切削用量的選擇

1、制訂切削用量，就是要在已經(jīng)選擇好刀具材料和幾何角度的基礎(chǔ)上， 合理地確定切削深度ap、進(jìn)給量f和切削速度u c。所謂合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和機(jī)床性能， 在保證加工質(zhì)量的前提下， 獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用 量。不同的加工性質(zhì)， 對(duì)切削加工的要求是不一樣的。因此，在選擇 切削用量時(shí)，考慮的側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)有所區(qū)別。 粗加工時(shí)，應(yīng)盡量保證較 高的金屬切除率和必要的刀具耐用度， 故一般優(yōu)先選擇盡可能大的切 削深度ap,其次選擇較大的進(jìn)給量f,最后根據(jù)刀具耐用度要求，確 定合適的切削速度。 精加工時(shí)， 首先應(yīng)保證工件的加工精度和表面質(zhì) 量要求，故一般選用較小的進(jìn)給量 f和切削深度

2、ap,而盡可能選用 較高的切削速度u c。切削深度ap的選擇切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量來確定。 粗加工時(shí), 除留下精加 工余量外,一次走刀應(yīng)盡可能切除全部余量。當(dāng)加工余量過大, 工藝 系統(tǒng)剛度較低,機(jī)床功率不足,刀具強(qiáng)度不夠 或斷續(xù)切削的沖擊振 動(dòng)較大時(shí),可分多次走刀。切削表面層有硬皮的鑄鍛件時(shí),應(yīng)盡量使 ap 大于硬皮層的厚度,以保護(hù)刀尖。半精加工和精加工的加工余量一般較小時(shí), 可一次切除, 但有時(shí) 為了保證工件的加工精度和表面質(zhì)量,也可采用二次走刀。多次走刀時(shí), 應(yīng)盡量將第一次走刀的切削深度取大些, 一般為總 加工余量的 2/33/4 。在中等功率的機(jī)床上、粗加工時(shí)的切削深度可達(dá)810m

3、m半精加工（表面粗糙度為Ra6.33.2卩m）時(shí)，切削深度取為0.52mm精加工（表面粗糙度為Ra1.60.8卩m）時(shí)，切削深度取為0.10.4mmi進(jìn)給量 f 的選擇切削深度選定后，接著就應(yīng)盡可能選用較大的進(jìn)給量f 。粗加工時(shí)，由于作用在工藝系統(tǒng)上的切削力較大， 進(jìn)給量的選取受到下列因 素限制；機(jī)床刀具工件系統(tǒng)的剛度，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度， 機(jī)床 有效功率與轉(zhuǎn)矩，以及斷續(xù)切削時(shí)刀片的強(qiáng)度。半精加工和精加工時(shí)， 最大進(jìn)給量主要受工件加工表面粗糙度的 限制。工廠中，進(jìn)給量一般多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按一定表格選?。ㄔ斠娷?、鉆、 銑等各章有關(guān)表格）， 在有條件的情況下， 可通過對(duì)切削數(shù)據(jù)庫進(jìn)行 檢索和優(yōu)化。切削速

4、度u c的選擇在 ap 和 f 選定以后，可在保證刀具合理耐用度的條件下，用計(jì)算的方法或用查表法確定切削速度u c的值。在具體確定u c值時(shí)， 一般應(yīng)遵循下述原則：1 ）粗車時(shí)，切削深度和進(jìn)給量均較大，故選擇較低的切削速度； 精車時(shí)，則選擇較高的切削速度。2 ）工件材料的加工性較差時(shí)，應(yīng)選較低的切削速度。故加工灰 鑄鐵的切削速度應(yīng)較加工中碳鋼低， 而加工鋁合金和銅合金的切削速 度則較加工鋼高得多3 ）刀具材料的切削性能越好時(shí)，切削速度也可選得越高。因此，硬質(zhì)合金刀具的切削速度可選得比高速鋼高度好幾倍，而涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石個(gè)立方氧化硼刀具的切削速度又可選得比硬質(zhì)合金 刀具高許多。此外，在

5、確定精加工、半精加工的切削速度時(shí)，應(yīng)注意避開積屑瘤和鱗刺產(chǎn)生的區(qū)域；在易發(fā)生振動(dòng)的情況下，切削速度應(yīng)避開自激 震動(dòng)的臨界速度，在加工帶硬皮的鑄鍛件時(shí)，加工大件、 細(xì)長件和薄 壁件時(shí)，以及斷續(xù)切削時(shí)，應(yīng)選用較低的切削速度。1）切削深度ap在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的條件下，盡可能選取較大的切削深度，以減少進(jìn)給次數(shù)。當(dāng)工件的精度要求較高時(shí)，則應(yīng)考慮留有精加工余量，一般為0.10.5 mm。d w _ d m切削深度ap計(jì)算公式：ap=2式中： dw待加工表面外圓直徑，單位 mmdm已加工表面外圓直徑，單位mm.2）切削速度Vc 車削光軸切削速度 Vc光車切削速度由工件材料、刀具的材料及加工性質(zhì)等

6、因素所確定，表1為硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度參考表。切削速度Vc計(jì)算公式：Vc= 式中： d工件或刀尖的回轉(zhuǎn)直徑，單位mmn工件或刀具的轉(zhuǎn)速，單位 r/mi nap=0.32mmap=26mmap=610mm工件材料熱處理狀態(tài)f=0.080.3mm/rf=0.30.6mm/rf=0.61mm/r-1Vc/m min-1Vc/m -min-1Vc/m -min低碳鋼易切鋼熱軋1401801001207090中碳鋼熱軋130160901106080調(diào)質(zhì)10013070905070合金工具鋼熱軋10013070905070調(diào)質(zhì)8011050704060工具鋼退火9012060805070灰鑄鐵HBSV

7、1909012060805070HBS=1902258011050704060咼錳鋼1020銅及銅合金20025012018090120鋁及鋁合金300600200400150200鑄鋁合金1001808015060100表1硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度參考表注：表中刀具材料切削鋼及灰鑄鐵時(shí)耐用度約為60min。 車削螺紋主軸轉(zhuǎn)速 n切削螺紋時(shí)，車床的主軸轉(zhuǎn)速受加工工件的螺距 (或?qū)С?大小、 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)升降特性及螺紋插補(bǔ)運(yùn)算速度等多種因素影響，因此對(duì)于不同的數(shù)控系統(tǒng)， 選擇車削螺紋主軸轉(zhuǎn)速n存在一定的差異。下列為一般數(shù)控車床車螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算公式：1200n -k式中：p工件螺紋的螺距或?qū)С蹋?/p>

8、單位mm。k 保險(xiǎn)系數(shù)，一般為 80。3) 進(jìn)給速度進(jìn)給速度是指單位時(shí)間內(nèi)，刀具沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離，單位為mm/min，也可表示為主軸旋轉(zhuǎn)一周刀具的進(jìn)給量，單位為mm/r。確定進(jìn)給速度的原則 當(dāng)工件的加工質(zhì)量能得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)率可選擇較高的進(jìn)給速度。 切斷、車削深孔或精車時(shí)，選擇較低的進(jìn)給速度。 刀具空行程盡量選用高的進(jìn)給速度。 進(jìn)給速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和切削深度相適應(yīng)。進(jìn)給速度Vf的計(jì)算Vf = n f式中：n 車床主軸的轉(zhuǎn)速，單位 r/min。f刀具的進(jìn)給量，單位 mm/r。表2為硬質(zhì)合金車刀車粗車外圓和端面進(jìn)給量參考表，表3為按表面粗糙度選擇進(jìn)給量參表2 硬質(zhì)合金車刀粗車外圓及端面進(jìn)

9、給量參考表工件材料刀桿尺寸工件 直徑切削深度a p ( mm)355881212BXH(mrn)d(mm)進(jìn)給量f(mm/r)碳素結(jié)構(gòu)200.30.4 鋼400.40.50.30.4合金結(jié)構(gòu)16X25600.50.70.40.60.30.5鋼1000.60.90.50.70.50.60.40.5耐熱鋼4000.81.20.71.00.60.80.50.6200304-400.40.50.30.420X30600.50.70.50.70.40.625X251000.81.00.70.90.50.70.40.7-4001.21.41.01.20.81.00.60.90.40.6400 40 560

10、0.50.80.50.80.40.616X251000.81.20.71.00.60.80.50.7一鑄鐵4001.01.41.01.20.81.00.60.8-銅合400.40.520X30600.50.90.50.80.40.725X251000.91.30.81.20.71.00.50.8-4001.21.81.21.61.01.30.91.10.70.9注：1）斷續(xù)加工和加工有沖擊的工件，表內(nèi)進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)k=0.750.85 ;2）加工無外皮工件，表內(nèi)進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)k= 1.1 ；3）加工耐熱鋼及其合金，進(jìn)給量不大于1 mm/r ；4）加工淬硬鋼，應(yīng)減少進(jìn)給量。當(dāng)鋼的硬度為4456HRC，應(yīng)乘系數(shù) k= 0.8 ;當(dāng)鋼的硬度為5762 HRC時(shí)，應(yīng)乘系數(shù) k=0.5。表3按表面粗糙度選擇進(jìn)給量參考表工件材料表面粗糙度Ra(呵)切削速度范圍V c (m/mi n)刀尖圓弧半徑rE (mm)0.51.02.0進(jìn)給量f(mm/r)鑄鐵5100.250.400.400.500.500.60青銅2.55不限0.150.250.250.400.400.60鋁合金1.252.50.100.150.150.200.200.35510500.400.550.550.650.650.70碳鋼2.55500.250.300.3