四面加工〞。
⑶立卧两用数控铣床目前，这类数控铣床已不多见，由于这类铣床的主轴方向能够更换，能到达在一台机床上既能够进行立式加工，又能够进行卧式加工，而同时具备上述两类机床的功能，其使用范围更广，功能更全，选择加工对象的余地更大，且给用户带来很多方便。
特殊是生产批量小，品种较多，又需要立、卧两种方式加工时，用户只需买一台如此的机床就行了。
1.1.2数控铣床的组成，工作原理及特点数控铣床的全然组成见图1，它由床身、立柱、主轴箱、工作台、滑鞍、滚珠丝杠、伺服电机、伺服装置、数控系统等组成。
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。
车削加工与刀具
（4）主切削刃S
前刀面与后刀面相交处形成的切削
棱，用于切出工件上的过渡表面，是刀具主要的加工刃。
（5）副切削刃S’
前刀面与副后刀面相交处形成的切
削棱，主要作用是配合主切削刃，完成金属材料的切除。
（6）刀尖
主切削刃与副切削刃交接处形成的
切削点。刀尖有倒棱刀尖和倒圆刀尖两种。
数控机床加工的切削用量
车 刀 示 意 图
机床类型 数控车床 数控铣床 数控磨床 数控镗床
主运动 主轴（工件） 主轴（刀具） 主轴（砂轮刀具） 主轴（刀具）
进给运动 刀架 工作台
工作台（或砂轮轴） 工作台
数控机床加工的切削用量
（1）主运动 主运动是指机床提供的主要运动。主运动使刀具和工件
之间产生相对运动，从而使刀具的前刀面接近工件并对工件 进行切削。在车床上，主运动是机床上主轴的回转运动。这 一点对于普通车床和数控车床是一样的。
金属切除率是指每分钟切下工件材料的体积。它是衡量 切削效率高低的另一个指标。 （6）合成切削运动和合成切削速度
当主运动与进给运动同时进行时，刀具切削刃上某一点 相对于工件的运动称为合成切削运动，其大小与方向用合成 速度v表示，合成速度等于主运动与进给速度之和。
数控机床加工的切削用量
Vc V
Vf f
2）切削宽度aw
平行于加工表面度量的切削层尺寸， mm。 3）切削面积 Ac 切削层在基面投影中的面积。
数控机床加工的切削用量
切削层参数
数控机床编程与操作
数控机床加工的切削用量
2.切削用量
切削用量是指机床在切削加工时的状态参数（如图）。 不同类型的机床对切削用量参数的表述也略有不同，但其基 本的含义都是一致的。
数控铣理论知识相关试题
数控铣理论知识相关试题数控铣（加工中心）理论知识试题注意事项1.请在试卷的标封处填写您的工作单位、姓名与准考证号2.请认真阅读题目，按要求答题；保持卷面整洁，不要在标封区内填写无关内容3.考试时间为90分钟一、单项选择题（请将正确答案的字母代号填在题后的括号中，每题1分，共40分，多选错选不得分。
）1.数控机床通常由程序载体、输入装置、__________、伺服系统、位置反馈系统与机床构成。
A）输出装置B）传感器C）数控装置D）检测装置2. 脉冲当量是（）。
A)每个脉冲信号使伺服电动机转过的角度B) 每个脉冲信号使传动丝杠转过的角度C) 数控装置输出脉冲数量D) 每个脉冲信号使机床移动部件的位移量3．闭环操纵数控机床（）。
A)是伺服电动机与传动丝杠之间使用齿轮减速连接的数控机床B)使用直流伺服电动机并在旋转轴上装有角位移检测装置C)使用步进电动机并有检测位置的反馈装置D)使用交、直流电动机并有检测位移的反馈装置4.对一台确定的步进电机而言，其步距角决定于（）。
A）电源脉冲的频率B）电源脉冲的幅值C）电机的通电方式D)电机的负载大小5.数控机床有不一致的运动形式，需要考虑工件与刀具相对运动关系及坐标系方向，编写程序时，使用________的原则编写程序。
A）刀具固定不动，工件移动B）工件固定不动，刀具移动C）分析机床运动关系后再根据实际情况决定D) 铣削加工刀具固定不动，工件移动，车削加工刀具移动，工件不动6．加工圆柱形、圆锥形、各类回转表面、螺纹与各类盘类工件并进行钻、扩、镗孔加工，可选用（）。
A）数控铣床 B）加工中心 C）数控车床 D）加工单元7．在工件上既有平面需要加工，又有孔需要加工时，能够使用（ ）。
A ）粗铣平面→钻孔→精铣平面B ）先加工平面，后加工孔C ）先加工孔，后加工面D ）任何一种加工形式8．编排数控机床加工工序时，为了提高加工精度，使用（ ）。
A ）精密专用夹具B ）一次装夹多工序集中C ）流水线作业法D ）工序分散加工法9．零件如图所示，镗削零件上的孔。
数控铣床实训教案——认识数控铣削刀具及铣削加工特点
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，侧吃刀量为切削层深度
背吃刀量或侧吃刀量与表面质量的要求。
余量不大，力求粗加工一次进给完成，但是在余量较
大，或工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可多次分层切削完成。
当工件表面粗糙度值要求不高时粗铣，或分粗铣、半精铣两步加工；当工件表面粗糙度值要求较高，宜分粗铣、半精铣、精铣三步进行。
对于表面有硬皮的毛坯工件，顺铣时铣刀刀齿一开始就切削到硬皮，切削刃容易损坏，而逆铣时则无此问题。
讨论：
铣削刀具的选择
铣削用量的选择
总结：
铣削加工的特点
2、铣削刀具及铣削用量的选择
作业及辅导：
铣削用量的选择方法？
立铣刀的类型及选择？
顺铣与逆铣的比较？
⑴保证加工质量：主要是保证加工表面的精度和表面粗糙度达到工件图样的要求。
⑵保证切削用量的选择在工艺系统的能力范围内：要保证切削用量的选择在工艺系统的能力范围内，不应超过机床允许的动力和转矩的范围，不应超过工艺系统(铣床、刀具、工件)的刚度和强度范围，同时又能充分发挥它们的潜力。
⑶保证刀具有合理的使用寿命：在追求较高的生产效率的同时，保证刀具有合理的使用寿命，并考虑较低的制造成本。
数控铣床实训教案——认识数控铣削刀具及铣削加工特点
授课时间
授课班级
授课时数
理论
授课形式
讲练
实践
授课章节
名称
任务二：认识数控铣削刀具及铣削加工特点
使用教具
多媒体
教学目的
熟悉铣削刀具的选择；
熟悉铣削用量的选择；
熟悉铣削加工的特点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数控铣床切削用量选择
数控铣床的切削用量包括切削速度v c 、进给速度v f 、背吃刀量a p和侧吃刀量a c。
切削用量的选择方法是考虑刀具的耐用度，先选取背吃刀量或侧吃刀量，其次确定进给速度，最后确定切削速度。
1)背吃刀量a p（端铣）或侧吃刀量a c（圆周铣）
如下图所示，背吃刀量a p为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为mm，端铣时a p为切削层深度，圆周铣削时a p为被加工表面的宽度。
侧吃刀量ac为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为mm，端铣时a c为被加工表面宽度，圆周铣削时a c为切削层深度。
端铣背吃刀量和圆周铣侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量要求决定。
①工件表面粗糙度要求为Ra3.2~12.5µm，分粗铣和半精铣两步铣削加工，粗铣后留半精铣余量0.5 ~ 1.0mm。
②工件表面粗糙度要求为Ra0.8~3.2µm，可分粗铣、半精铣、精铣三步铣削加工。
半精铣时端铣背吃刀量或圆周铣削侧吃刀量取1.5~2mm，精铣时圆周铣侧吃刀量取0.3~0.5mm，端铣背吃刀量取0.5~1mm。
2)进给速度v f
进给速度指单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位为mm/min。
它与铣刀转速n、铣刀齿数Z及每齿进给量f z(单位为mm/z)有关。
进給速度的计算公式：v f = f z Z n
式中: 每齿进给量f z的选用主要取决于工件材料和刀具材料的机械性能、工件表面粗糙度等因素。
当工件材料的强度和硬度高，工件表面粗糙度的要求高，工件刚性差或刀具强度低，f z 值取小值。
硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀的选用值，每齿进给量的选用参考表见表4。
铣刀每齿进给量f z参考表
工件材料
每齿进给量f z(mm/z)
粗铣精铣
高速钢铣刀硬质合金铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀
钢0.10~0.150.10~0.25
0.02~0.050.10~0.15铸铁0.12~0.200.15~0.30
3)切削速度
铣削的切削速度与刀具耐用度T、每齿进给量fz、背吃刀量ap、侧吃刀量ae以及铣刀齿数Z成反比，与铣刀直径d成正比。
其原因是fz、ap、ae、Z增大时，使同时工作齿数增多，刀刃负荷和切削热增加，加快刀具磨损，因此刀具耐用度限制了切削速度的提高。
如果加大铣刀直径则可以改善散热条件，相应提高切削速度。
表5列出了铣削切削速度的参考值。
表5 铣削时的切削速度参考表
工件材料硬度（HBS）
切削速度v c(m/min)
高速钢铣刀硬质合金铣刀
钢
<22518~4266~150 225~32512~3654~120 325~4256~2136~75
铸铁
<19021~3666~150 190~2609~1845~90 160~320 4.5~1021~30。