金属切削用量选择原则
切削用量的选择原则
数控机床加工的切削用量包括切削速度V c (或主轴转速n)、切削深度a p和进给量f，其选用原则与普通机床基本相似，合理选择切削用量的原则是：粗加工时，以提高劳动生产率为主，选用较大的切削量；半精加工和精加工时，选用较小的切削量，保证工件的加工质量。
1. 数控车床切削用量
1）切削深度a p
在工艺系统刚性和机床功率允许的条件下，尽可能选取较大的切削深度，以减少进给次数。当工件的精度要求较高时，则应考虑留有精加工余量，一般为0.1～0.5mm。
切削深度ap计算公式：a p=2m
w d
d
式中：d w—待加工表面外圆直径，单位mm
d m—已加工表面外圆直径，单位mm.
2）切削速度Vc
①车削光轴切削速度V c光车切削速度由工件材料、刀具的材料及加工性质等因素所确定，表1为硬质合金外圆车刀切削速度参考表。
切削速度Vc计算公式：
Vc=
式中：d—工件或刀尖的回转直径，单位mm
n—工件或刀具的转速，单位r/min
表1 硬质合金外圆车刀切削速度参考表
工件材料热处理状态
a p=0.3~2mm a p=2~6mm a p=6~10mm f=0.08~0.3mm/r f=0.3~0.6mm/r f=0.6~1mm/r Vc/m·min-1Vc/m·min-1Vc/m·min-1
低碳钢易切
热轧140~180100~12070~90钢
热轧130~16090~11060~80中碳钢
调质100~13070~9050~70
热轧100~13070~9050~70合金工具钢
调质80~11050~7040~60
工具钢退火90~12060~8050~70
HBS<19090~12060~8050~70灰铸铁
HBS=190~22580~11050~7040~60
高锰钢10~20
铜及铜合金200~250120~18090~120
铝及铝合金300~600200~400150~200
铸铝合金100~18080~15060~100注：表中刀具材料切削钢及灰铸铁时耐用度约为60min。
②车削螺纹主轴转速n切削螺纹时，车床的主轴转速受加工工件的螺距（或导程）大小、驱动电动机升降特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响，因此对于不同的数控系统，选择车削螺纹主轴转速n存在一定的差异。下列为一般数控车床车螺纹时主轴转速计算公式：
n≤–k
式中：p—工件螺纹的螺距或导程,单位mm。
k—保险系数，一般为80。
3）进给速度
进给速度是指单位时间内，刀具沿进给方向移动的距离，单位为mm/min，也可表示为主轴旋转一周刀具的进给量，单位为mm/r。
⑴确定进给速度的原则
①当工件的加工质量能得到保证时，为提高生产率可选择较高的进给速度。
②切断、车削深孔或精车时，选择较低的进给速度。
③刀具空行程尽量选用高的进给速度。
④进给速度应与主轴转速和切削深度相适应。
⑵进给速度V f的计算
V f = n f
式中：n—车床主轴的转速，单位r/min。
f—刀具的进给量，单位mm/r。
表2为硬质合金车刀车粗车外圆和端面进给量参考表，表3为按表面粗糙度选择进给量参考表。
表2 硬质合金车刀粗车外圆及端面进给量参考表
工件材料刀杆尺
寸
BXH
（mm2）
工件
直径
d(mm)
切削深度a p（mm）
≤3>3~5>5~8>8~12>12
进给量f(mm/r)
碳素结构
钢
合金结构钢
耐热钢16X25
200.3~0.4-------------------
400.4~0.50.3~0.4--------------
600.5~0.70.4~0.60.3~0.5--------
1000.6~0.90.5~0.70.5~0.60.4~0.5----
4000.8~1.20.7~1.00.6~0.80.5~0.6----20X30200.3~0.4----------------
25X25
400.4~0.50.3~0.4------------
600.5~0.70.5~0.70.4~0.6--------
1000.8~1.00.7~0.90.5~0.70.4~0.7-----
400 1.2~1.4 1.0~1.20.8~1.00.6~0.90.4~0.6
铸铁铜合金16X25
400.4~0.5----------------
600.5~0.80.5~0.80.4~0.6--------
1000.8~1.20.7~1.00.6~0.80.5~0.7----
400 1.0~1.4 1.0~1.20.8~1.00.6~0.8----
20X30
25X25
400.4~0.5----------------
600.5~0.90.5~0.80.4~0.7--------
1000.9~1.30.8~1.20.7~1.00.5~0.8----
400 1.2~1.8 1.2~1.6 1.0~1.30.9~1.10.7~0.9
注：1）断续加工和加工有冲击的工件，表内进给量应乘系数k=0.75~0.85；
2）加工无外皮工件，表内进给量应乘系数k=1.1；
3) 加工耐热钢及其合金，进给量不大于1mm/r；
4) 加工淬硬钢，应减少进给量。当钢的硬度为44~56HRC，应乘系数k=0.8；当钢的
硬度为57~62 HRC时，应乘系数k=0.5。
表3 按表面粗糙度选择进给量参考表
工件材料
表面粗糙度
Ra(μm)切削速度范围
V c (m/min)
刀尖圆弧半径rε(mm)
0.5 1.0 2.0
进给量f(mm/r)
铸铁青铜铝合金
>5~10
不限
0.25~0.400.40~0.500.50~0.60 >2.5~50.15~0.250.25~0.400.40~0.60 >1.25~2.50.10~0.150.15~0.200.20~0.35
碳钢合金钢
>5~10
<500.30~0.500.45~0.600.55~0.70
>500.40~0.550.55~0.650.65~0.70 >2.5~5
<500.18~0.250.25~0.300.30~0.40
>500.25~0.300.30~0.350.30~0.50 >1.25~2.5
<500.100.11~0.150.15~0.22
50~1000.11~0.160.16~0.250.25~0.35
>1000.16~0.200.20~0.250.25~0.35
注：rε=0.5mm，一般选择刀杆截面为12X12 mm2；
rε=1mm，一般选择刀杆截面为30X30 mm2；
rε=2mm, 一般选择刀杆截面为30X45 mm2。
2. 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。
图铣刀铣削用量
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。
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
1.3 金属切削条件合理选择选择题库
1.3金属切削条件合理选择——选择题 （红√黑×） 1、工件材料的切削加工性是指工件材料被切削加工成合格零件的难易程度。工件材料切削加工性的主要指标包括：、、、已加工表面质量、切削温度、切屑控制和断屑难易程度。 A、刀具材料 B、刀具耐用度 C、切削力 D、材料的相对切削加工性 2、在一定寿命的条件下，，工件材料的切削加工性越好。 A、材料允许的切削速度越低 B、材料允许的切削速度越高 3、影响切削加工性的主要因素包括工件材料的物理机械性能、化学成分和金相组织。 ; ; 。 A、材料的硬度越高，切削加工性越差； B、材料的硬度越高，切削加工性越好； C、材料的热导率越大，切削加工性越好。 D、材料的塑性越大，切削加工性越差； 4、材料的化学成分影响其切削加工性，钢中的合金元素Cr、Ni、Mo、W、Mn等，；在钢中添加少量的S、P、Pb等，能改善钢的切削加工性。 A、使钢的切削加工性降低；
B、能改善钢的切削加工性； 5、刀具切削性能优劣，取决于刀具切削部分的材料、几何形状和结构。刀具切削部分的材料应具备的基本性能是：、、和经济性。 A、硬度、耐磨性 B、硬度、耐磨性、强度和韧性 C、热硬性、工艺性 D、导热性和膨胀系数 6、机械加工常用的刀具材料的类型有：、。 A、高速钢 B、硬质合金 C、碳素工具钢 D、金刚石 7、高速钢主要，如钻头、成形车刀、拉刀、齿轮刀具等。 A、用来制造刃形简单的刀具 B、用来制造刃形复杂的刀具 8、硬质合金是由高硬度、难熔的金属碳化物粉末，用钴或镍等金属作粘结剂，经烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金是，可用作各种刀具，但其工艺性较差，。 A、一种高性能钢 B、当今最主要的刀具材料 C、制造复杂刀具困难
金属切削用量选择原则
切削用量的选择原则 数控机床加工的切削用量包括切削速度V c (或主轴转速n)、切削深度a p和进给量f，其选用原则与普通机床基本相似，合理选择切削用量的原则是：粗加工时，以提高劳动生产率为主，选用较大的切削量；半精加工和精加工时，选用较小的切削量，保证工件的加工质量。 1. 数控车床切削用量 1）切削深度a p 在工艺系统刚性和机床功率允许的条件下，尽可能选取较大的切削深度，以减少进给次数。当工件的精度要求较高时，则应考虑留有精加工余量，一般为0.1～0.5mm。 切削深度ap计算公式：a p=2m w d d 式中：d w—待加工表面外圆直径，单位mm d m—已加工表面外圆直径，单位mm. 2）切削速度Vc ①车削光轴切削速度V c光车切削速度由工件材料、刀具的材料及加工性质等因素所确定，表1为硬质合金外圆车刀切削速度参考表。 切削速度Vc计算公式： Vc= 式中：d—工件或刀尖的回转直径，单位mm n—工件或刀具的转速，单位r/min 表1 硬质合金外圆车刀切削速度参考表 工件材料热处理状态 a p=0.3~2mm a p=2~6mm a p=6~10mm f=0.08~0.3mm/r f=0.3~0.6mm/r f=0.6~1mm/r Vc/m·min-1Vc/m·min-1Vc/m·min-1 低碳钢易切热轧140~180100~12070~90
钢 热轧130~16090~11060~80中碳钢 调质100~13070~9050~70 热轧100~13070~9050~70合金工具钢 调质80~11050~7040~60工具钢退火90~12060~8050~70 HBS<19090~12060~8050~70灰铸铁 HBS=190~22580~11050~7040~60高锰钢10~20 铜及铜合金200~250120~18090~120 铝及铝合金300~600200~400150~200 铸铝合金100~18080~15060~100注：表中刀具材料切削钢及灰铸铁时耐用度约为60min。 ②车削螺纹主轴转速n切削螺纹时，车床的主轴转速受加工工件的螺距（或导程）大小、驱动电动机升降特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响，因此对于不同的数控系统，选择车削螺纹主轴转速n存在一定的差异。下列为一般数控车床车螺纹时主轴转速计算公式： n≤–k 式中：p—工件螺纹的螺距或导程,单位mm。 k—保险系数，一般为80。 3）进给速度 进给速度是指单位时间内，刀具沿进给方向移动的距离，单位为mm/min，也可表示为主轴旋转一周刀具的进给量，单位为mm/r。
CNC加工中心刀具的选择与切削用量的确定
CNC加工中心刀具的选择与切削用量 的确定 收藏此信息打印该信息添加：佚名来源：未知 刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用C AD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。 现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，并对应该注意的问题进行了讨论。 1.数控加工常用刀具的种类及特点 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。 根据刀具结构可分为： 1)整体式； 2)镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种； 3)特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。
根据制造刀具所用的材料可分为： 1)高速钢刀具； 2)硬质合金刀具； 3)金刚石刀具； 4)其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等 从切削工艺上可分为 : 1)车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种； 2)钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等； 3)镗削刀具； 4)铣削刀具等。 为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点： 1)刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小； 2)互换性好，便于快速换刀； 3)寿命高，切削性能稳定、可靠； 4)刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间； 5)刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除； 6)系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。 2.数控加工刀具的选择
1.3金属切削条件合理选择选择题库
1.3 金属切削条件合理选择——选择题 （红√ 黑×） 1、工件材料的切削加工性是指工件材料被切削加工成合格零件的难易程度。工件材料切削加工性的主要指标包括：、、、已加工表面质量、切削温度、切屑控制和断屑难易程度。 A、刀具材料 B、刀具耐用度 C、切削力 D、材料的相对切削加工性 2、在一定寿命的条件下，，工件材料的切削加工性越好。 A、材料允许的切削速度越低 B、材料允许的切削速度越高 3、影响切削加工性的主要因素包括工件材料的物理机械性能、化学成分和金相组织。; ; 。 A、材料的硬度越高，切削加工性越差； B、材料的硬度越高，切削加工性越好； C、材料的热导率越大，切削加工性越好。 D、材料的塑性越大，切削加工性越差； 4、材料的化学成分影响其切削加工性，钢中的合金元素Cr、Ni 、Mo、W、 Mn等，；在钢中添加少量的S、P、Pb 等，能改善钢的切削加工性。
A、使钢的切削加工性降低； B、能改善钢的切削加工性； 5、刀具切削性能优劣，取决于刀具切削部分的材料、几何形状和结构。刀具切削部分的材料应具备的基本性能是：、、和经济性。 A、硬度、耐磨性 B、硬度、耐磨性、强度和韧性 C、热硬性、工艺性 D、导热性和膨胀系数 6、机械加工常用的刀具材料的类型有：、。 A、高速钢 B、硬质合金 C、碳素工具钢 D、金刚石 7、高速钢主要，如钻头、成形车刀、拉刀、齿轮刀具等。 A、用来制造刃形简单的刀具 B、用来制造刃形复杂的刀具 8、硬质合金是由高硬度、难熔的金属碳化物粉末，用钴或镍等金属作粘结剂，经烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金是，可用作各种刀具，但其工艺性较差，。 A、一种高性能钢 B、当今最主要的刀具材料 C、制造复杂刀具困难 D、用来制造刃形复杂的刀具
切削用量的选择 1
切削用量的选择 选择合理的切削用量，要综合考虑生产率、加工质量和加工成本。一般地，粗加工时，由于要尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度，应优先选择大的背吃刀量，其次选择较大的进给量。最后根据刀具耐用度，确定合适的切削速度。精加工时，由于要保证工件的加工质量，应选用较小的进给量和背吃刀量，并尽可能选用较高的切削速度。 (1)背吃刀量的选择 粗加工的背吃刀量应根据工件的加工余量确定，在保留半精加工余量的前提下，应尽量用一次走刀就切除全部粗加工余量；当加工余量过大或工艺系统刚性过差时，可分二次走刀。第一次走刀的背吃刀量，一般为总加工余量的2／3—3／4。在加工铸、锻件时，应尽量使背吃刀量大于硬皮层的厚度，以保护刀尖。半精、精加工的切削余量较小，其背吃刀量通常都是一次走刀切除全部余量。 (2)进给量的选择 粗加工时，进给量的选择主要受切削力的限制。在工艺系统刚度和强度良好的情况下，可选用较大的进给量值。表1.4 为粗车时进给量的参考值。由于进给量对工件的已加工表面粗糙度值影响很大，一般在半精加工和精加工时，进给量取得都较小。通常按照工件加工表面粗糙度值的要求，根据工件材料、刀尖圆弧半径、切削速度等条
件来选择合理的进给量。当切削速度提高，刀尖圆弧半径增大，或刀具磨有修光刃时，可以选择较大的进给量，以提高生产率。 表 1.4 硬质合金及高速钢车刀粗车外圆和端面时的进给量 注：1.加工断续表面及有冲击的加工时，表内的进给量应乘系数K=0.75～0.85。 2.加工耐热钢及其合金时，不采用大于1.0 mm/r 的进给量。 3.加工淬硬钢时，表内进给量应乘系数K=0.8（当材料硬度为44～56HRC）或K=0.5（当硬度为57～62HRC时）。
数控车削切削用量的选择原则、方法及主要问题
数控车削切削用量的选择原则、方法及主要问题 数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速n或切削速度vc（用于恒线速度切削）、进给速度vf或进给量f。这些参数均应在机床给定的允许范围内选取。 切削用量的选用原则 （1）切削用量的选用原则 粗车时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。 选择切削用量时应首先选取尽可能大的背吃刀量ap，其次根据机床动力和刚性的限制条件，选取尽可能大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度vc。增大背吃刀量ap可使走刀次数减少，增大进给量f有利于断屑。 精车时，对加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀。选择精车的切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础土尽量提高生产率。因此，精车时应选用较小（但不能太小）的背吃刀量和进给量，并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度。 （2）切削用量的选取方法 ①背吃刀量的选择粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀尽可能切除全部余量。也可分多次走刀。精加工的加工余量一般较小，可一次切除。在中等功率机床上，粗加工的背吃刀量可达8～10mm；半精加工的背吃刀量取0.5～5mm；精加工的背吃刀量取0.2～1.5mm。 ②进给速度（进给量）的确定粗加工时，由于对工件的表面质量没有太高的要求，这时主要根据机床进给机构的强度和刚性、刀杆的强度和刚性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及已选定的背吃刀量等因素来选取进给速度。精加工时，则按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素来选取进给速度。进给速度νf 可以按公式ν f =f×n计算，式中f表示每转进给量，粗车时一般取0.3～0.8mm ／r；精车时常取0.1～0.3mm/r；切断时常取0.05～0.2mm/r。 ③切削速度的确定切削速度vc可根据己经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度进行选取。实际加工过程中，也可根据生产实践经验和查表的方法来选取。粗加工或工件材料的加工性能较差时，宜选用较低的切削速度。精加工或刀具材料、工件材料的切削性能较好时，宜选用较高的切削速度。切削速度vc确定后，可根据刀具或工件直径（D）按公式n=l000vc/πD 来确定主轴转速n（r/min）。在工厂的实际生产过程中，切削用量一般根据经验并通过查表的方式进行选取。常用硬质合金或涂层硬质合金切削不同材料时的切削用量推荐值见表1表2为常用切削用量推荐表，供参考。
第十一章 切削用量的制定
第十一章切削用量的制定 切削用量的制定直接影响生产效率和加工成本。学习本章后应能够根据具体条件和要求，正确地选择切削用量。 11．1 必备知识和考试要点 1．了解切削用量的制定原则。 2．掌握粗加工时切削用量的选择方法。 3．明确限制选择切削用量的因素和解决办法。 11．2 典型范例和答题技巧 [例11．1] 选择切削用量的原则是什么?从刀具耐用度出发时，按什么顺序选择切削用量?从机床动力出发时，按什么顺序选择切削用量?为什么? [答案] 选择切削用量的原则是：首先选取尽可能大的背吃刀量αp，其次要在机床动力和刚度允许，又能满足加工表面粗糙度的前提下，选取尽可能大的进给量厂，最后根据确定的刀具耐用度选取或计算切削速度v。 以刀具耐用度选择切削用量时，选择的顺序应为αp—f—v。其理由可从刀具耐用度表达式T=C T/v X f Yαp Z中，由于X>Y>Z，即切削速度v对刀具耐用度影响最大，其次是进给量f，背吃刀量αp的影响最小。按这个顺序选择切削用量，得到的生产率最高。如果生产率不变，按这个顺序选择切削用量，刀具耐用度最高。 根据机床动力选择切削用量时，选择的顺序应为．f—v—αp. 其理由从机床功率的计算 公中，由于 1=X Fz>Y Fz>n Fz; 当nF z=0时，影响切削功最小的是f，其次是v与αp；当nF z<0时，通常X，>1十nF，影响切削功率最小的是f，其次是v，最后是αp所以，从机床动力考虑，理论上首先应按影响功率最小的f、其次v、最后αp的顺序选择切削用量。但实际上，考虑αp取小值时，会增加走刀次数，从而增加了辅助工时，因此生产中一般仍按αp—f—v的顺序选择切削用量，即先选择尽可能大的αp，其次选择尽可能大的f, 最后确定v。 [例11．2] 粗加工时进给量选择受哪些因素限制?当进给量受到表面粗糙度限制时，有什么办法增加进给量，而保证表面粗糙度要求? [答案] 粗加工时切削力很大，合理的进给量应是工艺系统所能承受的最大进给量。最大进给量主要受以下因素限制：(1)机床进给机构的强度；(2)车刀刀杆的强度和刚度； (3)工件装夹刚度；(4)硬质合金或陶瓷刀片的强度。 半精加工和精加工时，进给量的选择受到表面粗糙度的限制。此时为减小加工表面粗糙度，可适当增大刀尖圆弧半径γε、减小副偏角κr9，采用修光刃等办法。此外，可增大前角γo，提高刀具刃磨质量，选用有效的切削液等措施，以减小积屑瘤和鳞刺的不利影响。 [例11．3] 如果选定切削用量后发现超过机床功率时，应如何解决? [答案] 理论上影响机床功率大小的因素排列顺序是αp—v—f，所以，选定的切削用量超过机床功率时，也应按上述顺序减小切削用量。但考虑减小αp，会增加走刀次数，增加辅助工时，所以在不希望增加走刀次数的情况下，首先应适当降低v，然后再考虑减小f。 [例11．4] 制定切削用量时，影响切削速度的因素有哪些?解释其原因。 [答案] 制定切削用量时，依次选择背吃刀量αp和进给量f后，可用计算或查表来选择切削速度v。从公式和表格中可以看出影响切削速度的因素有：(1)背吃刀量αp、进给量f与速度v成反比例关系，即粗加工时，由于αp和f均较大，故应选择较低的v；精加工时，αp 和f均较小，故应选择较高的v。(2)工件材料的性能影响切削速度v。 工件材料强度、硬度较高时，应选较低的v，反之则选较高的v；工件材料加工性愈差，则v也选得愈低。(3)刀具材料的性能影响切削速度v。刀具材料切削性能愈好，v可选得愈
数控加工中切削用量的合理选择
数控加工中切削用量的合理选择 【摘要】文章介绍了切削用量的三要素，并对数控机床加工时切削用量的合理选择进行了详细阐述，为数控机床编程与操作人员提供参考。 【关键词】切削用量；加工质量；刀具耐用度；选择原则。 前言：数控加工中切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主， 但也应考虑经济和加工成本；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。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。切削用量是表示机床主运动和进给运动大小的重要参数。切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，切削用量的大小对加工效率、加工质量、刀具磨损和加工成本均有显著影响 一、切削用量的选择原则 数控加工中选择切削用量，就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。 (一) 加工质量：加工质量分为加工精度和加工表面质量。 ⒈加工精度是指零件加工后实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数相符的程度。符合程度愈高，加工精度愈高。实际值与理想值之差称为加工误差，所谓保证加工精度，即指控制加工误差。 ⑴尺寸精度：加工表面的实际尺寸与设计尺寸的尺寸误差不超过一定的尺寸公差范围。在国标中尺寸公差分20级（IT01、IT0、IT1～IT18）。尺寸精度的获得方法： ①试切法：试切——测量——调整——再试切。用于单件小批生产。 ②调整法：通过预调好的机床、夹具、刀具、工件，在加工中自行获得尺寸精度。用于成批大量生产。 ③尺寸刀具法：用一定形状和尺寸的刀具加工获得。生产率高，但刀具制造复杂。 ④自动控制法：用一定装置，边加工边自动测量控制加工。切削测量补偿调整。 ⑵几何形状精度：加工表面的实际几何要素对理想几何要素的变动量不超过一定公差范围。在国标中形状公差有六项：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度。几何形状精度的获得方法： 成形运动法 ①轨迹法：利用刀具与工件间的相对运动轨迹来获得形状。 ②成形法：利用成形刀具加工获得表面形状。 ③展成法：利用刀具与工件相对运动使工件被刀具切削成一定形状的包络线。 非成形运动法：人工修配、样板加工、划线加工等。 ⑶相互位置精度：加工表面的实际几何要素对由基准确定方向或位置的理想几何要素的变动量。在国标中位置公差有八项：平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动、全跳动。相互位置精度的获得主要由机床精度、
夹具、刀具的选择及切削用量的确定
夹具、刀具的选择及切削用量的确定 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一、夹具的选择、工件装夹方法的确定 1．夹具的选择 数控加工对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具应有可靠的定位基准。选用夹具时，通常考虑以下几点： 1）尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。 2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。 3）装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。 4）夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。 2．夹具的类型 数控车床上的夹具主要有两类：一类用于盘类或短轴类零件，工件毛坯装夹在带可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）中，由卡盘传动旋转；另一类用于轴类零件，毛坯装在主轴顶尖和尾架顶尖间，工件由主轴上的拨动卡盘传动旋转。 数控铣床上的夹具，一般安装在工作台上，其形式根据被加工工件的特点可多种多样。如：通用台虎钳、数控分度转台等。
3．零件的安装品质新空间 数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，注意以下两点： 1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确性。2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。 二、刀具的选择及对刀点、换刀点的设置 1．刀具的选择 与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好；同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料（如高速钢、超细粒度硬质合金）并使用可转位刀片。（1）车削用刀具及其选择数控车削常用的车刀一般分尖形车刀、圆弧形车刀以及成型车刀三类。 1）尖形车刀尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如90°内外圆车刀、左右端面车刀、切槽（切断）车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。 尖形车刀几何参数（主要是几何角度）的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点（如加工路线、加工干涉等）进行全面的考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。2）圆弧形车刀圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，应此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上。 圆弧形车刀可以用于车削内外表面，特别适合于车削各种光滑连接（凹形）的成型面。选择车刀圆弧半径时应考虑两点：一是车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上
不同金属切削条件下切削液的选择
不同金属切削条件下切削液的选择 在机械切削加工中，使用数控机床切削时，按切削加工方法划分，主要有车削、铣削、钻削和镗削等；按去除材料多少划分，有粗加工、半精加工和精加工；按使用切削刀具材料划分，有高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石和立方氮化硼等；按机床划分，主要有明确要求使用油基切削液的机床、没有要求的机床、单件小批量生产类型的机床以及成批生产或自动生产线（柔性制造系统）等。 对于不同方式的切削加工，相同金属的切除特性是不一样的，加工难度的变化也是差别明显。例如，同样使用Q235碳素钢材料，在保证表面粗糙度质量指标上，加工螺纹要难于切削其他表面；精加工要难于粗加工。较难的切削加工对切削液的要求也较高。正确使用切削液能够有效保证加工质量、延长刀具使用寿命以及提高加工效率。 1.粗加工 当数控机床需要粗、精加工分开或工件不在一台机床完成时，就可以按粗、精加工的特性选择切削液。粗加工时，背吃刀量和进给量均较大，导致切削阻力大，因而产生大量的切削热，传给工件和刀具的热量也相应地增多，使得工件的热变形和刀具的磨损加剧，应该选择以冷却为主并具有一定润滑清洗和防锈作用的水基切削液，并且要大流量连续浇注。在车削等属于连续加工或粗加工余量均匀时，切削热是着重考虑的问题，切削液的冷却作用是首先衡量的指标。 在铣削或加工形状不规则、余量不均匀和断续加工时，切削速度要比连续均匀加工低，切削热的影响要比冲击和振动对刀具和工件的影响小，切削液的润滑和冷却作用要均衡考虑。机床条件允许时，在孔加工、切断时可以使用带内部供液孔的内孔车、镗刀和切槽刀，或使用压力供液，以及粗加工难加工材料时使用喷雾供液，均能起到较好效果。 粗加工的工件一般留有加工余量，同时，加工难加工材料和有色金属材料时，表面粗糙度精度指标要求不高，因此，加工难加工材料和有色金属材料时，粗加工对切削液中的化学成分要求不高，可以使用水基极压乳化液。 粗加工铸铁和脆性有色金属时，这些材料切削时共同的特点是切屑呈崩碎状，细小的切屑碎末在切削液的冲击下呈流动状态，随切削液循环时流经切削液箱时大部分会沉积，一部分随切削液流动，聚集在切削液输送管细小部位便会堵塞冷却喷管，并使切屑黏附在机床的运动部件（如导轨运动副）上。同时切削液与铸铁中某些成分发生化学反应，导致切削液变质，引起切削液性能下降。由于使用切削液会带来这些难题，一般不使用切削液。为了减少粉尘和切削热的影响，条件具备时，可以考虑使用抽尘装置，以吸走粉尘、细小切屑和一部分热量。如果使用切削液，易使用水基切削液，并一定做好切削液过滤和净化、防止切削液变质和浓度下降的预防工作。粗加工时，与精加工相比，切削液的浓度要低一些。 2.精加工 精加工按切削速度划分，有高速精加工和低速精加工之分。高速精加工时，使用油基切削液虽然能够保证工件表面质量，延长刀具使用寿命，但其所含的矿物油的粘度和闪点低，经常产生油烟、油雾和油蒸气，同时分解有毒成分，影响生产环境，损害操作者的身心健康。所以精加工高速切削时，尽可能地使用水基切削液中含极压添加剂的乳化液或微乳化液，且其浓度要高于粗加工的浓度。低速精加工时，切削温度低，不易产生上述问题。为了保证工件的加工精度，宜使用油基切削液。
切削用量的合理选择
切削用量的合理选择 切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数，而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。在确定了刀具几何参数后，还需选定合理的切削用量参数才能进行切削加工。所谓“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能（功率、转矩），在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。选择合理的切削用量时，必须考虑合理的刀具寿命。 切削用量的选择原则 切削用量与刀具使用寿命有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具使用寿命，而合理的刀具使用寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具使用寿命和最低成本刀具使用寿命两种，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。 粗车切削用量的选择 对于粗加工，在保证刀具一定使用寿命前提下，要尽可能提高在单位时间内的金属切除量。在切削加工中，金属切除率与切削用量三要素绝保持线性关系，即其中任一参数增大一倍。都可使生产率提高一倍。然而由于刀具使用寿命的制约，当任一参数增大时，其他二参数必须减少。因此，在制定切削用量时，三要素的最佳组合，此时的高生产率才是合理的。由刀具寿命经验公式知，切削用量各因素对刀具使用寿命的影响程度不同，切削速度对使用寿命的影响最大，进给量次之，被吃刀量影响最小。所以在选择粗加工切削用量时，当确定刀具使用寿命合理数值后，应首先考虑增大被吃刀量，其次增大进给量，然后根据使用寿命、被吃刀量和进给量的值计算出切削速度，这样既能保持刀具使用寿命，发挥刀具切削性能，又能减少切削时间，提高生产率。被吃刀量应根据加工余量和加工系统的刚性确定。 精加工切削用量的选择 选择精加工或半精加工切削用量的原则是在保证加工质量的前提下，兼顾必要的生产率。进给量根据工件表面粗糙度的要求来确定。精加工时的切削速度应避开积屑瘤区，一般硬质合金车刀采用高速切削。 大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免在切削时中途换刀，刀具使用寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。 切削用量制定 目前许多工厂是通过切削用量手册、
金属切削过程的基本概念
第一章金属切削过程的基本知识 本章主要介绍以下内容： 1、金属切削过程的基本概念 2、刀具材料 课时分配：1，两个学时，2，一个学时 重点、难点：金属切削过程的基本概念 1.1 金属切削过程的基本概念 一、切削表面与切削运动(见P4-5) （一）切削表面 切削加工过程是一个动态过程，在切削过程中，工件上通常存在着三个不断变化的切削表面。即： 待加工表面：工件上即将被切除的表面。 已加工表面：工件上已切去切削层而形成的新表面。 过渡表面(加工表面)：工件上正被刀具切削着的表面，介于已加工表面和待加工表面之间。以车削外圆为例，如下图。
（二）切削运动 刀具与工件间的相对运动称为切削运动（即表面成形运动）。按作用来分，切削运动可分为主运动和进给运动。上图给出了车刀进行普通外圆车削时的切削运动，图中合成运动的切削速度V e、主运动速度V c和进给运动速度V f之间的关系。 1、主运动 主运动是刀具与工件之间的相对运动。它使刀具的前刀面能够接近工件，切除工件上的被切削层，使之转变为切屑，从而完成切屑加工。一般，主运动速度最高，消耗功率最大，机床通常只有一个主运动。例如，车削加工时，工件的回转运动是主运动。 2、进给运动 进给运动是配合主运动实现依次连续不断地切除多余金属层的刀具与工件之间的附加相对运动。进给运动与主运动配合即可完成所需的表面几何形状的加工，根据工件表面形状成形的需要，进给运动可以是多个，也可以是一个；可以是连续的，也可以是间歇的。 3、合成运动与合成切削速度 当主运动和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，其大小和方向用合成速度向量v e表示, 见上图。 V e=V c+V f 二、切削用量三要素与切削层参数 (一）切削用量三要素 1、切削速度v c 切削速度v c是刀具切削刃上选定点相对于工件的主运动瞬时线速度。由于切削刃上各点的切削速度可能是不同，计算时常用最大切削速度代表刀具的切削速度。当主运动为回转运动时： 式中d—切削刃上选定点的回转直径，mm； n—主运动的转速，r/s或r/min。 2、进给速度vf 、进给量f 进给速度v f—切削刃上选定点相对于工件的进给运动瞬时速度，mm/s或mm/min.。 进给量f—刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量，用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述，mm/r或mm/行程。
金属切削过程
车床的规格一般都用字母和数字，按一定规律组合进行编号，以表示车床的类型和主要规格。 比如车床型号C6132的含义如下：C——车床类；6——普通车床组；1——普通车床型；32——最大加工直径为320mm。 老型号C616的含义如下：C——车床；6——普通车床；16——主轴中心到床面距离的1/10，即中心高为160mm。 金属切削过程 金属切削过程是指在刀具和切削力的作用下形成切屑的过程，在这一过程中，始终存在着刀具切削工件和工件材料抵抗切削的矛盾，产生许多物理现象，如切削力、切削热、积屑瘤、刀具磨损和加工硬化等。 一.切削过程及切屑种类 1.切屑形成过程： a. 对塑性金属进行切削时，切屑的形成过程就是切削层金属的变形过程。 当工件受到刀具的挤压以后，切削层金属在始滑移面OA以左发生弹性变形。在OA面上，应力达到材料的屈服强度，则发生塑性变形，产生滑移现象。 随着刀具的连续移动，原来处于始滑移面上的金属不断向刀具靠拢，应力和变形也逐渐加大。在终滑移面上，应力和变形达到最大值。越过该面，切削层金属将脱离工件基体，沿着前刀面流出而形成切屑。 b.三个变形区： (1)第一变形区I：从OA线到OE线内的区域，伴随沿滑移线的剪切变形以及随之产生的加工硬化。 (2)第二变形区II：切屑与前刀面磨擦的区域，切削底层靠近前刀面处纤维化，流动速度减缓，切削弯曲，切削与刀具接触温度升高。 (3)第三变形区III：工件已加工表面与后刀面接触的区域，存在纤维化与加工硬化，变形较密集。 2.切屑的类型及切屑控制(图a～c为切削塑性材料，图d为切削脆性材料) a.切屑的类型:
b.切屑控制： “不可接受”的切屑：切削条件恶劣导致。影响主要有拉伤工件的已加工表面；划伤机床；造成刀具的早期破损；影响操作者安全。 切屑控制：在切削加工中采取适当的措施来控制切屑的卷曲、流出与折断，使形成“可接受”的良好屑形。 “可接受”的切屑标准：不妨碍正常的加工；不影响操作者的安全；易于清理、存放和搬运。 切削控制的措施：在前刀面上磨制出断屑槽或使用压块式断屑器。 断屑槽的基本形式： L：切屑在前刀面上的接触长度 R：卷屑槽半径 二.积屑瘤 在切削速度不高而又能形成连续切屑的情况下，加工一般钢料或其它塑性材料时，常常在前刀面处粘着一块剖面有时呈三角状的硬块。它的硬度很高，通常是工件材料的2—3倍，在处于比较稳定的状态时，能够代替刀刃进行切削。这块冷焊在前刀面上的金属称为积屑瘤或刀瘤。 1.积屑瘤的形成过程 1)切屑对前刀面接触处的摩擦，使前刀面十分洁净。 2)当两者的接触面达到一定温度同时压力又较高时，会产生粘结现象，即一般所谓的“冷焊”。切屑从粘在刀面的底层上流过，形成“内摩擦”。 3)如果温度与压力适当，底层上面的金属因内摩擦而变形，也会发生加工硬化，而被阻滞在底层，粘成一体。 4)这样粘结层就逐步长大，直到该处的温度与压力不足以造成粘附为止。 2.切屑瘤对切削过程的影响 1)实际前角增大
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。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。
数控铣床切削用量的选择 如何选择切削用量
数控铣床切削用量的选择如何选择切削用量 在数控机床上加工零件时，切削用量都预先编入程序中，在正常加工情况下，人工不予改变。只有在试加工或出现异常情况时．才通过速率调节旋钮或电手轮调整切削用量。因此程序中选用的切削用量应是最佳的、合理的切削用量。只有这样才能提高数控机床的加工精度、刀具寿命和生产率，降低加工成本。 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。 刀具刀具材料是影响切削用量的重要因素。表6-2是常用刀具材料的性能比较。 数控机床所用的刀具多采用可转位刀片（机夹刀片）并具有一定的寿命。机夹刀片的材料和形状尺寸必须与程序中的切削速度和进给量相适应并存入刀具参数中去。标准刀片的参数请参阅有关手册及产品样本。 表6-2 常用刀具材料的性能比较 刀具材料切削速度耐磨性硬度硬度随温度变化高速钢最低最差最低最大 硬质合金低差低大 陶瓷刀片中中中中 金刚石高好高小 工件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。 冷却液冷却液同时具有冷却和润滑作用。带走切削过程产生的切削热，降低工件、刀具、夹具和机床的温升，减少刀具与工件的摩擦和磨损，提高刀具寿命和工件表面加工质量。使用冷却液后，通常可以提高切削用量。冷却液必须定期更换，以防因其老化而腐蚀机床导轨或其他零件，特别是水溶性冷却液。 以上讲述了机床、刀具、工件、冷却液对切削用量的影响。切削用量的选择原则参考2.3.3和4.2.2的内容，下面主要论述铣削加工的切削用量选择原则。 铣削加工的切削用量包括：切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。从刀具耐用度出发，切削用量的选择方法是：先选择背吃刀量或侧吃刀量，其次选择进给速度，最后确定切削速度。 1.背吃刀量a p或侧吃刀量a e 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㎜。端铣时，a p为切削层深度；而圆周铣削时，为被加工表面的宽度。侧吃刀量a e为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为㎜。端铣时，a e为被加工表面宽度；而圆周铣削时，a e为切削层深度，见图6-29。 图6-29 铣削加工的切削用量
数控车床切削用量的选择
切削用量(a p、f、v)选择是否合理，对于能否充分发挥机床潜力与刀具切削性能，实现优质、高产、低成本和安全操作具有很重要的作用。在2.3.3中对于切削用量选择的总体原则进行了介绍，在这里主要针对车削用量的选择原则进行论述：粗车时，首先考虑选择一个尽可能大的背吃刀量a p，其次选择一个较大的进给量f，最后确定一个合适的切削速度v。增大背吃刀量a p可使走刀次数减少，增大进给量f有利于断屑，因此根据以上原则选择粗车切削用量对于提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是有利的。精车时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀，因此选择精车切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产率。因此精车时应选用较小（但不太小）的背吃刀量a p和进给量f，并选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度v。 1．背吃刀量a p的确定在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下，尽可能选取较大的背吃刀量，以减少进给次数。当零件精度要求较高时，则应考虑留出精车余量，其所留的精车余量一般比普通车削时所留余量小，常取0.1～0.5㎜。 2．进给量f（有些数控机床用进给速度V f）进给量f的选取应该与背吃刀量和主轴转速相适应。在保证工件加工质量的前提下，可以选择较高的进给速度（2000㎜/min以下）。在切断、车削深孔或精车时，应选择较低的进给速度。当刀具空行程特别是远距离“回零”时，可以设定尽量高的进给速度。粗车时，一般取f=0.3～0.8㎜/r，精车时常取f=0.1～0.3㎜/r，切断时f=0.05～0.2㎜/r。 3．主轴转速的确定（1）光车外圆时主轴转速光车外圆时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具材料以及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速度除了计算和查表选取外，还可以根据实践经验确定。需要注意的是，交流变频调速的数控车床低速输出力矩小，因而切削速度不能太低。切削速度确定后，用公式n =1000 v c/πd 计算主轴转速n（r/min）。表5-9为硬质合金外圆车刀切削速度的参考值。如何确定加工时的切削速度，除了可参考表5-6列出的数值外，主要根据实践经验进行确定。表5-6硬质合金外圆车刀切削速度的参考值
切削用量选择例题.doc
[例2-2] 按图2-43所示工序图的要求，在CA6140型车床上车外圆。已知毛坯直径为mm，工件材料为45钢，；采用牌号为YT15的焊接式硬质合金外圆车刀加工，刀杆截面尺寸为；车刀切削部分几何参数为：，，，，，，，。试为该车削工序选取切削用量。 图2-43 工序草图 解为达到图2-43规定的加工要求，此工序需安排粗车和半精车两次走刀，粗车时将mm外圆车至mm，半精车时将mm外圆车至mm。 1．确定粗车切削用量 （1）背吃刀量。 （2）进给量根据已知条件，从表2-5中查得，根据所用CA6140车床的技术参数，实际取。 （3）切削速度切削速度可由式（2-29）计算，也可查表确定，本例采用查表法确定。从表2-7查得，由可推算出机床主轴转速n
r/min 根据所用CA6140型车床的主轴转速数列，取r/min，故实际切削速度为 m/min （4）校核机床功率本章第四节[例2-1]已为本例计算出了切削功率。查阅机床说明书知，CA6140车床电动机功率，取机床传动效率，则 ＜ 校核结果表明，机床功率是足够的。 （5）校核机床进给机构强度 [例2-1] 已为本例计算出了切削力，，。考虑到在机床导轨和溜板之间由和所产生的摩擦力，设摩擦系数，则机床进给机构承受的力为 查机床说明书，CA6140车床纵向进给机构允许作用的最大力为3500N，它大于机床进给机构承受的力。校核结果表明机床进给机构的强度是足够的。 2．确定半精车切削用量 （1）背吃刀量。 （2）进给量根据图2-43提供的加工表面粗糙度Ra=3.2μm的要求，由表2-6查得，按CA6140车床进给量数列取。 （3）切削速度查表2-7知，由推算机床主轴转速 r/min
ABAQUS金属切削实例
CAE联盟论坛精品讲座系列【二】 ABAQUS金属切削实例 主讲人：fuyun123CAE联盟论坛—ABAQUS版主 背景介绍： 切削过程是一个很复杂的工艺过程，它不但涉及到弹性力学、塑性力学、断裂力学，还有热力学、摩擦学等。同时切削质量受到刀具形状、切屑流动、温度分布、热流和刀具磨损等影响，切削表面的残余应力和残余应变严重影响了工件的精度和疲劳寿命。利用传统的解析方法，很难对切削机理进行定量的分析和研究。计算机技术的飞速发展使得利用有限元仿真方法来研究切削加工过程以及各种参数之间的关系成为可能。近年来，有限元方法在切削工艺中的应用表明，切削工艺和切屑形成的有限元模拟对了解切削机理，提高切削质量是很有帮助的。这种有限元仿真方法适合于分析弹塑性大变形问题，包括分析与温度相关的材料性能参数和很大的应变速率问题。ABAQUS作为有限元的通用软件，在处理这种高度非线性问题上体现了它独到的优势，目前国际上对切削问题的研究大都采用此软件，因此，下面针对ABAQUS的切削做一个入门的例子，希望初学者能够尽快入门，当然要把切削做好，不单单是一个例子能够解决问题的，随着深入的研究，你会发现有很多因素影响切削的仿真的顺利进行，这个需要自己去不断探索，在此本人权当抛砖引玉，希望各位切削的大神们能够积极探讨起来，让我们在切削仿真的探索上更加精确，更加完善。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 切削参数：切削速度300m/min，切削厚度0.1mm，切削宽度1mm 尺寸参数：本例作为入门例子，为了简化问题，假定刀具为解析刚体，因为在切削过程中，一般我们更注重工件最终的切削质量，如应力场，温度场等，尤其是残余应力场，而如果是要进行刀具磨损或者涂层刀具失效的分析的话，那就要考虑建立刀具为变形体来进行分析了。工件就假定为一个长方形，刀具设置前角10°，后角6°，具体尺寸见INP文件。 下面将切削过程按照ABAQUS的模块分别进行叙述，并对注意的问题作出相应的解释。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 建模：建模过程其实没有什么好注意的，对于复杂的模型，我一般用其他三维软件导入进来，注意导入的时候尽量将格式转化为IGES格式，同时要把一些不必要的东西去掉，比如一些尖角，圆角之类的，如果不是分析那个部位的应力集中的话就没必要导入它，如果导入，还要进行一些细化，大大降低了计算的效率。我一般做的是二维切削，模型相对比较简单，所以一般都是直接在ABAQUS中进行建模。由于此处为刚体，要在part里面建立刚体参考点，而且注意不要在装配模块建立参考点，因为有时候ABAQUS找不到装配模块相应的参考点。 1、工件