切削用量选择

第一章 机械制造工艺编制基础知识
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。
第一章 机械制造工艺编制基础知识
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，
第一章 机械制造工艺编制基础知识
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
第一章 机械制造工艺编制基础知识
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
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
第一章 机械制造工艺编制基础知识
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
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
F进<Fmax
举例
OK
第一章 机械制造工艺编制基础知识
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
x Fxx Fy源自K FxK Fyy 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
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。
第一章 机械制造工艺编制基础知识
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。
第一章 机械制造工艺编制基础知识
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
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％。
第一章 机械制造工艺编制基础知识
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
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 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。
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
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
第一章 机械制造工艺编制基础知识
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 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
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
ap
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
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第一章 机械制造工艺编制基础知识
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。
第一章 机械制造工艺编制基础知识
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。
第一章 机械制造工艺编制基础知识
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％
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
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