数控机床加工的切削用量
铣削加工切削用量的选择
数控机床加工的切削用量
（3）确定进给速度
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、零件的材 料性质来选取。当加工精度和表面粗糙度要求高时，进给 速度应该选择得小些。一般应该在20mm/min~50mm/min 范围内选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能 的影响，并与数控系统中脉冲当量的大小有关。
总之，切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的 手册并结合实际经验用类比法来确定，同时使主轴转速、 铣削深度以及进给速度三者能够相互适应，以形成最佳的 切削用量。在选择进给速度时，还应该注意零件加工中的 特殊因素。例如在轮廓加工中，当零件轮廓有拐角时，刀 具容易产生“超程”和“欠程”现象，从而导致加工误差。
数控机床编程与操作
数控机床加工的切削用量
切削用量主要包括：铣削深度、铣削速度、进给速度。 对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量，合理选择 切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但 也应该考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，一般 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。具体选用数值应该根据机床说明书、切削用量手册， 并结合实际经验而定。 （1）铣削深度
数控机床编程与操作
效措施还是应该尽可能采取大的铣削深度。因为切削速度v 与刀具耐用度的关系成反比，所以切削速度v 的选取主要取
决于刀具耐用度。切削用量的选取可根据实际经验或参阅有 关手册。
主轴转速n（r/min）由切削速度v 来选定：
n= 1000v /（πd）
式中：v ——切削速度mm /min，由刀具耐用度决定；
在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，应以最小的进 给次数切除待加工余量，最好一次切除待加工余量，以提高 生产效率。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，可留少 许余量留待最后加工。数控铣床的精加工余量一般可取 （0.2~0.5mm）。
浅谈数控车床削切用量的教学方法
表 １硬质 合金 车刀粗车外圆及端面的进给量 娄 ｌ ｄ 空 【 床作为 自 ｂ 化ｂ 口 】 ： 机床， 蓄 日 日 益广泛， 琉 ０ 造彳 亍 业有了突飞猛进的发展。数控加工具有三高的特点 ， 即高效、 高速和高精 度。 而这些特 点与切削用量的 圆左 用有着紧密的联系。 所以切削用量的 选择， 是进行数控程序编制前的— 藩 涉 骤， 需要同学ｆ 『 人 真对待。 碳 素 结构钢 、合金 １ ６ Ｘ ２ ５ ２ ０ ０ ３ ～０ ． ４ ～ 一 这—课题一直是数控 结构钢 及耐热钢 ４ ０ ０ ． ４ ～０ ． ０ ． ３ － － － － ０ — 工艺老师的难题。在 控加工工艺学》 中， 有—节专门讲解数控车床切削 ５ ４ 用量的课程 ， 在过去教学中， 我都是对同学们只介绍选用的原则， 让同学 ６ ０ ０ ． ５ ～０ ． ０ ． ４ ～０ ． ｎ ３ ～Ｏ ． ５ ７ ６ 们从原理和理论 匕 掌握Ｉ Ｈ ， 廿课， 可是效果不太好， 有不少同学反映到实际 ２０× ３ ０ ２０ ０． ３～０． 一 一 编程时还是拿不准如何选择切削用量。 ４ 这学期 ， 我对本节课进行了课程改革， 从三个方面来诠释此节课 ， 第 ２ ５×２ ５ ４ ０ ０ ． ４ ～０ ０ ３ ＂ － － － ０ — 对切削用量三要素进行讲解， 第二 ， 对切削用量的选用厉 狈０ 进行分析， ５ ４ 第三 ， 举例说明如何ｊ 用数控车床外圆加工时的切削用量。 ６０ ０． ５ ～ Ｏ． ０． ５ ～０ ． ｎ ４～ Ｏ ． ６ ７ ７ １ 切削用量三要素介绍 切削用量是反映数控机床加工时运动大小的参数。 ￣￣ ｚ ＿ － ３ ３ 量 印， 切削 表 ２ 按 表 面 粗 糙 度 值选 择进 给 量 速度 Ｖ ｃ ， 进给量 ｆ 称为切削用量三要素。 １ ． １ 背吃刀量 ａ ｐ 是指加工工件的已加工表面和待加工表面间的垂直 距离 ， 数控车床车削外圆时是按半径方向计算。 ｌ ２切削速度则是指数控刀具上主切削刃上的切削点相对于工件运 Ｏ ＞５ ０ ０ ４ ０ ～０ ５ ５ Ｓ ５ ～ 铬 ０ ６ ５ ～０ ７ ０ 动 的瞬时线 速度 。切 削速度 和主轴转 速之 间有转换 关系式 如下 ： 碳 钢及 合金 ５～１
数控加工中刀具的选择和切削用量的确定
构成 ， ￣ ｎ ｇ ｏ ｏ 内外 圆车刀、 左 右端面车刀、 切槽 （ 切断） 车刀及刀 点放 到对刀点上， 即“ 刀位 点” 与“ 对刀点” 的重合。 所谓 “ 刀位
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 点” 是指刀具的定位 基准 点， 车刀 的刀位 点为刀尖或 刀尖 圆弧
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 等， 以减少对刀时间， 提 高对刀精度。 加工过程 中需要换刀时， 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， 应规定换刀点。 所谓 “ 换刀点” 是指刀架转动换 刀时的位置 ， 换 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 刀点应 设在 工件或夹具 的外部 ， 以换刀 时不碰工件及其它部件
工时， 为保证至少完成一次走刀， 避免切削时中途换 刀， 刀具寿 序 执行 的一开始 ， 必须 确定刀具在 工件坐标 系下开始 运动 的 命应按零件精度和表面粗糙度来确定。
１ ． ２选择数控车削用刀具
数控 车削车刀常用 的一 般分成型车刀、 尖 形车刀、 圆弧形 所 以， 该点又称对刀点。 在编制程序 时， 要正确选择对刀点的位 车刀以及 三类 。 成型车刀也称 样板车刀， 其加 工零 件的轮廓形 置。 对刀点设置 原则是： 便于数值 处理和简 化程 序编制 。 易于
Ｓ Ｇ ￣Ｔ ， 直柄刀具系统 的标准代号为Ｄ Ｓ Ｇ ￣Ｚ ， 此 外， 对所选择的 充分发挥其切削性能， 提高生产效率， 刀具寿命可选得低些， 一 Ｔ 刀具 ， 在使用前都需对刀具尺寸进行严格 的测量 以获得精确数 般取 １ ５ — ３ ０ ｍ ｉ ｎ 。 对于装刀、 换刀和调刀 比较 复杂的多刀机床、 组 并 由操 作者将这些 数据输入数 据系统， 经程序调用而完成 合机床与 自动化加工刀具 ， 刀具寿命应 选得高些 ， 尤应保证刀具 据， 从而加工出合格的工件。 可靠 性。 车 间内某—工序 的生产率 限制 了整个车间的生Fra bibliotek率的 加工过程 ，
数控机床加工的切削用量
单元4数控机床加工的切削用量教学目的1、了解数控机床的运动（主运动、进给运动）；2、了解数控机床加工刀具的角度及其作用；3、了解数控机床加工中有关切削层的参数及其作用；4、了解数控机床加工中的切削用量及其选用原则。
5、掌握常用不同材料零件在粗加工、半精加工和精加工时的切削用量选用；教学重点1、数控机床加工刀具的角度及其作用；2、数控加工中粗加工、半精加工和精加工时的切削用量选择；教学难点1、刀具的角度及其作用；2、切削用量选用教学方法讲练结合教学内容一、车削加工与刀具1. 车削加工原理在普通车床和一般数控车床上，可以进行工件的外表面、端面、内表面以及内外螺纹的加工。
对于车削中心，除上述各种加工外，还可进行铳削、钻削等加工。
从上述介绍可以看出：在切削过程中，刀具和工件之间必须具有相对运动，这种相对运动称为切削运动。
根据切削运动在切削过程中的作用不同可以分为主运动、和进给运动。
各种机床的主运动和进给运动参见下表。
主运动是指机床提供的主要运动。
主运动使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具的前刀面接近工件并对工件进行切削。
在车床上，主运动是机床上主轴的回转运动，即车削加工时工件的旋转运动。
2）进给运动进给运动是指由机床提供的使刀具与工件之间产生的附加相对运动。
进给运动与主运动相配合，可以形成完整的切削加工。
在普通车床上，进给运动是机床刀架（溜板）的直线移动。
它可以是纵向的移动（与机床主轴轴线平行），也可以是横向的移功（与机床主轴轴线垂直），但只能是一亇方向的移动。
在数控车床上，数控车床可以同时实现两亇方向的进给，从而加工出各种具有复杂母线的回转体工件。
在数控车床中，主运动和进给运动是由不同的电机来驱动的，分别称为主轴电机和坐标轴伺服电机。
它们由机床的控制系统进行控制，自动完成切削加工。
2. 切削用量切削用量是指机床在切削加工时的状态参数。
不同类型的机床对切削用量参数的表述也略有不同，但其基本的含义都是一致的，如下图所示。
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4-24为车圆弧的阶梯走刀路线。
图4-25（a）为车圆弧的同心圆弧走刀路线。
图4-24 阶梯走刀路线车圆弧
图4-25
同心圆弧走刀路线车圆弧
图4-27为车圆弧的车锥法切削路线
即先车一个圆锥，再车圆弧。
图4-27 车锥法走刀路线车圆弧
（2）车圆锥的走刀路线分析
图4-26 车圆锥走刀路线
（3）车螺纹时轴向进给距离的分析
（4）按安装次数划分工序 以一次安装完成的那一部分工艺过程为一道工序。这种方法适
用于工件的加工内容不多的工件，加工完成后就能达到待检状态。
如图4-21所示工件，工序一：以毛坯的粗基准定位加工左端轮廓； 工序二：以加工好的外圆表面定位加工右端轮廓。
图4-21 轴类零件分析
4.5.3加工顺序的确定
在对零件图进行认真和仔细的分析后，制定加工方案应遵循以 下基本原则——先粗后精，先近后远，内外交叉，程序段最少，走
表4-4 常用切削用量推荐表
工件材料
加工内容
背吃刀量 ap／mm 5-7
切削速度 vc／m· min-1 60～80
进给量 f/mm· r-lσb>600MPa
粗加工
精加工 钻中心孔
2-3
2-6
80～120
120～150 500～800r· min-1
0.2～0.4
表4-3 硬质合金刀具切削用量推荐表
粗 加 工 刀具 材料 工件材料 切削速度 （m／min） 220 180 120 80 80 40 120 100 1600 进给量 （mm／r） 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 背吃刀量 mm 3 3 3 3 3 3 2 切削速度 （m／min） 260 220 220 160 140 · 140 120 精 加 工 进给量 （mm／r） 0.l 0.l 0.1 0.l 0.l 0.1 0.l 背吃刀量 mm 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5
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。
浅谈数控加工工艺中切削用量的选择
技 术 应 用
浅谈数控 加工工艺中切 削用量的选择
周靖 明 刘 凡（ 铁山 中 桥集团 高级技工 学校， 河北 秦皇岛 ０６０ ６２５ ）
摘 要 ： 削用量是控制 数控机 床 加工质 量好坏 的关键性 因素， 切 而切 削用量 由背吃 刀量、 削速 度 和进 给 量这 三个要 素组 成 ， 切 因此 刀具 的
进给量 是切削用量 中的第二要素， 进给量 的大小就决定了 度 的前 提是选择合 理的切削用量 ， 理的切 削用量可以将刀具 零件的加工精度和表面粗糙度， 合 而工件材料和刀具 的耐磨度又 切削性能和机床性能发挥到极致 ， 如此就降低了加工成 本还提 决定了进给 量的范围。 多齿刀具中， 在 刀具转速 ｎ 、进给 速度 高了切削效率。 不同的加工种类 ， 切削用量的选 择也不相 同， 当 ｖ 、 ｆ每齿进给量 ｆ 和刀具齿数 ｚ之 间有这样 一个 关系式：。 ｚ 加工 的工件为粗 加工时， 在保证加 工成 本的前提下尽量提高生 粗加工对工件表面质量 的要求不高， 在切削中刀杆、 床、 机 产 效率。因此在 背吃刀量的选择上要尽可能的加大， 进给量 的 刀片、 工件 等工具的刚度就决 定了走 刀的进 给量 ， 因此进 给量
精确度和 自动化程 度都 比较高， 属于机 电一体化 的加工设备 。
在进行粗 加工时， 在保证精加工和半精加工所 需加工余量
数控加工需要把加工零件的图纸作为加工依据来设置相应 的工 的前 提下， 用走 刀一次性将 多余余 量削除， 当余量过 大或者 背 艺， 程序员将工 艺参数编织 为加工程序 输入 程序控 制系统， 控 吃刀量超 出了工艺系统 刚性范围时， 刀切除尽可能的由大 到 走 制 系统会控 制相应 的工件、工具对 零件进行加 工。 但是 ， 控 小， 别是第＿刀应该让刀 口尽量靠近 里层 ， 数 特 这样可以提高工件 机 床加工中的数控编程仍然 是个 急需解决 的问题 ， 程序 员根据 表面的平整度 ， 同时也可 以减 少接触硬 皮铸 锻件。 若工艺系 统 工艺要求 编写加工程序 时需要处于人机交互 的状态， 这样确定 的刚度较差或者冲 击载荷较大， 作者可降低背吃刀量 从而减 操 的切削用量才 能将误差 降至最低 。 以编程员在数 控编程 中起 小切 削力 。 所 着关键性 的作用， 必须具有一定的实践经验和 切削用量 的确定 当零 件需要进行精加工时， 背吃刀量 选择是根 据粗加工后 原则 ， 数控机床 的应 用不仅保证了加工质量 且保证了加工 的效 的加 工余量确定的， 在加工过 程中可逐渐 降低背 吃刀量 ， 样 这 率， 是促进数控机床 的产业化实现企业 生产水平和经济效益提 不仅可以提高加工质量还可 以提高加工精度。 在进 行精加工时
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。
1•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、ITO、IT1〜IT18 ）。
尺寸精度的获得方法：①试切法：试切一一测量一一调整一一再试切。
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。
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。
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。
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。
数控加工中切削用量的确定
数控加工中切削用量的确定曹永志1 (1. 廊坊技师学院, 河北廊坊065000 ; 2.嵩2杨北华航天工业学院, 河北廊坊065000)摘要: 数控加工在当今的冷加工中应用越来越多, 其切削用量与普通机床有很大不同。
本文对数控加工中切削用量的确定做了简要的分析, 提供了一些选取原则和方法, 并对应该注意的问题进行了分析, 以供数控操作人员参考。
关键词: 数控加工; 切削用量; 切削速度; 切削深度; 进给量中图分类号: TG506 文献标识码: A 文章编号: 1673 - 7938 (2008) 05 - 0031 - 03随着数控机床在生产实际中的广泛应用,操作者要在人机交互状态下即时选择刀具和确定切削用量,编程人员必须熟悉刀具的选择方法和切削用量的确定原则,这样才能保证零件的加工质量和加工效率,充分发挥数控机床的优点,提高企业的经济效益和生产水帄。
1 数控加工特点与切削用量的确定与传统加工相比,数控加工的显著特点是:自动化程度高、加工质量稳定; 适合复杂型面零件的加工;高速化、高精度、高效率;工艺复杂、一机多用;柔性化高。
“工欲善其事,必先利其器”。
刀具的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, 因此,数控加工中切削用量确定至关重要。
编程人员必须掌握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。
2 数控加工切削用量的确定切削用量是在机床调整前必须确定的重要参数,它对切削力、功率消耗、刀具磨损、刀具耐用度、加工精度和表面质量等均有明显的影响。
因此,合理选择切削用量对提高切削效率,保证加工质量和降低加工成本具有重要的作用。
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、扭矩) ,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。
要确定合理的切削用量,既要从理论上充分认识切削用量,又要将理论上得出的切削用量运用到实际中去,这样才能综合机床、刀具、加工材料确定最佳的切削用量。
数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap
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。
数控机床的切削用量
主偏角
主偏角影响刀具的耐用度、已加工表面粗糙度 与切削力的大小。
副偏角
副偏角的功能在于减小副切削刃与以加工表面 的摩擦。
刃倾角 刃倾角主要影响切屑流向和刀尖强度。
刀具的几何角度对加工的影响
前角的选择原则：
①工件材料：塑性材料选用较 大的前角；脆性材料选用较小 的前角。
②刀具材料：高速钢选用较大 的前角；硬质合金选用较小的 前角。
根据已经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度选 择切削速度。 可用经验公式计算，也可根据生产实践经验在机床说明 书允许的切削速度范围内查表选取或者参考有关切削用 量手册选用。
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，为减小冲击和热应临界速度； d. 加工大件、细长件和薄壁工件时，应选用较低的切削速度；
铣削加工的切削用量的选择
铣削加工切削用量的选择
合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以 提高生产率为主，但也应该考虑经济性和加工成本； 半精加工和精加工时，一般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。具体选用数 值应该根据机床说明书、切削用量手册，并结合实际 经验而定。
铣削加工的切削用量的选择
v =πd n/1000
往复运动
v = 2Lnr /1000
L-刀具或工件作往复直线运动的行程长度
nr－刀具或工件每分钟（或每秒钟）往复的次数
2. 进给量 f
进给速度 vf=n f （mm/s 或 mm/min)
3. 背吃刀量（切削深度） ap
车削外圆时
ap = (dw-dm)/2
钻孔时
ap = dm/2
主偏角的选择原则：
①工件材料：加工淬火钢等硬 质材料时，选用较大主偏角。
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。
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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
2
m
w 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。
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
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
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
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。