切削用量选择
合理选择切削用量
10
四、校验机床功率
机床功率所允许的切削速度为
vc
PE η 6 104 Fc
式中： PE ——机床电动机功率，kW；
η ——机床传动效率，一般 0.75～0.85 。
机械制造基础
11
课堂实训——选择切削用量
机械制造基础
有一轴，加工精度为IT9；表面粗糙度轮廓Ra为3.2 μm，材料为45热轧钢， Rm 0.637 GPa，毛坯尺
工件材料
表面粗糙度轮廓 Ra/μm
铸铁、青铜及铝 合金
10～5 5～2.5 2.5～1.25
10～5
碳钢及合金钢
5～2.5
2.5～1.25
切削速度范围 /
vc（m/min）
不限
< 50 > 50 < 50 > 50 < 50 50～100 > 100
刀尖圆弧半径 rε /mm
0.5
1
进给量 f /(mm/r)
12
课堂实训——选择切削用量
机械制造基础
实训解析：
（1）粗车
1）确定背吃刀量 ap
由于半精车余量为0.5 mm，加工尺寸为
39 mm，因此粗车后轴的直径应为
40 mm。根据
ap
dw
dm 2
公式计算粗车背吃刀量 ap （46 40）/ 2 3 mm 。
简述切削用量的选择原则
简述切削用量的选择原则
切削用量是指切削过程中的切削量，其中包括材料每次切削量与材料总切削量。为了提高切削加工效率，正确的切削用量具有重要的意义。
首先，切削用量的选择原则认为，切削量要恰当，不宜过大或过小，最佳的切削部分为所需的切削部分，不要给工作件增加不必要的切削量，以节约原料和加工时间。其次，可根据材料属性、加工精度、切削刃型以及刀具刃长度等选择恰当的切削用量。切削用量的选择应以实际的刊削效果为准，不能过大或过小。
最后，建议切削用量应满足三个要求：第一，保证加工精度；第二，保证切削性能；第三，保证切削效率。其中，切削精度越高，则切削量越小；切削效率越高，则切削量越大，但要与切削力和切削速度均衡把握。
在实际切削过程中，确定切削用量主要考虑：一是要考虑材料特性，如材料的硬度、强度等，根据材料性能分析选择合适的切削量；二是要考虑刀具的性能，如刀具的刃长、刃形、刃口角等特性，根据刀具的性能来确定每次切削量及总切削量；三是要考虑加工条件，如切削速度、切削深度等，根据实际加工条件确定合适的切削量；四是要考虑机床的功率，该功率能够支持的最大切削量，过大的切削量有可能导致机床超负荷，从而影响加工效率。
以上便是切削用量的选择原则，在实际切削过程中，需要综合考虑材料、刀具以及加工条件，选择最佳切削用量以提高加工效率，同
时节约切削原料，以降低切削成本。
简述切削用量的选用原则。
简述切削用量的选用原则。
简述切削用量的选用原则
切削用量是指将金属材料切削成一定尺寸形状的机床主轴转动的圈数次数，也可以指在一次切削过程中，机床主轴转动的角度。选用合理的切削用量，可以保证机床的高效工作，减少加工时间，提高生产效率，节省能源，减少刀具的磨损，改善加工品质，提升产品质量。因此，选用合理的切削用量是生产过程中注意要点之一。
切削用量的选用原则有以下几点：
1、必须符合材料的特性。不同的材料，其强度、硬度、抗拉强度等性能特性都不同，切削用量的选择也要根据材料的不同特性而定，以使加工工艺充分发挥材料性能。
2、必须符合切削工艺要求。切削工艺不同，所需要的切削用量也不同，有些加工要求切削用量大，有些加工要求切削用量小，要根据加工要求选择合适的切削用量。
3、必须符合刀具的特性。不同的刀具，其性能特性也不同，要根据刀具的特性，选择合适的切削用量，以便发挥刀具的最佳效能。
4、必须符合机床的特性。不同的机床，其转速、功率等性能特性也不同，切削用量的选择也要根据机床的特性来决定，以保证机床的最佳效能。
5、必须符合工件尺寸要求。切削用量必须根据工件尺寸的大小来选择，如果工件尺寸较大，则切削用量越大，反之，切削用量越小。
6、必须符合加工精度要求。当加工的精度越高时，切削用量就越少，而加工的精度越低时，切削用量就越大。
7、必须考虑切削方法的特点。切削方法的特点包括：切削的深度和宽度，刀具的刃口形状，机床的转速，切削液的种类和流量等，这些都会影响切削用量的选择。
8、必须考虑切削液的特点。不同的切削液具有不同的特性，要根据切削液的性质，选择适当的切削用量，以更好地发挥切削液的效用。
切削用量的内容
切削用量
切削用量是机械加工中非常重要的参数，它直接影响到切削效率、加工质量和刀具寿命。切削用量包括切削速度、进给量和切削深度三个要素，这三个要素的选择对于加工过程至关重要。
首先，切削速度是指刀具切削刃上选定点相对于工件待加工表面在主运动方向上的瞬时速度，它是影响切削温度和切削力的主要因素。提高切削速度可以缩短切削时间，提高生产效率，但同时也可能导致切削温度升高，加剧刀具磨损，甚至引起工件表面的热损伤。因此，在选择切削速度时，需要综合考虑加工材料、刀具材料和加工要求等因素。
其次，进给量是指刀具在进给运动方向上相对于工件的移动量，它决定了加工表面的粗糙度和刀具磨损速率。进给量的大小会影响切削力和切削温度，进而影响加工效率和加工质量。在选择进给量时，需要根据工件材料、刀具材料和切削条件进行合理匹配，以获得最佳的加工效果。
最后，切削深度是指刀尖在工件上切出的已加工部分的厚度，它与切削层面积成正比，与工件材料、刀具材料和加工要求等因素有关。切削深度的大小直接影响着切削力和切削热的大小，进而影响刀具寿命和加工质量。在选择切削深度时，需要根据工件的材料、硬度、加工要求等进行合理设置，以保证加工过程的稳定性和可靠性。
综上所述，切削用量的选择对于机械加工过程至关重要。在实际应用中，需要根据工件材料、刀具材料、加工要求等因素综合考虑，选择合适的切削用量，以达到提高加工效率、减小刀具磨损、保证加工质量的目的。同时，还需要密切关注加工过程中的切削力和切削热的变化，及时调整切削用量，以保证加工过程的稳定性和可靠性。
切削用量的选择
表4-4为常用切削用量推荐表，供参考。
表4-3 硬质合金刀具切削用量推荐表
刀具 材料
硬质 合金 或涂 层硬 质合 金
工件材料
碳钢ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ低合金刚 高合金钢
铸铁 不锈钢 钛合金 灰铸铁 球墨铸铁 铝合金
切削速度 （m／min）
220 180 120 80 80 40
70～110
0.1～0.2
50～70
0.2～0.4
70～100
0.1～0.2
50～70
0.1～0.2
刀具材料
YT类 W18Cr4V YT类 YG类
（3）选择切削用量时应注意的几个问题 ①主轴转速 应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀
具的材料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，还可根据实践经验确定，需要注意的是交流 变频调速数控车床低速输出力矩小，因而切削速度不能太低。根据 切削速度可以计算出主轴转速。
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。
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
图4-19
套类零件分析
图4-20
手柄加工示意图
对同一方向的外圆切削，应尽量在一次换刀后完成，避免频繁
更换刀具。例如，车削图4-20（a）的手柄零件，其工序的划分及 装夹方式的选择如下。该零件加工所用坯料为Φ 32mm棒料，批量生
产，加工时用一台数控车床。
第一道工序（按图4-20（b）所示将一批工件全部车出，包括 切断），夹棒料外圆柱面，工序内容有：先车出Φ 12mm和Φ 20mm两
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；
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/π D 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4-3。 表4-4为常用切削用量推荐表，供参考。
在数控车床上加工零件，应按工序集中的原则划分工序，在 一次装夹下尽可能完成大部分甚至全部表面的加工。根据结构形
状不同，通常选择外圆、端面或内孔、端面装夹，并力求设计基
切削用量_切削用量三要素
切削用量_切削用量三要素
切削用量是指在进行机械切削加工过程中，所使用的切削刀具所需要的切削用油液、气体或冷却液等的量。在切削加工过程中，切削用量的大小直接影响着切削刀具的稳定性、加工质量和寿命等因素。切削用量的三要素是切削速度、切削深度和进给量。
切削速度是指切削面上单位时间内被剪切掉的金属的长度，也是切削加工中最重要的参数之一、切削速度的大小主要取决于切削材料的硬度、切削刀具的材料、刀具的热处理状态和润滑条件等。通常情况下，切削速度越高，切削加工的效率越高，但是过高的切削速度对刀具的负荷也会增大，容易引起刀具的磨损和断裂。
切削深度是指刀具在切削过程中每次进给时切削面上被去除的金属层的厚度。切削深度的大小直接影响着刀具的负荷和切削过程中的金属去除率。通常情况下，切削深度越大，切削加工的效率越高，但是刀具的负荷也会相应增大，容易引起刀具的振动和断裂。
进给量是指在单位时间内给进工件的移动量。进给量的大小直接影响着切削加工过程中的切削速度和切削深度。进给量过大会导致切削过程中切削力的增大，刀具负荷加大，加工表面质量变差；而进给量过小会降低切削加工的效率。因此，选择合适的进给量对于保证切削加工的效率和加工质量是非常重要的。
在选择切削用量时，需要综合考虑以上三个要素的关系，根据具体的加工要求和切削刀具的特性来确定。一般而言，切削速度可以根据切削刀具的材料和润滑条件等来确定，切削深度可以根据加工方案和工件的要求来确定，而进给量可以根据切削力和加工表面质量等因素来确定。
另外，切削用量的选择还需要考虑切削刀具的冷却和润滑效果。切削加工过程中，由于切削热的产生，切削刀具和工件表面温度会升高，如果不能及时散热降温，将会影响刀具的寿命和加工质量。因此，选择合适的冷却液和润滑液以及合适的切削用量对于保证切削加工的稳定性和质量也是非常重要的。
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。
切削 用量的合理选择
vc
切削速度选择的一般原则：
1）粗加工时，ap、f 均较大，故vc宜取较小的值； 精加工时， ap、f均较小，所以vc宜取较大的值。
2）工件材料强度、硬度较高时， vc应选较小的 值；反之， vc可大些。材料切削加工性较差时， vc应 选较小的值；在同等条件下，易切钢的vc要高于普通 钢的vc ；加工灰铸铁的vc要低于碳钢的vc ；加工铝合 金、铜合金的vc要高于加工钢的vc 。
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
➢ 【例4.1】：如图4.22所示，被加工工件材料为调质45钢，
毛坯尺寸φ68mm×350mm，批量生产，车削后的工件 尺 寸 为 φ60mm×350mm ， 加 工 表 面 粗 糙 度 要 求 Ra3.2μm，使用机床型号CA6140，零件夹持方式为一
3）刀具材料性能越好， vc值选得越高。
选择切削速度时，还应注意以下几点： 1）精加工时，应尽量避开产生积屑瘤和鳞刺的速度值域。 2）断续切削时，为减小冲击和热应力，应适当降低切削
速度的值。 3）在易发生振动的状况下，应避开自激振动的临界速度。 4）加工大件、细长件、薄壁件及带硬皮的工件时，应选
用降低的vc值。 5）在vc值被初步确定之后，还应检验切削功率大小和机
统、工件刚度以及精加工时表面粗糙度要求，确定进给量。
第四节 切削用量选择讲解
注意:切断、车槽时的切削深度为车刀主切削刃 的宽度
① 背吃刀量aP（mm）的选择
粗加工（Ra10~80μm）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~l0μm）时，背吃刀量取为0.5~2mm。 精加工（Ra0.32~1.25μm）时，背吃刀量取为
2.主轴转速的确定
主轴转速与切削速度的关系为：vs=1000vc/πd
式中：vc——切削速度，m/min
d——铣刀的直径，mm
3.进给速度
是指刀具转一周，工件与刀具沿进给运动方向的 相对位移量，它与铣刀主轴转速vs、铣刀齿数Z及每齿 进给量af(单位为mm/z)关系为， 进給速度的计算公 式： vf = af Z vs
例3：车削直径为Hale Waihona Puke Baidu00mm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。
3）进给速度的确定 进给速度是指单位时间内，刀具沿进给方向移
0.2~0.4mm。
根据加工性质和加工余量来确定 –粗车时取ap=2~6mm; –半精车时取ap=0.3~2mm; –精车时取ap=0.1~0.3mm;
切削用量的选择原则
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。
1、切削用量的选择原则
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、背吃刀量的确定(ap)
背吃刀量由机床、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加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。
确定背吃刀量的原则：
（1）在工件表面粗糙度值要求为Ra12.5μm～25μm时，如果数控加工的加工余量小于5mm~6mm，粗加工一次进给就可以达到要求。但在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分多次进给完成。
（2）在工件表面粗糙度值要求为Ra3.2μm～12.5μm时，可分粗加工和半精加工两步进行。粗加工时的背吃刀量选取同前。粗加工后留0.5mm～1.0mm余量，在半精加工时切除。
（3）在工件表面粗糙度值要求为Ra0.8μm～3.2μm时，可分粗加工、半精加工、精加工三步进行。半精加工时的背吃刀量取1.5mm～2mm。精加工时背吃刀量取0.3mm～0.5mm。
3、进给量(f)的确定
进给量主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。
切削用量的选择
切削用量的选择
一、引言
切削用量的选择是机械加工中非常重要的一项工作，它直接影响到加工质量、生产效率和设备寿命等方面。因此，正确选择切削用量是保证机械加工质量和效率的关键。
二、切削用量的定义
切削用量是指在机械加工过程中，钻头、铣刀或其他刀具每次进给或每分钟进给的长度或数量。通常包括进给速度、转速和切深等。
三、影响切削用量的因素
1.材料硬度：材料硬度越高，所需的切削力就越大，因此需要减小切削用量。
2.材料性质：不同材料具有不同的物理性质和化学性质，在选择切削用量时需要考虑这些因素。
3.加工精度：如果要求高精度加工，则需要降低切削用量以减少误差。
4.设备能力：设备本身也有其最大可承受的进给速度、转速等限制，需要根据设备能力进行选择。
5.加工方式：不同的加工方式对于所需的切削用量也有影响，例如铣削和车削的切削用量选择不同。
四、切削用量的选择方法
1.根据材料硬度选择切削用量：一般来说，材料硬度越高，所需的切削力就越大，因此需要减小切削用量。但是也需要注意，如果切削用量
过小，则会导致加工时间过长、工具磨损严重等问题。
2.根据加工精度选择切削用量：如果要求高精度加工，则需要降低切削用量以减少误差。此时可以通过增加进给次数或减小每次进给长度来
实现。
3.根据设备能力选择切削用量：设备本身也有其最大可承受的进给速度、转速等限制，需要根据设备能力进行选择。如果超过了设备能力，则
会导致设备故障或者加工效率下降。
4.根据材料性质选择切削用量：不同材料具有不同的物理性质和化学性质，在选择切削用量时需要考虑这些因素。例如对于易碎材料，应该
切削用量的选择原则
切削用量的选择原则
（1）粗加工时切削用量的选择原则首先选取尽可能大的被吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳得切削速度（2）精加工切削用量的选择原则首先根据粗加工余量确定背吃刀量；其次根据工件表面粗糙度的要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下尽可能选取较大的切削速度
加工带外皮的工件；断续切削时为减小冲击和热应力；加工大件，细长件和薄壁工件时；在易发生振动的情况下；应尽量避免积屑瘤产生区域
切削液作用
冷却润滑清洗防锈
种类：水溶液乳化液切削油
改善工件材料切削性能的途径
简述切削用量的选择原则
简述切削用量的选择原则
切削用量是指一次切削加工的参数，其决定着机床上的加工结果。切削用量的选择，应当考虑四个主要原则：机床的能力、加工精度要求、材料的可切削性以及刀具的切削极限。
首先，机床的能力是最重要的因素。机床的能力可以用加工精度、承载能力等指标表示。机床的能力不能超过刀具的切削极限，它决定了切削工件的尺寸和形状。通常，随着材料硬度的升高，切削用量增加，而切削面粗糙度也会随之提高。
其次，切削用量主要由加工精度要求决定。若要满足加工精度要求，则必须认真选择切削用量。一般情况下，切削深度应尽量减少，即切削用量应尽可能低。若切削用量过大，其切削面粗糙度将难以满足加工精度的要求。
此外，切削用量还必须根据材料的可切削性而定。材料的可切削性主要取决于材料的硬度和结构特性。若材料硬度高，则切削用量要求提高，以便保证加工过程可控；若材料结构复杂，则切削用量要求更高，以保证加工精度。
最后，刀具的切削极限也需要考虑。刀具的切削极限根据刀具的刃长、刃角、前角及切削材料的硬度等而定。如果刀具切削极限被超过，则会导致刀具的损坏，也将影响到加工的质量。
总之，选择切削用量时应考虑机床的能力、加工精度要求、材料的可切削性、以及刀具的切削极限，以便实现高效、精确的切削加工。选择合适的切削用量，能够有效提高加工质量，降低加工成本，实现
加工精度要求。
切削用量_切削用量三要素
切削用量_切削用量三要素
切削用量是在机械加工中切削过程中所使用的材料量。合理的切削用
量可以提高生产效率和产品质量，并延长刀具寿命。而切削用量的合理控
制则取决于切削用量的三个要素：切削速度、进给量和切削深度。
1. 切削速度：切削速度是指刀具在单位时间内的切削长度，通常用
米/分钟（m/min）作为单位。切削速度的选择要根据被切削材料的物理性
质（如硬度、韧性）、刀具材料和机床等因素来确定。切削速度过高会导
致刀具磨损加剧、温度过高导致刀具损坏，甚至对机床产生损害；切削速
度过低则会影响生产效率。因此，选择合适的切削速度对于切削加工是非
常重要的。
2. 进给量：进给量是指切削过程中每单位时间切削面所移动的距离，通常用毫米/转（mm/rev）或毫米/分钟（mm/min）作为单位。进给量的选
择要根据切削速度、切削精度和切削力等因素来确定。进给量过大会导致
切削力增加、表面质量下降、加工精度降低，而进给量过小则会导致加工
效率低、切削力减小。因此，合理选择进给量对于提高生产效率和加工质
量是非常关键的。
3. 切削深度：切削深度是指刀具和工件接触面到刀刃刀尖的距离，
通常用毫米（mm）作为单位。切削深度的选择要根据被加工材料的硬度、
刀具性能和工件要求等因素来确定。切削深度过大会导致切削力增加、加
工表面粗糙度增加和刀具磨损加剧；切削深度过小则会降低生产效率、影
响工件加工质量。因此，在选择切削深度时要综合考虑切削负荷、表面质
量和刀具寿命等因素。
同时，切削用量的合理控制还应考虑到以下几个方面：
1.材料的切削特性：不同材料有不同的切削特性，其切削用量也会有所差异。比如，切削硬度高的材料通常需要降低切削用量以避免过热和刀具磨损。
第六讲 切削用量的选择
④后面上温度分布也与前面类似，即最高温度在 刚离开切削刃的地方，但较前面上最高温度低。 ⑤工件材料的热导率越低 ( 如钛合金比碳钢热导 率低)，刀具前、后面的温度越高。 ⑥工件材料的塑性越低，脆性越大，前面上最高 温度处越靠近切削刃，同时沿切屑流出方向的温 度变化越大。切削脆性材料时最高温度在靠近刀 刃的后面上。
2．背吃刀量ap的影响 由式(6—3)看出，随着ap的增大，切削力成正比增 长。这是因为 ap 改变时对切屑变形影响很小，单位 切削力 Kc 基本不变。 ap 增大时 AD 成比例增大，故 Fc 也就成比例增大。 当保持AD不变时，若比值 ap／f取小值时(厚切屑 ) 有利于减小 Fc 取大值时 ( 薄切屑 ) ，则单位长度作 用主切削刃上的负荷减轻，有利于寿命的提高。
31
图6-5是切削速度在广泛的范 围内与寿命的关系，特别是 低速时存在“驼峰”现象， 出现速度愈低寿命越低的与 泰勒公式不一致的现象。
νcTm=A
式中 νc——切削速度；
（6-10）
T——刀具寿命；
A——常数，其数值与切削实验条件有关； m——指数(m<1)。
30
m值表示切削速度对寿命的影响程度。m值愈小，切削速度 对寿命的影响越大，m值的大小是刀具材料耐热性能好坏的 标志。
常 用 刀 具 材 料 的 m 值 大 约 为 ： 高 速 钢 m=0.11 ； 硬 质 合 金 m=0．2 ～0 ． 3；陶瓷m=0． 4。由此数据可知，切削速度对 刀具寿命的影响是很大的。高速钢刀具的寿命与切削速度 的10次方成反比；硬质合金刀具与切削速度的 5～ 3次方成 反比。 但是应该注意的是，泰勒公式是实验公式，在实验速度 范围内使用是正确的。超出实验范围则表现出局限性。
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w m
2
mm
当粗车余量△太大或加工的工艺系统刚性较差、 断续切削时，则加工余量△分两次或数次走刀后切 除。通常使： 1 第一次走刀的背吃刀量apl为： a ( 1 ~ ) 3 4 第二次走刀的背吃刀量ap2为： 2 3
p2
a p1 ( ~ ) 3 4
第一章 机械制造工艺编制基础知识
第一章 机械制造工艺编制基础知识
时间定额确定的方法 总结过去的经验并参考有关的技术资料直 接估计确定 以同类产品的工件或工序的时间定额为依 据，进行对比分析推算 通过对实际操作时间的测定和分析 来确定
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背吃刀量、进给量和切削速度值的选择 背吃刀量ap 粗加工(表面粗糙度Ra80～20μm)时，一次走刀应 尽可能切除全部粗加工余量，在中等功率机床上， 背吃刀量可达8～10mm。半精加工(表面粗糙度 Ra10～5μm)时，背吃刀量取为0.5～2mm。精加工 (表面粗糙度Ra2.5～1.25μm)时，背吃刀量取为 0.1～0.4mm。
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钻削用量的选择 钻削用量的选择包括确定钻头直径D、进 给量f和切削速度v(或主轴转速n) 钻头直径 钻头直径D由工艺尺寸要求确定，尽可能一 次钻出所要求的孔。当机床性能不能胜任时， 才采取先钻孔、再扩孔的工艺，这时钻头直 径取加工尺寸的0.5～0.7倍 进给量 标准麻花钻的进给量可查表选取 钻削速度 钻削速度通常根据钻头寿命按经验选取
如外圆车削时，工件做旋转运动，刀具作纵向直线 运动，形成了工件的外圆表面。在新的表面的形成过 程中，工件上有三个依次变化的表面： 待加工表面： 即将被切去金属层的表面; 加工表面： 切削刃正在切削着的表面; 已加工表面： 已经切去一部分金属 形成的新表面。
动画
金属切削机床的基本运动有直线运动和回转运 动。但是，按切削时工件与刀具相对运动所起的 作用来分，可分为主运动和进给运动。
动画
ve、f 、 ap称之为切削用量三要素
切 削 用 量 三 要 素 切削速度ve 大多数切削加工的主运动采用回转运 动。回旋体（刀具或工件）上外圆或内 孔某一点的切削速度计算公式如下： dn vc= 1000 m/s 或 m/min(1.2)
d－工件或刀具上某一点的回转直径（mm) n－工件或刀具的转速（r/s或r/min)
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工时定额的确定
时间定额又称为工时定额，是在生产技术组 织条件下，规定一件产品或完成某一道工序 需消耗的时间；产量定额是在一定的生产组 织条件下，规定单位时间内生产合格产品数 量的标准。 目前，多数企业采用时间定额来反映劳动生 产率。
第一章 机械制造工艺编制基础知识 一、时间定额 时间定额不仅是衡量劳动生产率的指标， 也是安排生产计划，计算生产成本的重要 依据，还是新建或扩建工厂（车间）时计 算设备和工人数量的依据。 制定合理的时间定额是调动工人积极性 的重要手段，在使用中，时间定额还应定 期修订，以使其保持平均先进水平。
F进<Fmax
举例
OK
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车 削 力 实 验 公 式
Fc C Fz a p
F f C Fx a p
Fp C F y a p
x Fz
f
f
f
y Fz
y Fx
K Fz来自百度文库
x Fx
x Fy
K Fx
K Fy
y Fy
查表法确定切削力
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铣削用量的选择 铣 削 背 吃 刀 量
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在选择切削速度时,还应考虑方面: 粗车时，背吃刀量和进给量均较大，故选择较 低的切削速度；精加工时，背吃刀量和进给量均 较小，则选择较高的切削速度 加工材料的强度和硬度较高时，应选较低的切 削速度 刀具材料的切削性能较好时，应选较高的切削 速度 精加工时，应尽量避免积屑瘤和鳞刺的区域 断续切削时，宜适当降低切削速度 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 加工大件、细长件和薄壁件时，应选用较低的 切削速度 加工带外皮的工件时，应适当降低切削速度
切 削 用 量 同 加 工 生 产 率 的 关 系
p 1 / tm
LW d w LW tm 3 nW ap f 10 vap f
p A0 vfap
A0=1000（ dW LW ） 切削用量三要素同生产率均保持线性关 系，即提高切削速度、增大进给量和背 吃刀量，都能“同样地”提高劳动生产 率
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铣 削 速 度
选择时，按公式计算或查切削用量手册 对大平面铣削也可参照国内外的先进经 验，采用密齿铣刀、选大进给量、高速铣 削，以提高效率和加工质量。
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刨削用量的选择 刨削背吃刀量 刨削背吃刀量的确定方法和车削基本相同 刨削进给量 刨削进给量可按有关手册中车削进给量推 荐值选用 粗刨平面根据背吃刀量和刀杆截面尺寸 按粗车外圆选其较大值 精加工时按半精车、精车外圆选取 刨槽和切断按车糟和切断进给量选择 刨削速度 根据实践经验选定切削速度，或按车削速 度公式计算，
主运动 主运动是切下金属所必须的最主要的运动。 通常它的速度最高，消耗机床功率最多。 进给运动 将被切削金属层不断投入切削，以全部 切除掉所有切削余量的运动。进给运动 可以是连续运动，也可以是间歇运动。
切削运动中主运动只有1个。进给运动 可以是1个，可以是两个或多个运动
当主运动与进给运动同时进行时，刀具切削刃上 某一点相对工件的运动称为合成切削运动，其大小 与方向用合成速度向量ve表示。合成速度向量等于 主运动速度与进给运动速度的向量和。即 ve=vc+vf
切削速度 VC
Cv v m xv T ap f
yv
kv
或查工艺手册确定
速度
切削速度v确定 机床转速 n=1000v/Πdw（r/min） 查机床说明书，与上式计算最接近 的机床转速，确定实际转速n实 按v= Πdwn实/1000 确定实际切削速度
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外圆车削时切削速度公式中的系数和指数
进给量f
表:硬质合金车刀及高速钢车刀粗车外圆和端面时的进给量
工件材料
车刀刀杆 工件直径 尺寸 dw BXH （mm） （mmXmm）
背吃刀量ap（mm） ≤3 >3~5 >5~8 >8~12 12以上 走刀量f（mm） 0.3~0.4 0.4~0.5 0.5~0.6 0.6~0.9 0.8~1.2 0.3~0.4 0.4~0.5 0.6~0.7 0.8~1.0 1.2~1.4 ---0.4~0.5 0.5~0.7 0.6~0.9 0.8~1.2 ---0.3~0.4 0.5~0.7 0.7~0.9 1.0~1.2 ------0.3~0.5 0.5~0.6 0.6~0.8 ------0.4~0.6 0.5~0.7 0.8~1.0 ---------0.4~0.5 0.5~0.6 ---------0.4~0.7 0.6~0.9 ---------------------------0.4~0.6
碳素结构 钢和合金 结构钢
16X25
20 40 60 100 400 20 40 60 100 600
20~30 25X25
注：有冲击时，进给量应减小20％。
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在半精加工和精加工时,则按表面粗糙度的要求,根据 工件材料、刀尖圆弧半径、切削速度按表选择进给量
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切 削 用 量 与 刀 具 耐 用 度 的 关 系
T
Cv v f a
1 m 1 n 1 p p
切削用量三要素v、f、对刀具耐用 度的影响程度不同，影响最大的是 v，其次是f，影响最小的是。
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切 削 用 量 选 择 原 则
首先，选取尽可能大的背吃刀量； 其次，根据机床动力和刚性限制条 件或已加工表面粗糙度的要求，选 取尽可能大的进给量；最后，利用 《切削用量手册》选取或者用公式 计算确定切削速度。
进给速度vf 单位时间的进给量，单位mm/s(mm/min) 进给量f 工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方向的相对 位移，单位是mm/r（毫米/转）。 它是衡量进给运动 大小的参数 对于铣刀、铰刀、拉刀、齿轮滚刀等多刃切削工具， 在它们进行工作时，还应规定每一个刀齿的进给量fz， 即后一个刀齿相对于前一个刀齿的进给量，单位是 mm/z(毫米/齿)。 显而易见 v f= f · n=fZ· z· n mm/s或mm/min z为齿数
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粗 加 工 时 切 削 速 度 的 选 择 硬质合金车刀切削热轧中碳钢的平均切削 速度为1.67m／s 切削灰铸铁的平均切削速度为1.17m／s 切削合金钢比切削中碳钢切削速度要降低 20％～30％ 切削调质状态的钢件或切削正火、退火状 态的钢料切削速度要降低20％～30％ 切削有色金属比切削中碳钢的切削速度可 提高100％～300％
背吃刀量ap 对于车削和刨削加工来说，背吃刀量ap为工件上已加 工表面和待加工表面间的垂直距离，单位为mm。 外圆柱表面车削的深度可用下式计算： ap=（dw-dm）/2 mm 对于钻孔工作 ap=dm/2 mm dm——已加工表面直径（mm） dw—— 待加工表面直径（mm）
tm
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进给量f的选定 粗加工时，合理进给量的大小主要受机床进给 机构强度、刀具的强度与刚性、工件的装夹刚 度等因素的限制。 精加工时，合理进给量的大小则主要受加工精 度和表面粗糙度的限制。
查表法确定合理的进给量
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切削速度的选定 在f、 ap选定后，根据合理的刀具耐 用度计算或查表来选定车削速度
Cv v m xv T ap f
yv
kv
K v 切削速度修正系数
kv kMv ksv ktv kkrv kkr' v krv kBv
《金属机械工艺人员手册》
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车削用量的选择
背吃刀量ap 根据加工余量多少而定。除留给下道工序的余量 外，其余的粗车余量尽可能一次切除，以使走刀次 数最少。例如在纵车外圆时； d d
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计算切削功率PC 校 核 机 床 功 率 查机床说明书车床电动机功率PE 机床传动效率ηM=0.8 PC< PE. ηM OK
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校 核 机 床 进 给 机 构 的 强 度 计算主切削力Fc、切深抗力Fp、进给力Ff 摩擦系 数uc=0.1 F进=Ff +us（Fc +Fp） 查机床纵向进给机构允许的最大作用力Fmax
根据加工余量来确定铣削背吃刀量 粗铣时，一般选铣削背吃刀量等于加工余量 半精铣及精铣时，通常分两次铣削，半精铣时背 吃刀量一般为0.5~2mm 精铣时，铣削背吃刀量一般为0.1~1mim或更小
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每 齿 进 给 量
可由切削用量手册中查出，其中推荐值均 有一· 个范围。 精铣或铣刀直径较小、铣削背吃刀量较 大时，用其中较小值，大值常用于粗铣。 加工铸铁件时，用其中较大值，加工钢 件时用较小值。
切削用量的选择 合理的切削用量 指充分利用刀具切削性能和机床动力性能,在保 证质量的前提下,获等量齐观的生产率和低的加 工成本的切削用量 在单件小批量生产中 一般不规定切削用量
在大批量生产中，应严格选择切削用量
金属切削过程是工件与刀具相互 作用的过程，具备三个条件
切 削 运 动
工件与刀具间要有相对运动，即切 削运动 刀具材料必须具有一定的切削性能 刀具必须具有适当的几何形状即切 削角度
第一章 机械制造工艺编制基础知识 拟订工艺路线是指拟订零件加工所经 过的有关部门和工序的先后顺序。 工艺路线的拟订是制订工艺规程的重 要内容，其主要任务是确定定位基准， 选择各个加工表面的加工方法，确定各 个表面的加工顺序以及整个工艺过程的 工序数目和工序内容。它与零件的加工 要求，生产批量及生产条件等多种因素 有关。