切削三要素计算公式
切削用量三要素范文
切削用量三要素范文
1、一般切削用量的含义及计算公式
切削用量（Cutting Amount），是指切削加工中每片刀具所完成的切削量，可用来描述切削过程，直接反映出切削加工中刀具的磨损量及切削效率。
一般而言，切削用量可以由以下3要素组成：
切削深度（Cutting Depth）是指刀具在切削过程中，每次行程所做的深度量，通常表示为mm或μm，以微米为单位，切削深度由物料与加工方式决定。
切削宽度（Cutting Width）是指刀具在切削过程中，每次行程所做的宽度量，一般表示为mm或μm，以微米为单位，切削宽度由物料及刀具锋利程度决定。
切削速度（Cutting Speed）是指刀具绕物料进行切削时，所产生的转速，一般用RPM（每分钟转速）表示，由物料硬度、刀具组合及切削条件等共同决定。
切削用量（Cutting Amount）计算公式：A=S×W×V
其中，A表示切削用量；S表示切削深度；W表示切削宽度；V表示切削速度。
2、切削用量的影响因素
切削用量受到切削深度、切削宽度、切削速度等三要素的影响，在加工过程中，它们的变化会直接影响切削效率及刀具磨损量。
（1）影响切削深度的因素
切削深度主要受到机床行程、切削精度及切削条件等因素影响，如它们的变化将会使切削深度发生变化，进而会影响切削用量。
切削参数和计算公式
车削功率和扭矩计算
Vc= 3.14 xD xRPM 1000 V=Vc xap xfr(mm3/min) L
举例：车削奥氏体不锈钢外圆，工件硬度HB200, 工 件直径75mm,切深3mm,走刀量0.2mm/r, 切削速度 230m/min, 材料单位切削力为2900N/mm2,加工长度 为100mm RPM=(230X1000)/(3.14X75)=976转每分钟 金属去除率V=230x2x0.2=92 立方厘米每分钟 每加工一个零件的时间=100/(0.2x976)=0.51分钟 车削功率P=(230x3x0.2x2900)/60037.2=6.7千瓦 车削力=2900 x0.2 x3=1740牛顿=177.5公斤 车削扭矩T=1740 x37.5=65牛顿米
P=
Vc xap xfr=46 立方厘米每分钟 每加工一个零件的时间=100/(0.2x488)=1.02分 钟 镗削功率P=(115x3x0.2x2900)/60037.2=3.35千 瓦 镗削力=2900 x0.2 x3=1740牛顿=177.5公斤 镗削扭矩T=1740 x37.5=34牛顿米
N铝=2388rpm vf铝=2865mm/r p铝=9.16kw N不锈钢=597rpm vf不锈钢=716mm/r p不锈钢=6.87kw
T铝=36Nm
T不锈钢=109Nm
U钻钻削功率和扭矩的计算 Power consuming and Torque force
例：工件材料为高合金钢，硬度HRC50，钻削直径20mm，Vc＝ 40m/min，f＝0.07mm/r，Kc＝4500N/mm2， ＝0.9，计算钻削功率和扭矩。
60037.2
T= F力 x(D/2) =P x9549/RPM
切削参数相关计算公式
切削参数相关计算公式切削参数是用于描述切削过程的一些重要参数，包括切削速度、进给速度、切削深度等。
它们是制定切削工艺的基础，对于保证工件质量、提高切削效率和工具寿命等方面都具有重要影响。
以下是切削参数的一些常见计算公式：1.切削速度（Vc）：切削速度是切削工具在切削过程中与工件表面产生相对运动的速度。
它可以通过以下公式进行计算：Vc=π×d×n/1000其中，Vc为切削速度（m/min），d为工具直径（mm），n为转速（r/min）。
2.进给速度（f）：进给速度是切削工具在工件切削方向上的移动速度。
它可以通过以下公式进行计算：f = n × z × fz其中，f为进给速度（mm/min），n为转速（r/min），z为每齿进给（mm/齿），fz为每齿进给频率（齿/分钟）。
3. 切削深度（ap）：切削深度是指切削工具进入工件的深度，即切削刀具与工件接触的长度。
它可以通过以下公式进行计算：ap = f / fz其中，ap为切削深度（mm），f为进给速度（mm/min），fz为每齿进给频率（齿/分钟）。
4.特征角度（α）：特征角度是指切削刀具的切削角度。
对于不同形状的刀具，其特征角度的计算公式也不同。
5.切削力（Fc）：切削力是指在切削过程中作用于刀具上的力。
它可以通过以下公式进行计算：Fc = kc × Kc × ap × ae其中，Fc为切削力（N），kc为材料切削系数，Kc为刀具切削系数，ap为切削深度（mm），ae为刀具切削宽度（mm）。
切削参数的选择要根据具体的切削过程和材料来确定，可以根据工件的要求和切削工具的性能进行合理选择。
在实际应用中，切削参数的计算需要根据不同的切削条件和机床性能进行调整，并结合经验进行优化。
同时，切削过程中还需考虑刀具和工件的材料、硬度、切削液的使用等因素，以保证切削工艺的稳定性和切削效果的良好。
切削参数计算公式
切削参数计算公式切削参数计算是机械加工中非常重要的一环，它决定了整个加工过程的效率和质量。
在进行切削参数计算时，需要考虑多个因素，如切削速度、进给速度、切削深度等。
下面我们将介绍一些常用的切削参数计算公式，帮助加工人员更好地确定合适的切削参数。
1.切削速度的计算公式：切削速度是指工件表面上单位时间内被切削刀具切削的长度，通常用m/min 来表示。
切削速度的计算公式为：Vc=π×D×n其中，Vc 为切削速度，单位为m/min；D 为刀具的直径，单位为mm；n 为主轴转速，单位为r/min。
2.进给速度的计算公式：进给速度是指切削刀具在工件上运动的速度，通常用mm/r 来表示。
进给速度的计算公式为：F=f×n其中，F 为进给速度，单位为mm/r；f 为每齿进给量，单位为mm，通常由刀具制造商提供；n 为主轴转速，单位为r/min。
3.切削深度的计算公式：切削深度是指刀具切入工件内部的深度，通常用mm 来表示。
切削深度的计算公式为：ae = ft×n其中，ae 为切削深度，单位为mm；ft 为切削时每齿的切削厚度，单位为mm；n 为主轴转速，单位为r/min。
4.主轴转速的计算公式：主轴转速是指主轴每分钟旋转的圈数，通常用r/min 来表示。
主轴转速的计算公式可以根据切削速度和刀具直径来确定，公式为：n=Vc/(π×D)其中，n 为主轴转速，单位为r/min；Vc 为切削速度，单位为m/min；D 为刀具的直径，单位为mm。
5.铣削切削力的计算公式：铣削切削力是在铣削过程中刀具对工件作用的力，通常用N（牛顿）来表示。
铣削切削力的计算公式为：Ft = Kc×ae×ap×fr其中，Ft 为铣削切削力，单位为N；Kc 为切削力系数；ae 为切削深度，单位为mm；ap 为轴向进给深度，单位为mm；fr 为切削速度，单位为mm/min。
切削三要素及选择
切削三要素及选择
目的：
1借助机械加工手册合理选择Vc、αp 及f
2对应不同的材料合理选择切削速度
重点：
对应不同的材料合理选择切削速度
教程：
一、加工中的三个表面及两种运动
三个表面：已加工表面、待加工表面、过
度表面
两种运动：主运动、进给运动
二、切削三要素
αp、f、Vc
（1）切削深度αp：已加工表面与待加工表面间垂直距离
（2）进给量f：工件每旋转一周，车刀沿进给方向前进的距离（3）切削速度Vc：切屑相对刀具上某一点移动的速度
V c∝n , V c∝d
V c=∏dn/1000
例一 d=20 mm n=1500r/min 求Vc
解：Vc=∏dn/1000=3.14*20*1500/1000=94.2(m/min)
在实际加工中已知切削速度，然后求转速n的大小。
例二、已知Vc=180 m/min d=30mm 求： n=?
解：由Vc=∏dn/1000 n=1000Vc/∏d=1000*180/(3.14*30)=1910r/min 说明：碳钢 f=0.18时V c=260-290m/min
三、练习：
铝件由Ф30一刀车至Ф26 选取V c=300m/min
求：n=? αp=？
解：αp=（30-26）/2=2mm
n=1000Vc/∏d=1000*300/(3.14*30)=3185 r/min
四、转速和进给量的设定。
切削三要素计算公式【终于全了】
金属切削技能在机械加工中是一个基本的技能，也是很多机械加工人常常挂在嘴边的一个词，虽然金属切削技能很基本，但是深入了解金属切削后你会发现里面的学问还真的很多，不少数控车床的操作者，对车床的切削原理知道得很少，常常不知道如何正确选择主轴转速S、进刀量F，以及进刀的深度，即切削三要素的计算公式，希望这篇文章能对他们有所帮助。
众说周知，提高加工效率时，提高切削三要素（切削线速度，吃刀深度，进给量）是最简单、最直接的方法。
但刀具切削三要素的提高，一般会受到现有机床设别条件的限制。
在切削三要素的确定法则：依次确定吃刀深度，进给量以及切削线速度。
吃刀深度一般根据加工余量确定，粗加工进给量根据机床功率确定，精加工进给量根据表面粗糙度确定；切削线速度根据刀具材质和机床主轴转速确定。
主轴转速S、进刀量F，进刀的深度，在切削原理课程中称为切削加工三要素，如何正确选择这三个要素是金属切削原理课程的一个主要内容，我这里想尽可能简单地介绍一下选择这三个要素的基本原则：(一) 切削速度（线速度、园周速度）V(米/分)要选择主轴每分钟转数，必须首先知道切削线速度V应该取多少。
V的选择：取决于刀具材料、工件材料、加工条件等。
刀具材料：硬质合金，V可以取得较高，一般可取100米/分以上，一般购置刀片时都提供了技术参数：加工什么材料时可选择多少大的线速度。
高速钢：V只能取得较低，一般不超过70米/分，多数情况下取20~30米/分以下。
工件材料：硬度高，V取低；铸铁，V取低，刀具材料为硬质合金时可取70~80米/分；低碳钢，V可取100米/分以上，有色金属，V可取更高些（100~200米/分）.淬火钢、不锈钢，V 应取低一些。
加工条件：粗加工，V取低一些；精加工，V取高些。
机床、工件、刀具的刚性系统差，V取低。
如果数控程序使用的S是每分钟主轴转数，那么应根据工件直径，及切削线速度V计算出S：S（主轴每分钟转数）=V（切削线速度）*1000/（3.1416*工件直径）如果数控程序使用了恒线速，那么S可直接使用切削线速度V（米/分）（二）进刀量（走刀量）F主要取决于工件加工表面粗糙度要求。
切削参数和计算公式
切削参数和计算公式1.切削参数的定义：切削参数是指在切削过程中，用于描述切削力、切削速度、进给量等物理量的参数。
它们是切削过程中的基本参数，对于切削加工的效率、质量和切削工具的寿命等有着重要的影响。
2.切削力的计算公式：切削力是指在切削过程中刀具对工件的力，它是表征切削负荷大小的重要指标。
常见的切削力计算公式有：2.1无刃深切削力计算公式：Fc = k*Ap*fn其中，Fc为切削力；k为切削力系数，与材料性质以及加工方式有关；Ap为切削刀具的切削前切削面积；fn为切削力展开系数，与刀具形状有关。
2.2小尺寸切削力计算公式：Fc = Kc*Ap*Dpn其中，Fc为切削力；Kc为切削力系数，与材料性质以及加工方式有关；Ap为切削刀具的切削前切削面积；Dpn为主切削刃数。
2.3端面切削力计算公式：Fc=Kc*Ap其中，Fc为切削力；Kc为切削力系数，与材料性质以及加工方式有关；Ap为切削刀具的切削前切削面积。
3.切削速度的计算公式：切削速度是指刀具与工件相对运动的速度，它是切削过程中非常重要的参数，对于切削效果和工件表面质量有显著影响。
通常使用单位时间内刀具工作长度与刀具进给速率之比来表示切削速度。
常见的切削速度计算公式有：3.1转速计算公式：n=1000*v/(π*d)其中，n为转速；v为切削速度；d为刀具直径。
3.2切削速度计算公式：v=n*(π*d)/1000其中，v为切削速度；n为转速；d为刀具直径。
4.进给量的计算公式：进给量是指切削刀具每转一周与工件的相对位移距离，它是切削过程中控制材料去除率和工件表面质量的关键参数。
4.1转速计算公式：S=n*f其中，S为进给量；n为转速；f为进给速率。
4.2进给速率计算公式：f=S/n其中，f为进给速率；S为进给量；n为转速。
总结：切削参数是切削过程中描述切削力、切削速度、进给量等物理量的参数，对切削加工的效率、质量和切削工具的寿命有重要影响。
常见的切削参数计算公式包括切削力公式、切削速度公式和进给量公式等。
浅议普通车床的切削三要素的选择与计算方法
浅议普通车床的切削三要素的选择与计算方法
浅议普通车床的切削三要素的选择与计算方法
【摘要】介绍了切削用量三要素的基本概念、选择方法，在此基础上，分析了三要素对普通车床工件加工的影响，并通过举例方法，列出了三要素的计算选择方法。
【关键词】切削用量；影响；选择；计算
一、切削三要素
切削三要素（又叫切削用量）是衡量车削运动大小的参数。
它包括切削深度、进给量、切削速度。
（1）切削深度ap（背吃刀量）。
切削深度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。
即：ap=（dw-dm）/2
其中：dw—工件待加工表面的直径，（mm）；
dm—工件已加工表面的直径，（mm）
切断、车槽时的切削深度为车刀主切削刃的宽度。
（2）进给量f。
工件每转一转时，车刀在进给运动方向上移动的距离叫进给量，用（f）表示，单位是mm/r（也叫每转进给量）。
进给量还可表示进给运动时的速度，进给速度（fv）就是在单位时间内刀具在进给方向上移动的距离，单位mm/s。
fv=n×f
其中：n —主运动的转速，（mm/s）；f —每转进给量，（mm/r）
（3）切削速度V。
主运动的线速度叫切削速度，单位为m/min。
车削外圆时的切削速度计算公式为：V=π·d·n/1000；其中：d—工件待加工表面的直径，（mm）；n—工件的转速，（r/min）；V—切削速度，（m/min）。
二、切削用量选择原则
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。
切削加工常用计算公式
附录3：切削加工常用计算公式
(mm)
f —每转进给量（mm/r）
lw —工件长度 (mm)
2. 铣削加工
铣削速度Vc (m/min)
主轴转速n (r/min)
每齿进给量fz (mm)
工作台进给速度Vf (mm/min)
金属去除率Q (cm3/min)
净功率P (KW)
扭矩M (Nm)
以上公式中符号说明
D —实际切削深度处的铣刀直径（mm）
Z —铣刀齿数
a p —轴向切深 (mm)
a e —径向切深 (mm)
3. 钻削加工
切削速度Vc (m/min)
主轴转速n (r/min)
每转进给量f (mm/r)
进给速度Vf (mm/min)
金属切除率Q (cm3/min)
净功率P (KW)
扭矩M (Nm)
以上公式中符号说明：
d —钻头直径 (mm)
kc1 —为前角γo=0、切削厚度hm=1mm、切削面积为1mm2时所需的切削力。
(N/mm2)
mc —为切削厚度指数，表示切削厚度对切削力的影响程度，mc值越大表示
切削厚度的变化对切削力的影响越大，反之，则越小—前角（度）
γ
o。
切削参数和计算公式
N不锈钢=597rpm vf不锈钢=716mm/r p不锈钢=6.87kw T不锈钢=109Nm
U钻钻削功率和扭矩的计算 Power consuming and Torque force
例：工件材料为高合金钢，硬度HRC50，钻削直径20mm，Vc＝ 40m/min，f＝0.07mm/r，Kc＝4500N/mm2，
Compensation of cutting speed for tool life
Tool life (Mins.)
Correction factors
The basis of a tool life
“Start value”
Speed range
10 min. tool life 15 min. tool life 30 min. tool life
什么是切削三要素
车削与镗削： 车削速度Vc, 刀片切深ap, 每转走刀量fn; 铣削： 铣削速度Vc, 铣刀轴向切深ap, 径向切深ae， 每齿走刀量fz; 钻削： 钻削速度Vc, 钻头每转进刀量fr
加工效率
金属去除余量=apxfr (z) xVc
50/20% 20/20% 20/50%
选择切削参数的方法
面铣刀直径80mm, 6个刀片刃口，铣削的材料分别为铸 铝合金（kc:800) 和奥氏体不锈钢(kc:2400), 若刀片的切 削速度为600m/min和150m/min, 每齿进刀为fz=0.2mm/z, 切深ap=4mm, 切宽ae=60mm, 问他们的铣削功率和扭矩
N铝=2388rpm vf铝=2865mm/r p铝=9.16kw T铝=36Nm
＝0.9，计算钻削功率和扭矩。
P= KcfVc （D2－d2） D: hole diameter
切削3要素
切削3要素
线性切削速度Vc,切深ap和走刀量f是切削三要素。
Vc: m/min 米/分钟
ap: mm 毫米
fr(fn): mm/r 毫米/转
切削参数计算：
刀具寿命：影响刀片寿命的原因有切削热，摩擦和切削抗力，这三者随着切削速度的增加而加
剧最为强烈。
切削速度增加20%刀片磨损增加50%；
走刀量增加20%刀片磨损增加20%；
切深增加50%刀片磨损增加20%。
刀片前刀面轮廓:
不同的前角 - 5°, 11° , 15°
铣削刀具主偏角ISO
作用:
向主轴方向施加力不同
切屑厚度
切削深度
切削直径
顺铣和逆铣
顺铣的优点
铣削摩擦热少/刀片挤压变形小/刀片寿命长
逆铣的优点
刀体受铣削力冲击小/有利于减少工作台丝杠间隙窜动。
切削参数和计算公式
F力=Kc xfr xap
T= F力 x(D/2) =P x9549/RPM
镗削功率和扭矩计算
计算镗削功率时注意Vc减半， 即Vc镗＝1/2Vc车
Vc xap xfr xkc P=
60037.2 T= F力 x(D/2)
=P x9549/RPM
举例：镗削奥氏体不锈钢，工件硬度HB200, 工 件直径75mm,切深3mm,走刀量0.2mm/r, 切削速 度115m/min, 材料单位切削力为2900N/mm2,加 工长度为100mm
车削功率和扭矩计算
Vc= 3.14 xD xRPM 1000
举例：车削奥氏体不锈钢外圆，工件硬度HB200, 工 件直径75mm,切深3mm,走刀量0.2mm/r, 切削速度 230m/min, 材料单位切削力为2900N/mm2,加工长度
为100mm
V=Vc xap xfr(mm3/min) RPM=(230X1000)/(3.14X75)=976转每分钟
面铣刀直径80mm, 6个刀片刃口，铣削的材料分别为铸 铝合金（kc:800) 和奥氏体不锈钢(kc:2400), 若刀片的切 削速度为600m/min和150m/min, 每齿进刀为fz=0.2mm/z, 切深ap=4mm, 切宽ae=60mm, 问他们的铣削功率和扭矩
N铝=2388rpm vf铝=2865mm/r p铝=9.16kw T铝=36Nm
N不锈钢=597rpm vf不锈钢=716mm/r p不锈钢=6.87kw T不锈钢=109Nm
U钻钻削功率和扭矩的计算 Power consuming and Torque force
例：工件材料为高合金钢，硬度HRC50，钻削直径20mm，Vc＝ 40m/min，f＝0.07mm/r，Kc＝4500N/mm2，
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。
（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 ）。
（三）背吃刀量a p通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量。
根据此定义，如在纵向车外圆时，其背吃刀量可按下式计算：a p = （d w — d m ）/2 （1-3 ）式中 d w ——工件待加工表面直径（mm ）；dm ——工件已加工表面直径（mm ）。
涂层刀片为了提高刀具（刀片）表面的硬度和改善其耐磨性、润滑性，通过化学气相沉积和真空溅射等方法，在硬质合金刀片表面喷涂一层厚度5～12μ m以下的TiC、TiN或Al 2O 3等化合物材料。
TiC 涂层刀片，硬度可达3200HV，呈银灰色，耐磨性好，容易扩散到基体内与基体粘结牢固，在低速切削温度下有较高的耐磨性。
TiN 涂层刀片TiN硬度为2000HV，呈金黄色，色泽美观，润滑性能好，有较高的抗月牙洼型的磨损能力，与基体粘结牢固程度较差。
Al 2O 3 涂层刀片硬度可达3000HV，有较高的高温硬度的化学稳定性，适用于高速切削。
除上述单层涂覆外，还可TiC-TiN, TiC+TiN+Al 2O 3等二层、三层的复合涂层，其性能优于单层。
切削用量 切削用量三要素之欧阳理创编
切削用量切削用量三要素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。
（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 ）。
（三）背吃刀量 a p通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量。
根据此定义，如在纵向车外圆时，其背吃刀量可按下式计算：a p = （d w —d m ）/2 （1-3 ）式中 d w ——工件待加工表面直径（mm ）；dm ——工件已加工表面直径（ mm ）。
涂层刀片为了提高刀具（刀片）表面的硬度和改善其耐磨性、润滑性，通过化学气相沉积和真空溅射等方法，在硬质合金刀片表面喷涂一层厚度 5～12μ m以下的 TiC、 TiN或Al 2O 3等化合物材料。
TiC 涂层刀片，硬度可达 3200HV，呈银灰色，耐磨性好，容易扩散到基体内与基体粘结牢固，在低速切削温度下有较高的耐磨性。
TiN 涂层刀片 TiN硬度为 2000HV，呈金黄色，色泽美观，润滑性能好，有较高的抗月牙洼型的磨损能力，与基体粘结牢固程度较差。
Al 2O 3 涂层刀片硬度可达 3000HV，有较高的高温硬度的化学稳定性，适用于高速切削。
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切削三要素计算公式
切削三要素是影响加工质量和生产率的重要因素。
操作者在实际加工中可以体验到它的作用。
三要素是：
①切削速度：用V表示，计算公式V=nπD/（1000×60）（m/s）
式中，D—工件待加工面直径（mm）。
n—工件转速（r/min）
②走刀量：用S表示，单位（mm/r）。
工件每转一周，刀具沿进给运动方向移动的距离。
③切削深度：用t表示，单位（mm），计算公式t=（D-d）/2，式中D、d分别为待加工面和已加工面直径。
通常以粗加工、精加工来选择切削三要素。
粗加工一般选用低切削速度，大走刀量；精加工一般选用高切削速度，小走刀量。