卧式数控车床如何合理选择切削用量
合理选择切削用量
16
课堂实训——选择切削用量
机械制造基础
3）确定切削速度 vc 根据已知条件和已确定的 ap 和 f 值，由P139-140页表得切削速度 vc 130～160 m/min。由于该轴为
细长轴，应选取较小的切削速度，因此切削速度 vc 130 m/min。计算机床转速为
n 1 000vc 1 000 130 1 035 r/min πd 3.14 40
70～80
背吃刀量 ap/(mm)
2～6 进给量 f /(mm/r)
0.3～0.6
切削速度 vc /(m/min)
100～120 90～110 70～90 70～90 50～70 60～80 60～70
6～10
0.6～1
70～90 60～80 50～70 50～70 40～60 50～70 50～60
0.4～0.7 0.6～0.9
0.4～0.6
跳到 P144
5
二、进给量的选择
机械制造基础
续表
铸铁及 铜合金
16×25
20×30 25×25
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
寸为 46 mm×350 mm，加工尺寸为 39 mm×300 mm。在普通卧式车床CA6140上加工，使用焊接式硬
质合金YT15车刀，刀杆截面尺寸为16 mm×25 mm，刀具几何参数为
o 15，o 8，r 75， s 0，rε 1 mm，br1 0，
数控加工中切削用量的合理选择汇总
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。
切削用量的确定
总之，切削用量的具体数值应根机床性 能、相关的手册并结合实际经验用类比方 法确定。同时，使主轴转速、切削深度及 进给速度三者能相互适应，以形成最佳切 削用量。
2．进给速度的确定 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、 工件的材料性质选取。最大进给速度受机 床刚度和进给系统的性能限制。确定进给 速度的原则：
1）当工件的质量要求能够得到保证时， 为提高生产效率，可选择较高的进给速度。 一般在100200mm/min范围内选取。
1．主轴转速的确定主轴转速应根据允许的 切削速度和工件（或刀具）直径来选择。 其计算公式为： n=1000v/πD 式中 v---切削速度，单位为m/min，由刀具的耐用 度决定；n-- -主轴转速，单位为 r/min； D----工件直径或刀具直径，单位为mm。 计算的主轴转速n最后要根据机床说明书选 取机床有的或较接近的转速。
2）在切断、加工深孔或用高速钢刀具加 工时，宜选择较低的进给速度，一般在 20～50mm/min范围内选取。
高时，进给速度应选小些，一般在20～ 50mm/min范围内选取。
3）刀具空行程时，特别是远距离“回零” 时，可以设定该机床数控系统设定的最高 进给速度。
3．背吃刀量确定 背吃刀量根据机床、 工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的 条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的
切削用量的确定
数控编程时，编程人员必须确定每道 工序的切削用量，并以指令的形式写入程 序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量 及进给速度等。对于不同的加工方法，需 要选用不同的切削用量。切削用量的选择 原则是：保证零件加工精度和表面粗糙度， 充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具 耐用度；并充分发挥机床的性能，最大限 度提高生产率，降低成本。
数控车削中切削用量的选择
数控车削中切削用量的选择
数控车削中，切削用量的选择是确保加工效率和质量的重要因素之一。
合理的切削用量可以有效地避免切削过热和剧烈碰撞等问题，并保证达到预期的工件质量和加工效率。
一般来说，选择正确的切削用量需要考虑以下几个方面：
1. 工件材料：不同材料的切削用量不同。
硬度和韧性大的材料往往需要较大的切削用量，而硬度和韧性小的材料需要较小的切削用量。
2. 切削刀具：不同切削刀具的切削用量不同，因此需要根据刀具的类型和特性进行选择。
3. 加工表面的光洁度要求：如果需要较高的表面光洁度，则切削用量应适当减小，以减少表面粗糙度。
4. 机床性能：切削用量还需要结合机床的性能进行选择，包括机床的刚性、功率、切削速度等因素。
5. 加工过程中的震动和共振情况：过大的切削用量容易引起加工过程中的震动和共振，因此需要适当减小切削用量，以保证加工的稳定性和精度。
选择合适的切削用量可以帮助实现加工效率和质量的平衡，提高数控车削加工的效率和质量。
数控机床加工的切削用量
数控机床加工的切削用量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 =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Vc① 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2mw d d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。
数控机床加工的切削用量
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 =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Vc① 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2mw d d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。
如何选择合适的切削用量？
如何选择合适的切削用量？切削用量是指切削速度 v c 、进给量 f （或进给速度 v f ）、背吃刀量a p 三者的总称，也称为切削用量三要素。
它是调整刀具与工件间相对运动速度和相对位置所需的工艺参数。
它们的定义如下：（一）切削速度 v c切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。
计算公式如下：v c=( π d w n )/1000 (1-1)式中 v c ——切削速度 (m/s) ；dw ——工件待加工表面直径（ mm ）；n ——工件转速（ r/s ）。
在计算时应以最大的切削速度为准，如车削时以待加工表面直径的数值进行计算，因为此处速度最高，刀具磨损最快。
①车削光轴切削速度Vs=1000Vc/πdVs—主轴转速，r/minVc—切削速度，m/mind—工件待加工表面直径，mm②车削螺纹主轴转速n在切削螺纹时，车床的主轴转速过高会使螺纹破牙，因此对于一般数控车床车螺纹时主轴转速计算公式：n≤1200/Ph-80p—螺纹导程, 单位mm。
在选择切削速度时，还应考虑以下几点：a.应尽量避开积屑瘤产生的区域；b.断续切削时为减小冲击和热应力，要适当降低切削速度；c.在易发生振动的情况下，切削速度应避开自激振动的临界速度；d.加工大件、细长件和薄壁工件，应选用较低的切削速度；e.加工带外皮的工件时，应适当降低切削速度。
例：车削直径为300mm的铸铁带轮外圆，若切削速度为60m/min，试求车床主轴转速。
解：根据公式Vs=1000Vc/πd=1000 ×60/3.14 ×300=63.69r/min注意：在实际生产中，理论上计算出的主轴转数应从车床转速表中最接近的一档选取。
（二）进给量 f工件或刀具每转一周时，刀具与工件在进给运动方向上的相对位移量。
进给速度v f 是指切削刃上选定点相对工件进给运动的瞬时速度。
v f=fn （ 1-2 ）式中 v f ——进给速度（ mm/s ）；n ——主轴转速（ r/s ）；f ——进给量（ mm ）。
数控切削用量的选择方法
1．切削用量的选择原则切削用量的选择，对生产效率、加工成本和加工质量均有重要影响。
所谓合理的切削用量是指在保证加工质量的前提下，能取得较高的生产效率和较低成本的切削用量。
约束切削用量选择的主要条件有：工件的加工要求，包括加工质量要求和生产效率要求；刀具材料的切削性能；机床性能，包括动力特性（功率、扭矩）和运动特性；刀具寿命要求。
（1）切削用量与生产效率、刀具寿命的关系机床切削效率可以用单位时间内切除的材料体积 (mm3/min)表示，切削用量三要素均与呈正比关系，三者对机床切削效率影响的权重是完全相同的。
从提高生产效率考虑，切削用量三要素中任一要素提高一倍，机床切削效率都提高一倍，但提高一倍与提高一倍对刀具寿命带来的影响却是完全不相同的。
切削用量三要素中对刀具寿命影响最大的是背吃刀量，其次是进给量，再其次是切削速度；在保持刀具寿命一定的条件下，提高背吃刀量比提高进给量的生产效率高，比提高切削速度的生产效率更高。
（2）切削用量的选用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；其次根据机床进给机构强度、刀杆刚度等限制条件（粗加工时）或已加工表面粗糙度要求（精加工时），选取尽可能大的进给量f；最后根据查取或根据公式计算确定切削速度。
（3）切削用量三要素的选用1）背吃刀量背吃刀量根据加工余量确定。
粗加工时，只要机床功率许可，粗加工余量应争取在一次走刀中全部切除。
下面几种情况，可几次走刀分切：①加工余量太大，导致机床动力不足或刀具强度不够；②工艺系统刚性不足；③断续切削。
切削表层有硬皮的锻铸件或切削冷硬倾向较为严重的材料（例如不锈钢）时，应尽量使值超过硬皮或冷硬层深度，以防刀具过快磨损。
半精加工时，可取为0.5~2mm 。
精加工时，可取0.1~0.4 。
2）进给量粗加工时，对表面质量没有太高要求，合理的进给量应是工艺系统所能承受的最大进给量。
限制粗加工进给量的因素是：机床进给机构的强度、刀杆的强度和刚度、硬质合金或陶瓷刀片的强度等。
车削加工切削用量的选择
数控机床加生产效率为主，但也应考 率加工成本；半精加工和精加工的切削用量应以保证加工质量 为前提，并兼顾切削效率和加工成本。粗车和半精车切削用量 的具体选择方法介绍如下： （1）粗车切削用量选择
数控机床加工的切削用量
2）进给量f
当背吃刀量确定后，再选出进给量f ，就能计算切削力。 该力作用在工件、机床和刀具上，应为它们的刚度和强度所 允许。也就是说，应在不损坏刀片和刀杆、不损坏机床进给 机构、不顶弯工件和不产生振动的条件下，选取一个最大的 进给量f 值。或者利用确定的和f ，求出主切削力Fz，来校验 刀片和刀杆的强度；根据计算出的切深抗力Fy来校验工件的 刚度；根据计算出的进给抗力Fx来校验机床进给机构薄弱环 节的强度等。
数控机床编程与操作
半精车和精车的背吃刀量较小，产生的切削力不大，所
以增大进给量主要受到表面粗糙度限制。在已知的切削速度v
（预先假设）和刀尖圆弧半径条件下，根据加工要求达到的 表面粗糙度，可利用计算的方法或手册资料确定进给量。
数控机床加工的切削用量
3）切削速度Vc
半精车、精车的背吃刀量和进给量f 较小，切削力对工艺系 统强度和刚度影响较小，消耗功率较少，故切削速度Vc主要受 刀具耐用度限制。需要注意的是，交流变频调速的数控车床低 速输出力矩较小，因此切削速度不能太低。
按上述原则，可利用计算的方法或查手册资料来确定进 给量f 值。 3）切削速度v
在背吃刀量和进给量选定后，根据规定达到的合理耐用度 值，就可确定切削速度v。
数控机床加工的切削用量
1.切削用量选择原则
a 要提高生产效率应尽量增大背吃刀量 p、进给量f 和切
削速度 v 。事实上，在提高切削用量时会受到切削力、切削
数控车削切削用量的选择原则
数控车削切削用量的选择原则1.保证切削力的稳定：在选择切削用量时，需要确保切削力的稳定。
过大的切削用量会导致切削力过大，有可能造成加工件变形、刀具的破裂，甚至会导致机床发生共振。
因此，在选择切削用量时需要根据加工材料的硬度、刀具材料的韧性等参数进行综合考虑，确保切削力处于合适的范围内。
2.提高加工效率：切削用量的选择也需要考虑加工效率的要求。
在保证切削力稳定的前提下，适当增大切削用量可以缩短加工时间，提高加工效率。
但是需要注意的是，切削用量过大可能会导致切削过程中的摩擦产生过热，损坏刀具，因此需要根据具体的切削工艺参数，合理选择切削用量，以实现最佳的加工效率。
3.确保加工质量：切削用量的选择也需要考虑加工质量的要求。
在保证切削力和加工效率的前提下，需要根据加工表面的粗糙度、尺寸公差等要求，选择适当的切削用量。
切削用量过大可能会导致切削表面粗糙度增加，而切削用量过小可能会导致工件表面不平整、尺寸不准确等问题，因此需要根据具体的加工要求，合理选择切削用量，确保加工质量。
4.延长刀具寿命：切削用量的选择也会对刀具寿命产生影响。
过大的切削用量会导致刀具承受较大的切削力和摩擦，容易引起刀具磨损和断裂。
而切削用量过小又容易引起刀具的切屑堵塞，影响切削效果。
因此，在选择切削用量时需要注意刀具的耐磨性、强度等因素，合理选择切削用量，以延长刀具的使用寿命。
5.不同加工方式的切削用量选择：不同的加工方式对切削用量的要求也有所不同。
例如，对于粗加工来说，切削用量可以适当增大，以快速去除材料。
而对于精加工来说，切削用量需要较小，以保证加工表面的质量。
对于深孔加工来说，由于切削油液的润滑不足，切削用量需要较小，以减小切削过程中的磨损和发热。
总之，数控车削切削用量的选择需要综合考虑切削力、加工效率、加工质量、刀具寿命等因素，根据具体加工要求和材料特性，合理选择切削用量，以实现高效、高质量的加工。
数控车床切削用量的选择
数控车床切削用量的选择数控车床切削量（AP、F、V）的选择是否合理，对于充分发挥机床的潜力和切削性能，实现高质量、高产量、低成本和安全运行具有紧要作用。
2.3.3介绍了切割剂量选择的一般原则。
这里重要讨论转向剂量选择的原则：对于毛坯模型，首先考虑的是选择尽可能大的背拔模量ap，其次是较大的进给量f，然后确定合适的切削速度V。
加添背切量ap可以削减切削次数，加添切削量进给f有利于断屑，因此依据上述原则选择粗车切削量有利于提高生产效率，削减刀具消耗，降低加工成本。
汽车精加工时，加工精度和表面粗糙度要求高，加工余量小且均匀。
因此，在选择精车切削量时，应要关注如何保证加工质量，并在此基础上尽可能提高生产率。
所以精车应选择小（但不能太小）的后退刀距ap和进给f，并选择切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以提高切削速度V。
一、确定退稿量。
数控数控车床设备在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下，尽可能大的反向进给，削减进给次数。
假如零件精度较高，应考虑留出精车余量，留出的精车余量一般比一般车削要小，常取0.1～0.5㎜。
二、进给f（部分数控机床使用进给速度VF）进给量f的选择应与后切量和主轴转速相适应。
在保证工件加工质量的前提下，可选择更高的进给速度（2000mm/min以下）。
切削、车削深孔或精车时，应选择较低的进给速度。
可以在刀具空闲时设置可能的较高进给速度，尤其是在长距离回零时。
粗车一般取F=0.3～0.8mm/r，细车常取F=0.1～0.3mm/r，截断F=0.05～0.2mm/r。
三、确定数控车床主轴转速。
1）轻车在圆外时的主轴转速。
轻型车圆时，应依据加工零件的直径和零件、刀具材料和加工性能所允许的切削速度来确定主轴转速。
除计算和选表外，还可依据实际阅历确定切割速度。
需要注意的是，交流变频数控车床低速输出扭矩小，切削速度不能太低。
确定切削速度后，采纳公式n=1000vc/πd计算主轴转速N（r/min）。
数控车削中切削用量的选择
数控车削中切削用量的选择一、数控车削中切削用量的概念及意义数控车削中的切削用量是指在加工过程中，刀具与工件之间的相对运动状态下，单位时间内去除的金属量。
它是衡量加工效率和加工质量的重要指标之一。
在数控车床加工中，合理选择切削用量可以提高生产效率，降低成本，同时还能保证产品质量。
二、影响切削用量的因素1. 刀具材料：不同材料的刀具对于不同材料的工件有着不同的适应性和耐磨性。
2. 刀具形状：不同形状的刀具适用于不同形状和精度要求的零件。
3. 切削速度：切削速度越高，单位时间内去除金属量越大。
4. 进给速度：进给速度越大，单位时间内去除金属量越大。
5. 切削深度：切削深度越大，单位时间内去除金属量越大。
6. 工件硬度：硬度较高的工件需要使用更耐磨损的刀具以及更小而深入地进行切割以提高切削用量。
三、如何选择合适的切削用量1. 根据工件材料和形状选择刀具：不同材料和形状的工件需要使用不同的刀具，以达到最佳加工效果。
2. 根据加工要求选择切削速度和进给速度：根据加工要求确定切削速度和进给速度，以达到最佳的加工效率和质量。
3. 根据机床性能选择最佳切削深度：根据机床性能选择最佳的切削深度，以达到最佳的加工效率和质量。
4. 根据刀具磨损情况及时更换：定期检查并更换磨损严重的刀具，以保证加工质量。
5. 选择合适的冷却液：根据不同材料和形状的工件，选择合适的冷却液以降低温度、减少摩擦、延长刀具寿命等。
四、常见问题及解决方法1. 切屑太长或太细怎么办？答：调整进给速度或者增大/减小齿数可以改变每个齿面上去除金属量，从而改变切屑形状。
2. 切削力过大怎么办？答：减小切削深度或者降低切削速度可以减小切削力，同时也可以延长刀具寿命。
3. 刀具磨损过快怎么办？答：增加冷却液的流量或者更换更耐磨的刀具可以延长刀具寿命。
4. 加工表面粗糙度过大怎么办？答：调整进给速度或者增大/减小齿数可以改变每个齿面上去除金属量，从而改善表面质量。
车床切削用量如何选择方案
1. 数控车削切削用量的选择原则、方法及主要问题 2. 数控车床常用的走刀路线分析
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加工内容
背吃刀量 ap／mm
切削速度 vc／m·min-1
进给量 f/mm·r-l
粗加工
5-7
粗加工
2-3
精加工
2-6
钻中心孔
钻孔
切断（宽度<5mm）
粗加工
精加工
切断（宽度<5mm）
60～80
0.2～0.4
80～120
0.2～0.4
120～150
0.1～0.2
500～800r·min-1
25～30
0.1～0.2
（1）先粗后精 指按照粗车一半精车一精车的顺序，逐步提高加工精度。为了
提高生产效率并保证零件的精加工质量， 在切削加工时，应先安排粗加工工序， 在较短的时间内，将精加工前的大部分 加工余量去掉，同时尽量保证精加工的 余量均匀。如图所示。
（2）先近后远
这里所说的远与近，是按加工部位相对于对刀点的距离大小 而言的。在一般情况下，特别是在粗加工时，通常安排离对刀点 近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动 距离，减少空行程时间。
4.4 切削用量的选择
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。
切削用量的选择原则、方法
●螺纹加工程序段中指令的螺距值，相当于以进给量f（mm／r）表示的进给速度vf。如果将机床的主轴转速选择过高，其换算后的进给速度vf （mm／min）则必定大大超过正常值。
●刀具在其位移过程的始终，都将受到伺服驱动系统升降频率和数控装置插补运算速度的约束，由于升降频率特性满足不了加工需要等原因，则可能因主进给运动产生出的“超前”和“滞后”而导致部分螺牙的螺距不符合要求。
进给量（mm／r）
背吃刀量mm
硬质合金或涂层硬质合金
碳钢
220
0.2
3
260
0.l
0.4
低合金刚
1800.23来自2200.l0.4
高合金钢
120
0.2
3
160
0.l
0.4
铸铁
80
0.2
3
120
0.l
0.4
不锈钢
80
0.2
2
60
0.l
0.4
钛合金
40
0.2
1.5
150
0.l
0.4
灰铸铁
120
0.2
2
120
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。
数控车床切削用量的选用原则
数控车床切削用量的选用原则在数控车床的加工过程中，切削用量的选用对于加工质量和效率起着重要的影响。
合理的切削用量选用不仅可以提高加工精度和表面质量，还能延长刀具寿命和减少加工成本。
本文将介绍数控车床切削用量选用的原则，以帮助读者正确进行数控车床的切削加工。
1. 根据加工材料选用合适的切削用量不同材料具有不同的切削性能，因此在加工过程中应根据材料的硬度、韧性、塑性等特性来选用合适的切削用量。
对于硬度较高的材料，如铸铁、合金钢等，应选用较小的切削用量，以减少切削阻力和热量积累，降低刀具磨损。
而对于韧性较高的材料，如铝合金、铜等，可以适当增大切削用量，以提高加工效率。
2. 根据切削类型选用合适的切削用量切削类型包括粗加工和精加工两种，对应的切削用量也有所不同。
在粗加工中，为了快速去除材料，可以适当增大切削用量，提高进给速度和切削深度，以达到较高的加工效率。
而在精加工中，要求加工精度和表面质量较高，需要减小切削用量，降低进给速度和切削深度，以提高加工精度。
3. 根据刀具类型选用合适的切削用量不同的刀具具有不同的切削特性，根据刀具的类型和材质选用合适的切削用量非常重要。
例如，对于硬质合金刀具，其硬度较高，可以承受较大的切削力，因此可以选用较大的切削用量，提高加工效率。
而对于高速钢刀具，其硬度较低，需要减小切削用量，以避免过大的切削力导致刀具断裂。
4. 根据加工要求选用合适的切削用量不同的加工要求需要选用不同的切削用量。
例如，对于外表面加工，为了保证表面质量，应选用较小的切削用量，减小表面粗糙度。
而对于内孔加工，为了保证加工精度，可以适当增大切削用量，提高加工效率。
此外，还需要考虑到加工后的余量，选用合适的切削用量，以便进行后续的修整和调整。
总结起来，数控车床切削用量的选用原则包括根据加工材料、切削类型、刀具类型和加工要求来选择合适的切削用量。
合理选用切削用量不仅能提高加工效率和质量，还能延长刀具寿命和降低加工成本。
数控车床切削用量选择与计算
数控车床切削用量选择与计算作者：崔林来源：《科教导刊·电子版》2020年第12期摘要数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。
切削用量包括切削速度、背吃刀量及进给速度等。
对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。
关键词切削用量背吃刀量进给速度中图分类号：TG659 文献标识码：A切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。
数控加工中选择切削用量时，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。
1切削用量的选择原则总的要求：保证安全，不致发生人身事故或设备事故;保证加工质量。
在上述 ;两项要求的前提下充分发挥机床的潜力和刀具的切削性能，选用较大的切削用量以提高生产率;不应超负荷工作，不能产生过大的变形和震动。
粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本;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。
从刀具的耐用度出发，切削用量的选择顺序是：先确定背吃刀量，其次确定进给量，最后确定切削速度。
2切削用量选择方法2.1背吃刀量aP（mm）的选择粗加工（Ra10～80 m）时，一次进给应尽可能切除全部余量。
在中等功率机床上，背吃刀量可达8～l0mm。
半精加工（Ra1.25～l0 m）时，背吃刀量取为0.5～2mm精加工（Ra0.32～1.25 m）时，背吃刀量取为0.2～0.4mm。
2.2进给量f（mm/r）和进给速度（mm/min）的选择根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，参考切削用量手册选取。
实际操作加工时，需要根据公式vf=nf转换成进给速度。
（1）当工件的质量要求能得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度，一般100～200mm/min。
数控车床切削用量的选择及其如何确定
数控车床切削用量的选择及其如何确定数控控车车床床切切削削用用量量的的选选择择及及其其如如何何确确定定数控车床切削用量的选择切削用量(ap、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ap，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ap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ap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ap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～㎜。
2．进给量f（有些数控机床用进给速度Vf）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=～㎜/r，精车时常取f=～㎜/r，切断时f=～㎜/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。
数控车床编程如何确定切削用量与进给量
数控车床编程如何确定切削用量与进给量在编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量。
选择切削用量时，一定要充分考虑影响切削的各种因素，正确的选择切削条件，合理地确定切削用量，可有效地提高机械加工质量和产量。
影响切削条件的因素有：机床、工具、刀具及工件的刚性；切削速度、切削深度、切削进给率；工件精度及表面粗糙度；刀具预期寿命及最大生产率；切削液的种类、冷却方式；工件材料的硬度及热处理状况；工件数量；机床的寿命。
上述诸因素中以切削速度、切削深度、切削进给率为主要因素。
切削速度快慢直接影响切削效率。
若切削速度过小，则切削时间会加长，刀具无法发挥其功能；若切削速度太快，虽然可以缩短切削时间，但是刀具容易产生高热，影响刀具的寿命。
决定切削速度的因素很多，概括起来有：(1)刀具材料刀具材料不同，允许的最高切削速度也不同。
高速钢刀具耐高温切削速度不到50m／min，碳化物刀具耐高温切削速度可达100m／min以上，陶瓷刀具的耐高温切削速度可高达1000m ／min。
(2)工件材料工件材料硬度高低会影响刀具切削速度，同一刀具加工硬材料时切削速度应降低，而加工较软材料时，切削速度可以提高。
(3)刀具寿命刀具使用时间(寿命)要求长，则应采用较低的切削速度。
反之，可采用较高的切削速度。
(4)切削深度与进刀量切削深度与进刀量大，切削抗力也大，切削热会增加，故切削速度应降低。
(5)刀具的形状刀具的形状、角度的大小、刃口的锋利程度都会影响切削速度的选取。
(6)冷却液使用机床刚性好、精度高可提高切削速度；反之，则需降低切削速度。
上述影响切削速度的诸因素中，刀具材质的影响最为主要。
切削深度主要受机床刚度的制约，在机床刚度允许的情况下，切削深度应尽可能大，如果不受加工精度的限制，可以使切削深度等于零件的加工余量。
这样可以减少走刀次数。
主轴转速要根据机床和刀具允许的切削速度来确定。
可以用计算法或查表法来选取。
进给量f(mm／r)或进给速度F(mm／min)要根据零件的加工精度、表面粗糙度、刀具和工件材料来选。
卧式数控车床刀具及切削参数选择
卧式数控车床⼑具及切削参数选择卧式数控车床⼑具及切削参数选择⽬录⼀机卡车⼑的选⽤ (1)⼆孔加⼯⼑具的选⽤ (9)三切断和切槽⼑ (12)四螺纹车⼑ (13)五⼑具材料 (16)六⼑具⼚商 (17)七⼑具⼲涉图 (18)⼋⼑具允许的最⼤转动惯量 (19)数控车床⼑具系统⽐卧车复杂。
要求安装数量多，安装可靠，⾃动换⼑，装卸⽅便迅速还要求切削时间短以提⾼⽣产率。
因此普遍采⽤机卡车⼑。
机卡车⼑是把压制有合理的⼏何参数，在⼀定的切削⽤量范畴内保证卷屑，断屑并有⼏个⼑刃的⼑⽚，⽤机械卡固⽅式装卡在标准⼑体上的⼀种新型⼑具。
它避免了硬质合⾦⼑⽚在焊接中产⽣的种种不良后果，因此能充分发挥⼑⽚材料原有的切削性能，提⾼了车⼑的耐⽤度和切削加⼯的⽣产率．另外⼑体可重复使⽤，能节约⼤量制造⼑体的钢材．还便于使⼑具标准化和集中⽣产，同⼀型号⼑⽚的⼏何形状较⼀致切削效果稳定．有利于提⾼零件加⼯质量，简化了⼑具的管理⼯作．使⽤时，当⼑刃磨损后，只需松开卡紧机构将⼑⽚转⼀个⾓度，不必重磨，⼤⼤缩短了换⼑.磨⼑.装⼑的辅助时间，⽽且可以避免⼑⽚由于重磨⽽造成的缺陷．因此机卡车⼑也叫不重磨车⼑或可转位车⼑。
除不可避免的情况外，为⽤户选⽤的都应该是机卡车⼑。
⼀机卡车⼑的选⽤侧重外表⾯车⼑的选⽤。
内孔车⼑⼤体相同，其特殊性问题另做叙述。
ISO对外表⾯车⼑型号是如下表⽰的，它是国内外⼑具⼚商的统⼀标准。
选⼑⼯作也就是确定型号中的各项内容，按选⼑时考虑问题的⼤体顺序分叙如下：(⼀)⼑⽚形状的选择：外内表⾯车⼑⼑⽚形状关系车⼑类型,它取决于加⼯部位的形状，是选⼑的最重要内容。
它主要涉及⼑具的主偏⾓，⼑尖⾓和有效刃数等。
⼀般来讲⼑尖⾓愈⼤⼑尖强度愈⾼，应尽量采⽤。
但⼑尖⾓⼩⼲涉现象少，适⽤于复杂型⾯，开挖沟槽及下坡的型⾯。
⼑⽚形状甚多，某些⼚家列出⼗⼏种，本⼚实际只⽤过图1所⽰七种，也正是ISO规定的七种基本类型。
图1 图280°菱型⼑⽚C，⽬前是我⼚选⽤最多的。
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卧式数控车床如何合理选择切削用量本文就卧式数控车床如何合理选择切削用量进行探讨。
一. 原始资料：无论编制加工工序卡－即制定工艺方案还是调装设计都需要掌握以下资 料，做为刀具选择.卡具设计以及选择切削用量的依据。
1 工件图：包括形状.尺寸.公差.形位公差.粗糙度和其他技术要求。
特别强调的是本序 加工的部位必须明确，用于及可能影响装卡部位的形状要表示清楚。
2.毛坯图：毛坯形状.尺寸，加工余量，材料.硬度等。
3.生产纲领：即年产量或单件时间，这对招标项目尤为重要。
4.验收要求：机床验收时对工件考核什麽项目，有无Cp 值和其它要求。
5.用户对工件定位基准.卡紧面.辅助支承 等要求，或指定参考的卡具样式。
6. 对刀具选择要求：用国产刀具或国外指定厂家 的刀具，特殊刀具是否自备等。
7. 用户单位，件名.件号等也应标明，以便管理。
二 选择切削用量的原则：1. 总的要求：保证安全，不致发生人身事故或设备事故；保证加工质量。
在上述 两项要求的前提下充分发挥机床的潜力和刀具的切削性能，选用较大的切削用量以提高生产率；不应超负荷工作，不能产生过大的变形和震动。
2. 一般原则：切削用量选择的原则是提高生产率，即切削时间缩短。
切削时间可按下式计算： . (min)1000pp a f V DL a f n L t ⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=πδδ………（1） 式中： L －每次走刀的行程长度 （mm ）δ－工件单边总余量 （mm ）n －主轴转数 （r/min ） D －工件直径 （mm ） αp －吃刀深 （mm ） f －进给量 （mm/r ） V －切削速度 （m/ min ）从（1）式中可知要使切削时间最短，必须使 V ，f, αp 的乘积为最大。
提高 V ，f, αp 都能提高生产率，且影响程度都是一样的。
但是对刀具耐用度的影响三者是不相同的。
切削用量与刀具耐用度的一般关系式为：式中： C R －刀具耐用度系数，与刀具. 工件材料和切削条件有关。
X.Y.Z －指数，分别表示各切削用量对刀具耐用度的影响程度。
用YT5硬质合金车刀切削σb =0.637GP α的低碳钢（f>0.7mm/r ）切削用量与刀具耐用度的关 系为：T =75.025.25pRfV C α⨯⨯ (3)从（3）式中可以看出，切削速度V 对刀具耐用度的影响最大，进给量f 次之，吃刀深αp 影响最小。
这与三者对切削温度的影响完全一致。
反映出切削温度 对刀具耐用度有着很重要的影响。
在优选切削用量以提高生产率时，其选择顺序应为：首先尽量选用最大吃刀深αp 然后根据加工条件选用最大的进给量f ，最后才在刀具耐用度或机床功率所允许的情况下选取最大切削速度V 。
三.吃刀深αp：一般情况下，机床工艺系统刚度允许时，粗车吃刀深在保留半精车. 精车余量后，尽量将粗车余量一次切除。
如果总加工余量太大，一次切去所有加工余量会产生明显的振动，甚至刀具强度不允许. 机床功率不够，则可分成两次或几次粗车。
但第一刀吃刀深应尽量大，以消除表面硬皮.切除沙眼气孔等缺陷，从而保护刀尖不与毛坯接触。
半精车和精车加工，其吃刀深是根据加工精度和表面粗糙度要求，由粗车后留下余量确定的。
最后一刀吃刀深不宜太小，否则会产生刮擦.对粗糙度不利。
四. 进给量f：粗车时的进给量主要考虑进给伺服电机功率.刀杆尺寸.刀片厚度.工件的直径和长度等因素。
在工艺系统刚度和强度允许的情况下，可选用较大进给量.反之适当减少。
如加工小孔.因刀杆直径小，应降低进给量。
孔深.刀杆悬伸长，则需进一步降低进给量。
由于钻头横刃钻孔进给力较大，进给量往往受到Z向伺服电机力矩制约。
半精加工和精加工的进给量受到工件加工精度和粗糙度限制，由于加工精度和粗糙度往往形成对应关系。
半精加工和精加工进给量大小的确定着眼于表面粗糙度。
表1为加工精度和粗糙度对照表，当用户图纸标注不全时可以参考。
表面粗糙度理论值Rm ax计算公式：Rm ax=100082⨯erF（μ） (4)V T m = C o (5)式中：T —刀具耐用度（min）m —指数，表示V 对T的影响程度C o—系数，与刀具.工件材料和切削条件有关上式为重要的刀具耐用度方程式，指数m表示V 对T的影响程度，耐热性愈差的刀具材料其m值愈小.则切削速度V 对刀具耐用度T的影响就愈大。
对高速钢刀具m=0.1～0.125；硬质合金刀具m=0.2～0.4；陶瓷刀具m约为0.4。
在常用的切削速度范围内公式（5）完全可以适用，但在较宽的切削速度范围内实验就不完全适用了。
刀具耐用度优化指标有三种：一是经济耐用度（最低成本耐用度），采用此种耐用度成本低有利于市场竞争，在产品初创阶段.不太畅销阶段最为适宜。
二是最大利润耐用度，宜用于产品销路畅通.供不应求时以获最大利润。
三是最大生产率耐用度，是在产品急需情况下如战时.救灾等不计成本时采用。
常规生产理应采用最大利润耐用度，但在实际应用中生产厂家往往没有明确的刀具耐用度优化指标，按班次.或观察磨损情况换刀。
一般对制造刃磨都比较简单. 成本不高的刀具耐用度可低一些，反之则高一些。
在通用机床上，资料推荐以及从用户使用情况分析，硬质合金车刀耐用度大致为60～90 min，钻头耐用度大致为80～120 min，硬质合金端铣刀耐用度大致为90～180 min。
对于装卡调正比较复杂的刀具其耐用度要高，如组合机床刀具其耐用度常为通用机床的3～9倍。
加工大型工件时，如车削很长的轴.为避免中途换刀，刀具耐用度也要高一些，可相当于中小件加工刀具其耐用度的2～3倍。
知名刀具厂商的样本对每种刀具及加工相应材料都推荐了切削速度，实用中我们根本达不到其推荐值，这是因为其所取刀具耐用度较低。
刀具厂商所取刀具耐用度大体属最大生产率耐用度，而正常生产取耐用度时间要高得多，以SANDVIK硬质合金刀片为例，该公司是以刀具耐用度15 min为准给定的切削速度，（ISCAR,株州刀具公司也是15 min，其它公司未明确）其指数m按样本数据推算该公司取m=0.25，故公式（5）表达为：V ×15 0.25 = C 0 ... ... (6)刀具耐用度在不是15 min情况下使用，切削速度就要乘上修正系数如表4：例如车削45钢：刀片材料GC4025，进给量f=0.4 mm/ r，SANDVIK样本推荐切削速度为290m/ min。
为一般用户做工艺方案时，选定刀具耐用度90 min，则V90 = 290 ×0.64 = 185 m/ min对大量生产.用户要求较高生产率的，选定刀具耐用度60 min，则V60 = 290 ×0.71 = 205 m/ min一般情况下先确定切削速度.再根据工件直径计算机床转数。
某些情况下切削速度反过来是根据机床转数确定的。
如受到机床最高转数. 最低转数.分档转数限制；卡具.中心架允许最高转数限制；以及由于工件刚度不足.尺寸过大限制了转数等。
另需强调一点，精加工和半精加工为了抑制积屑瘤的产生.提高表面加工质量，黑色金属应采用较高的切削速度（>80～100 m/ min）。
精车时车刀的磨损往往是影响加工精度的重要因素，因此除选用耐磨性较好的刀片外，还应尽可能使车刀在最佳切削速度范围工作。
六.切削用量推荐值：前述像SANDVIK等著名刀具厂商.对应各种材料，各种加工方式的刀片种类齐全，样本中有条件列出各种情况的切削用量推荐值，可参考选用或按确定的刀具耐用度折算选用。
但有的刀具厂商刀具品种不全，针对性不强，也没有完整的切削用量推荐值。
可参考下列各表选用。
硬质合金涂层刀片车削外圆端面切削用量推荐值表5车刀。
对于孔加工.由于刀杆刚度薄弱，切削用量随刀杆的长径比增加而减少。
长径比L/D>4时，要用硬质合金刀杆代替钢制刀杆。
L/D>6时则应用防振刀杆。
钻孔采用高速钢钻头时，一般用外部冷却。
其切削用量与钻头直径有关.与长径比L/D 有关。
在L/D≤3，外部冷却时，推荐值如表7。
钻孔采用硬质合金钻头时，其切削用量推荐值如表8，9。
硬质合金钻头L/D≤3钻孔（外部冷却）切削用量推荐值表8用内冷却硬质合金钻头时，可提高切削速度其切削用量推荐值如表9。
当采用硬质合金可换刀片钻头其切削速度更高，但进给量有所减小。
见各厂商刀具样本。
经镗孔或扩孔后铰孔，其加工余量不能太大：2αp =0.06～0.30mm切削速度要低，进给量要大。
加工钢件切削速度V=1.5～5 m/ min，进给量f=0.3～2.0mm；加工铸件切削速度V=8～10 m/ min，进给量f=0.5～1.0mm。
三角形刀片车螺纹.切尖槽时切削用量推荐值见表10。
机卡.切槽刀片切宽槽切削用量推荐值见表11。
三角形刀片车螺纹.切尖槽切削用量推荐值表10机卡.切槽刀片切宽槽切削用量推荐值表11深αp 要相应增加，轴向切削力作用使刀片倾斜以造成适于切削的刀具偏角。
车螺纹时螺距和牙型角决定了螺纹深度，螺纹刀尖往往比较薄弱.要求切入次数较多。
表12列出公制螺纹单刀加工外螺纹时的切入次数。
加工内螺纹时. 切入次数要增加2～3次；用陶瓷刀.以及加工不锈钢切入次数也要增加2～3次。
车梯形螺纹切入次数也可参考表12。
车蜗杆较车梯形螺纹要难些，因齿深更深，螺旋角更大还需要自制多把刀具。
有的多头蜗杆导程很大必须使用高速钢刀具在极低转数下切削，每次吃刀深应在0.1～0.2 mm范围内递减，最后一刀避免小于0.08 mm。