车削加工操作中切削用量的选择
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。
车削加工的基本知识
项目一 车削加工的基本知识(1.3)
1.3 切削用量的选择
二、选择切削用量的原则 2．半精车、精车时切削用量的选择
半精车、精车时，主要以保证工件加工精度为主，但也要注意提高生产率及保证 车刀寿命。
半精车、精车的切削余量是根据技术要求由粗车留下的，原则上半精车和精车都 是一次进给完成。当工件表面粗糙度值要求较小，一次进给无法保证表面质量时才 可分两次或三次进给，但最后一次进给的背吃刀量不得小于0.1 mm。
表面粗糙度的评 定参数有轮廓算术平 均偏差Ra 及轮廓最 大高度 。通常选用 的最基本参数是Ra 。
项目一 车削加工的基本知识(1.5)
1. 表面粗糙度参数
一、影响表面粗糙度的因 素 影响表面粗糙度值大小的 因素主要有残留面积（图 1－34）、积屑瘤和振动 等，车削时，车刀主、副 切削刃在工件已加工表面 上留有痕迹，这些未被切 去部分的截面积就称为残 留面积。
实验证明：当背吃刀量增大一倍时，主切削力也增大一倍；进给量增大一倍时， 主切削力只增大0.7～0.8倍；低速切削塑性材料时，切削力随切削速度的提高而减小； 切削脆性材料的金属时，切削速度的变化对切削力的影响并不明显。
项目一 车削加工的基本知识(1.4)
1.4 金属切削过 程（3）车刀几何角度 车刀几何角度中对切削力影响最大的是前角、主偏角和刃倾角。
方法来减小残留面积中的残留高度。 （2）增大刀尖圆弧半径 刀尖圆弧也不宜过大，太大时易引起振动，所以刀
尖圆弧半径要大小适当。 （3）减小进给量。
项目一 车削加工的基本知识(1.5)
1.5 表面粗糙度参数
二、表面粗糙度值大的现象、原因及解决措施 2．工件表面有硬点或毛刺
工件表面有硬点和毛刺是由于积屑瘤脱落嵌入 工件而造成的。要想避免硬点或毛刺，必须防止 积屑瘤的产生，即使用高速钢车刀时，要选择较 低的切削速度（ ＜5 m／min）；使用硬质合金 车刀时，一定要选取高速（ ＞70 m／min）。
车削加工操作中切削用量的选择
车削加工操作中切削用量的选择摘要：切削用量的选择关系到能否合理使用刀具与机床，对保证加工质量、提高生产效率和经济效益，都具有很重要的意义。
本文介绍在粗车、半精车和精车时，如何正确和合理地选用切削深度、进给量和切削速度。
关键词：切削用量切削深度进给量切削速度切削用量是度量主运动和进给运动大小的参数。
它包括切削深度、进给量和切削速度。
切削用量的选择关系到能否合理使用刀具与机床，对保证加工质量、提高生产效率和经济效益，都具有很重要的意义。
合理地选择切削用量是指在工件材料、刀具材料和几何角度及其他切削条件已经确定的情况下，选择切削用量三要素中的最优化组合来进行切削加工。
选择切削用量，不仅对切削阻力、切削热、积屑瘤、工件的加工精度、表面粗糙度有很大的影响，而且还与提高生产率，降低生产成本有密切的关系。
虽然加大切削用量对提高生产效率有利，但过分增加切削用量却会增加刀具磨损，影响工件质量，甚至会撞坏刀具，产生“闷车”等严重后果，所以应合理选择切削用量。
合理的切削用量应在保证安全生产，不发生人身、设备事故，保证工件加工质量的前提下，能充分地发挥机床的潜力和刀具的切削性能，在不超过机床的有效功率和工艺系统刚性所允许的额定载荷的情况下，尽量选用较大的切削用量。
一、粗车时切削用量的选择粗车时，加工余量较大，我们主要应考虑尽可能提高生产效率和保证必要的刀具寿命。
由于切削温度对刀具磨损影响最大，切削速度增大，导致切削温度升高，刀具磨损加快，刀具使用寿命明显下降，这是不希望发生的。
所以我们应首先选择尽可能大的进给量，然后再选取合适的切削深度，最后在保证刀具经济耐用度的条件下，尽可能选用较大的切削速度。
1.选用切削深度切削深度应根据工件的加工余量和工艺系统的刚性来选择。
（1）在保留半精加工余量和精加工余量后，应尽量将剩下的余量一次切除，以减小走刀次数。
（2）若总加工余量太大时，一次切除所有余量将会引起机床明显的振动，还会导致刀具强度和机床功率不能承受，这时就应分两次或多次进刀，第一次进刀的深度应选得大一些。
车削加工切削用量选择分析
车削加工切削用量选择分析在长期车削加工实践中，有经验的车工老师会在开车切削前，对照着零件图样先考虑开几转车速，吃刀多少深，选择多少走刀量。
这不仅体现了切削用量的重要性，更直接关系到如何充分发挥车刀、机床的潜力来提高实际的生产效率。
因此在车削加工前一定要合理的选择切削用量。
一、切削用量对切削的影响在车削加工中，始终存在着切削速度、吃刀深度和走刀量这三个切削要素，在有条件增大切削用量时，增加切削速度、吃刀深度和走刀量，都能达到提高生产效率的目的，但它们对切削的影响却各有不同。
1. 切削速度对切削的影响所谓切削速度，实质上是指切屑变形的速度，其高低决定着切削温度的高低，影响着切削变形的大小，而且直接决定着切削热的多少。
当车削碳钢、不锈钢以及铝和铝合金等塑性金属材料达到一定的切削温度时，切削底层金属将粘附在车刀的刀刃上面形成积屑瘤。
由于积屑瘤的存在，将会增大车刀的实际前角，对切削力、车刀的磨损以及工件加工质量会产生较大影响。
（1）切削速度对切削力的影响。
一般来说，提高切削速度，切屑变形小，切削力也就相应降低。
对于碳钢等塑性金属材料，在用硬质合金车刀车削碳钢工件时（前角γ=0°），开始切削速度小，切削力大，但随着切削速度的提高，形成积屑瘤后会增大车刀的实际前角，使切屑变形减小，导致切削力下降。
积屑瘤在刀刃上的堆积高度越高，即车刀实际前角增加得越多，切削变形与切削力也就越小。
但当切削速度超过一定范围时（≥20m/min），随着切削速度的提高，积屑瘤高度将会逐渐减小，直至完全消失，车刀的实际前角也随之逐渐减小，直至回复原来大小，这时切削变形与切削力又将逐渐增大。
当切削速度再继续提高时（≥50m/min），由于切削温度甚高，切屑与车刀前面接触的一层表皮开始微熔，起了一种特殊的润滑作用，减少了摩擦，而且因被切层变形不够充分，使切屑变形减小，切削力得到了再次降低。
此后切削力的变化逐渐趋于稳定。
对于不同的工件材料以及不同的车刀前角值，切削速度与切削力之间的变化规律大致如此，但各个变化阶段的速度范围则会不尽相同。
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
浅谈车削切削用量的选择
浅谈车削切削用量的选择作者：舒安来源：《读与写·教育教学版》2015年第07期摘要：确定进给量，首先看是粗加工还是精加工或半精加工，然后考虑工件的表面粗糙度，还和刀尖参数有关。
在保证刚度等条件的前提下，粗加工背吃刀量尽量大，切削速度取小值，精加工反之。
关键词：刀具耐用度表面粗糙度切削速度背吃刀量进给量中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-1578（2015）07-0260-01选用合理的切削用量不仅是在车削加工前必须确定的主要参数，而且其数值合理程度对加工质量和精度、加工效率、产品的生产成本等有着非常重要的影响。
所谓“合理的”切削用量是指充分利用刀具各种切削性能和机床功率、扭矩等动力性能，在保证加工质量的前提下，获得高的生产效率和低的加工成本的切削用量。
1 工件信息编制加工工序卡、制定工艺方案以及调装设计都需要在对以下资料作了充分的了解的基础上，做为刀具选择、夹具设计以及切削用量的选择依据。
工件图：包括形状特征、尺寸大小、公差带、形位公差和粗糙度以及其他技术要求。
特别强调的是每个序加工的部位、程度必须明确，装夹部位要表示清楚。
毛坯图：毛坯形状特征、尺寸大小、加工余量的预留、材料、毛坯表面硬度等。
生产批量：年产量、每批取货时间、单件时间等，这对制定工艺方案、工具、夹具、量具的设计以及招标项目尤为重要。
验收要求：机床验收时对工件考核什麽项目，有无其它特殊要求。
用户是否对工件定位基准、夹紧面、辅助支承等有特别的要求，或指定参考的夹具样式。
对刀具选择要求：是否指定用国内或国外厂家的刀具，是否有自备特殊刀具等。
用户单位：工件名称、工件编号等也应标明，以便管理。
2 选择切削用量的原则2.1总要求保证人身和财物安全，不致发生人身伤亡事故或设备损坏事故；保证加工质量，复合客户要求。
在保证两项要求的前提下可以充分发挥机床的潜力、技术工人的技术水平和刀具的切削性能，选用尽可能大的切削用量以提高生产率；不能超负荷工作，不能导致产生过大的变形和震动。
车削切削用量选取参考表
三、按表面粗糙度选择进给量的参考值
工件材料
粗糙度等级（Ra）
切削速度（m/min）
刀尖圆弧半径
0.5
1
2
进给量f mm/r
碳钢及合金碳钢
10～5
≤50
0.3～0.5
0.45～0.6
1
0.3
1.1
0.3
—
—
—
—
＞18～30
1
0.3
1
0.3
1.1
0.3
1.3
0.4
1.4
0.4
—
—
＞30～50
1.1
0.3
1
0.3
1.1
0.4
1.3
0.5
1.5
0.6
1.7
0.6
＞50～80
1.1
0.3
1.1
0.4
1.2
0.4
1.4
0.5
1.6
0.6
1.8
0.7
＞80～120
1.1
0.4
1.2
0.4
1.2
铸铁及铜合金
16×25
40
0.4～0.5
—
—
—
—
60
0.6～0.8
0.5～0.8
0.4～0.6
—
—
100
0.8～1.2
0.7～1
0.6～0.8
0.5～0.7
—
400
1～1.4
1～1.2
0.8～1
0.6～0.8
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。
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◆
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
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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。
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◆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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车削加工操作中切削用量的选择
摘要：切削用量的选择关系到能否合理使用刀具与机床，对保证加工质量、提高生产效率和经济效益，都具有很重要的意义。
本文介绍在粗车、半精车和精车时，如何正确和合理地选用切削深度、进给量和切削速度。
关键词：切削用量切削深度进给量切削速度
切削用量是度量主运动和进给运动大小的参数。
它包括切削深度、进给量和切削速度。
切削用量的选择关系到能否合理使用刀具与机床，对保证加工质量、提高生产效率和经济效益，都具有很重要的意义。
合理地选择切削用量是指在工件材料、刀具材料和几何角度及其他切削条件已经确定的情况下，选择切削用量三要素中的最优化组合来进行切削加工。
选择切削用量，不仅对切削阻力、切削热、积屑瘤、工件的加工精度、表面粗糙度有很大的影响，而且还与提高生产率，降低生产成本有密切的关系。
虽然加大切削用量对提高生产效率有利，但过分增加切削用量却会增加刀具磨损，影响工件质量，甚至会撞坏刀具，产生“闷车”等严重后果，所以应合理选择切削用量。
合理的切削用量应在保证安全生产，不发生人身、设备事故，保证工件加工质量的前提下，能充分地发挥机床的潜力和刀具的切削性能，在不超过机床的有效功率和工艺系统刚性所允许的额定载荷的情况下，尽量选用较大的切削用量。
一、粗车时切削用量的选择
粗车时，加工余量较大，我们主要应考虑尽可能提高生产效率和保证必要的刀具寿命。
由于切削温度对刀具磨损影响最大，切削速度增大，导致切削温度升高，刀具磨损加快，刀具使用寿命明显下降，这是不希望发生的。
所以我们应首先选择尽可能大的进给量，然后再选取合适的切削深度，最后在保证刀具经济耐用度的条件下，尽可能选用较大的切削速度。
1.选用切削深度
切削深度应根据工件的加工余量和工艺系统的刚性来选择。
（1）在保留半精加工余量和精加工余量后，应尽量将剩下的余量一次切除，以减小走刀次数。
（2）若总加工余量太大时，一次切除所有余量将会引起机床明显的振动，还会导致刀具强度和机床功率不能承受，这时就应分两次或多次进刀，第一次进刀的深度应选得大一些。
特别是当切削零件表面有硬皮的铸铁、锻件毛坯或不锈钢等冷硬现象较严重的材料时，应尽量使切削深度超过硬皮或冷硬层的厚度，以免刀尖过早磨损或破损。
2.选用进给量
一般制约进给量的主要因素是切削阻力和表面粗糙度。
粗车时，我们对加工表面粗糙度要求不高，只要工艺系统的刚性和刀具强度允许，可以选用较大的进给量。
一般粗车铸铁件比粗车钢件切削深度大，而进给量小。
3.选用切削速度
粗车时切削速度的选择，我们主要考虑切削的经济性，既要保证刀具的经济耐用度，又要保证切削载荷不超过机床的额定功率。
具体可作如下考虑。
（1）刀具材料耐热性好，切削速度可选得高一些。
用硬质合金车刀切削比用高速钢车刀切削时可选的切削速度高。
（2）工件材料的强度大、硬度高或塑性太大、太小，切削速度应选得低一些。
（3）断续切削即加工不连续表面时，切削速度应选得较低一些。
（4）工艺系统刚性较差时，切削速度应适当减小。
二、半精车和精车时切削用量的选择
半精车、精车时加工余量较小，此时主要考虑要保证加工精度和表面质量，若提高生产率只有适当提高切削速度。
而此时，由于被切削层较薄，切削阻力较小，刀具磨损也不突出，这就具备了适当提高切削速度的条件。
此时应尽可能选择较高的切削速度，再选取较大的进给量。
1.选用切削速度
为了抑制积屑瘤的产生，提高表面质量，当选用硬质合金车刀切削时，一般可选用较高的切削速度，这样既可提高生产效率，又可以提高工件表面质量。
而对高速钢车刀，则宜采用较低的切削速度，以降低切削温度。
2.选用进给量
半精车和精车时，制约增大进给量的主要因素是表面粗糙度。
半精车尤其是精车时通常选用较小的进给量。
3.选用切削深度
半精车和精车的切削深度，是根据加工精度和表面粗糙度要求并由粗加工后留下的余量决定的。
若精车时选用硬质合金车刀，由于其刃口在砂轮上不易磨得
很锋利，最后一刀的切削深度不易选得过小，否则很难满足工件表面粗糙度要求。
若选用高速钢车刀，则可选择较小的切削深度。