2(1)零件切削加工参数的确定
机械加工与装配作业指导书
机械加工与装配作业指导书第1章机械加工基础知识 (4)1.1 金属切削原理 (4)1.1.1 金属切削概述 (4)1.1.2 切削用量 (4)1.1.3 切削力 (4)1.1.4 刀具材料与结构 (4)1.2 机械加工工艺规程 (4)1.2.1 工艺规程概述 (4)1.2.2 工艺路线的制定 (5)1.2.3 工序内容的制定 (5)1.2.4 切削参数的确定 (5)1.3 机械加工精度与表面质量 (5)1.3.1 机械加工精度 (5)1.3.2 表面质量 (5)1.3.3 提高加工精度和表面质量的方法 (5)1.3.4 加工误差及其控制 (5)第2章常用机械加工方法 (5)2.1 车削加工 (5)2.2 铣削加工 (5)2.3 钻削加工 (6)2.4 镗削加工 (6)第3章数控加工技术 (6)3.1 数控编程基础 (6)3.1.1 数控编程基本概念 (6)3.1.2 编程语言 (6)3.1.3 编程步骤 (6)3.2 数控车削加工 (6)3.2.1 基本原理 (7)3.2.2 工艺参数 (7)3.2.3 编程方法 (7)3.3 数控铣削加工 (7)3.3.1 基本原理 (7)3.3.2 工艺参数 (7)3.3.3 编程方法 (7)第4章特种加工技术 (7)4.1 电火花加工 (7)4.1.1 概述 (7)4.1.2 电火花加工设备 (7)4.1.3 电火花加工工艺 (8)4.1.4 电火花加工应用 (8)4.2 激光加工 (8)4.2.2 激光加工设备 (8)4.2.3 激光加工工艺 (8)4.2.4 激光加工应用 (8)4.3 电子束加工 (8)4.3.1 概述 (8)4.3.2 电子束加工设备 (8)4.3.3 电子束加工工艺 (9)4.3.4 电子束加工应用 (9)第5章零件加工工艺分析 (9)5.1 零件结构工艺性分析 (9)5.1.1 零件结构特点 (9)5.1.2 零件材料 (9)5.1.3 零件加工难度及质量要求 (9)5.2 零件加工工艺路线设计 (9)5.2.1 工艺流程规划 (9)5.2.2 工艺参数设定 (10)5.3 工艺参数选择与计算 (10)5.3.1 切削速度 (10)5.3.2 进给量 (10)5.3.3 切削深度 (10)5.3.4 磨削用量 (10)第6章机械装配基础知识 (11)6.1 装配精度与工艺 (11)6.1.1 装配精度的定义与分类 (11)6.1.2 影响应装配精度的因素 (11)6.1.3 提高装配精度的措施 (11)6.2 装配方法与工具 (11)6.2.1 装配方法的分类与选用 (11)6.2.2 常用装配工具及设备 (12)6.3 装配前的准备工作 (12)6.3.1 零部件检查 (12)6.3.2 装配前的准备工作 (12)6.3.3 装配前的技术准备 (12)第7章常见机械装配工艺 (12)7.1 螺纹连接装配 (12)7.1.1 螺纹连接概述 (12)7.1.2 螺纹连接装配工艺 (13)7.2 键、销连接装配 (13)7.2.1 键、销连接概述 (13)7.2.2 键、销连接装配工艺 (13)7.3 过盈连接装配 (13)7.3.1 过盈连接概述 (13)7.3.2 过盈连接装配工艺 (13)7.4.1 滚动轴承概述 (14)7.4.2 滚动轴承装配工艺 (14)第8章装配质量控制与检验 (14)8.1 装配质量控制措施 (14)8.1.1 建立完善的质量管理体系，保证装配过程遵循相关标准和规范。
金属零件课程设计方案模板
一、课程名称：金属零件设计与制造二、课程简介：金属零件设计与制造是机械工程领域的一门重要课程，旨在培养学生的金属零件设计、工艺分析和制造能力。
通过本课程的学习，学生将掌握金属零件的基本设计原理、常用工艺方法以及制造过程中的质量控制要点。
三、课程目标：1. 理解金属零件设计的基本原理和方法；2. 掌握金属零件的工艺分析、工艺方案制定和工艺文件编写；3. 学会金属零件的制造工艺，包括铸造、焊接、切削加工等；4. 具备金属零件质量控制的基本能力。
四、课程内容：1. 金属零件设计基础- 金属零件的分类与特点- 金属零件设计的基本原则- 金属零件的尺寸、形状及表面质量要求2. 金属零件工艺分析- 金属零件加工工艺路线的制定- 金属零件加工工艺参数的确定- 金属零件加工工艺的优化3. 金属零件铸造工艺- 铸造工艺方法及特点- 铸造工艺参数的确定- 铸造缺陷及预防措施4. 金属零件焊接工艺- 焊接方法及特点- 焊接工艺参数的确定- 焊接缺陷及预防措施5. 金属零件切削加工工艺- 切削加工方法及特点- 切削加工参数的确定- 切削加工缺陷及预防措施6. 金属零件质量控制- 金属零件质量标准及检测方法- 金属零件质量问题的分析及处理五、教学方法与手段：1. 讲授法：系统讲解金属零件设计与制造的基本理论、方法和技术；2. 案例分析法：通过分析典型金属零件的设计与制造案例，提高学生的实践能力；3. 实验教学：引导学生进行金属零件设计与制造的实验操作，巩固理论知识；4. 讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高思维能力和创新能力；5. CAD/CAM软件应用：培养学生利用CAD/CAM软件进行金属零件设计的能力。
六、考核方式：1. 平时成绩：课堂参与、作业完成情况等；2. 期中考试：考察学生对金属零件设计与制造基本理论的掌握程度；3. 期末考试：考察学生对金属零件设计与制造实践能力的掌握程度；4. 课程设计：学生独立完成金属零件设计与制造课程设计，考察学生的综合能力。
机械制造技术基础期末试题及答案.
名词解释避免空走刀；或是车削完后把工件从原材料上切下来。
（4.3）表面质量：通过加工方法的控制，使零件获得不受损伤甚至有所增强的表面状态。
包括表面的几何形状特征和表面的物理力学性能状态。
标注角度与工作角度刀具的标注角度是刀具制造和刃磨的依据，主要有：前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。
切削加工过程中，由于刀具安装位置的变化和进给运动的影响，使得参考平面坐标系的位置发生变化，从而导致了刀具实际角度与标注角度的不同。
刀具在工作中的实际切削角度称为工作角度。
粗基准——未经过机械加工的定位基准称为粗基准。
常值系统误差当连续加工一批零件时,这类误差的大小和方向或是保持不变刀具耐用度：是指刃磨后的刀具从开始切削至磨损量达到磨钝标准为止所用的切削时间刀具标注后角：后刀面与切削平面之间的夹角刀具标注前角：基面与前刀面的夹角刀具寿命是指一把新刀具从开始投入使用直到报废为止的总切削时间定位：使工件在机床或夹具中占有准确的位置。
定位基准在加工时，用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准积屑瘤粘附到刀具的前刀面上靠近刀刃处，形成的一块很硬的楔状金属瘤，通常称为积屑瘤，也叫刀瘤，机械加工工艺系统在机械加工中,由机床、刀具、夹具与被加工工件一起构成了一个实现某种加工方法的整体系统,机械加工工艺规程把工艺过程的有关内容，用工艺文件的形式写出来，称为机械加工工艺规程。
机械加工表面质量，是指零件在机械加工后被加工面的微观不平度，也叫粗糙度精基准：用加工过的表面作定位基准，这种定位基准称为精基准。
基准：零件上用以确定其他点、线、面位置所依据的那些点、线、面。
（2.2）夹紧：在工件夹紧后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。
加工精度：零件加工后的实际几何参数和理想几何参数符合程度。
加工误差：零件加工后的实际参数和理想几何参数的偏离程度。
金属的可焊性——指被焊金属在采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构型式的条件下，获得优质焊接接头的难易程度。
机械加工工时定额(车、铣、镗)切削用量参考表
机械加工工时定额(车、铣、镗)切削用量参考表1、该表中每一种加工方式的理论工时为单道工步的切削时间，仅用于参考，总的切削时间为所有工步切削时间的总和2、总加工成本可以参考以下计算公式： C总 = 单位时间机床的切削成本 * 切削时间 + 单位时间机床非切削成本 * 所有装夹、换刀等动作时间 + 其它非加工费用3、如果表中须输入的前提参数与实际有区别，可以在理论工时的基础上乘以难度系数，推荐难度系数为1.0~3.0切削参数选择原则：切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数，而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。
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。
一制订切削用量时考虑的因素切削加工生产率在切削加工中，金属切除率与切削用量三要素ap、f、v均保持线性关系，即其中任一参数增大一倍，都可使生产率提高一倍。
然而由于刀具寿命的制约，当任一参数增大时，其它二参数必须减小。
因此，在制订切削用量时，三要素获得最佳组合，此时的高生产率才是合理的。
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，增大进给量将增大加工表面粗糙度值。
因此，它是精加工时抑制生产率提高的主要因素。
二刀具寿命的选择原则切削用量与刀具寿命有密切关系。
在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。
一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。
选择刀具寿命时可考虑如下几点：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。
对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，一般取15-30min。
切削 用量的合理选择
2）根据机床说明书，取机床实际进给量 =0.51mm／r。 3）检验机床进给机构允许的进给量。参考CA6140车床说 明书，查出机床进给机构允许的最大进给抗力为：FMfmax＝ 3528N。 计算切削时进给力为：
统、工件刚度以及精加工时表面粗糙度要求，确定进给量。
3）根据刀具寿命，确定切削速度。 4）所选定的切削用量应该是机床功率所允许的。
1.2切削用量的合理选择方法
1.背吃刀量的合理选择
背吃刀量一般是根据加工余量来确定。 粗加工（表面粗糙度Ra=50～12.5μm）时，尽可能一 次走刀即切除全部余量，在中等功率的机床上加工，取 ap=8～10mm；加工余量太大或余量不均匀、工艺系统刚性 不足或者断续切削时，可分几次走刀。 半精加工（Ra=6.3～3.2μm）时，取ap=0.5～2mm。 精加工（Ra=1.6～0.8μm）时，取ap=0.1～0.4mm。
1.5切削用量的优化概念
切削用量的优化是指在一定的预定目标及约束条件下， 选择最佳的切削用量。
在实际生产中，由于各种条件（加工零件、机床、刀 具、夹具等）都在变化，很难确定出一组最合理的切削用 量数值。
利用切削用量优化的方法，在确定加工条件下，综合 考虑各个因素，通过计算机辅助设计，能找出满足高效、 低成本、高利润和达到表面质量要求的一组最佳的切削用 量参数。实际切削用量的优化过程就是建立优化目标的数 学模型，用计算机求极值。主要目标函数有三个。
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
数控铣削加工参数的确定原则
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，最大限度地提高生产率，降低成本。
（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)的直径来选择。
其计算公式为：n=1000v/(πD)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）进给速度的确定进给速度F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。
在轮廓加工中，在接近拐角处应适当降低进给量，以克服由于惯性或工艺系统变形在轮廓拐角处造成“超程”或“欠程”现象。
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100~200mm/min范围内选取。
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。
3）当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，一般在20~50mm/min范围内选取。
4）刀具空行程时，特别是远距离“回零”时，可以选择该机床数控系统给定的最高进给速度。
（3）背吃刀量确定背吃刀量(a p)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加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。
为了保证加工表面质量，可留0.2~0.5mm精加工余量。
切削参数和计算公式
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
Time= fr xN
Vc xap xfr xkc P= 60037.2 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
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 RPM=(115X1000)/(3.14X75)=488转每分钟
60037.2
T= F力 x(D/2) =P x9549/RPM
铣削功率和扭矩的计算 铣削三要素 Cutting data formulas
铣削功率和扭矩的计算 Power consuming and Torque force
Torque (Nm) = kW (nett) x 9549 RPM
铣削功率和扭矩的计算 Power consuming and Torque force 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
数控铣削加工工艺参数的确定
数控铣削加工工艺参数的确定确定工艺参数是工艺制定中重要的内容，采用自动编程时更是程序成功与否的关键。
（一）用球铣刀加工曲面时与切削精度有关的工艺参数的确定1、步长l （步距）的确定步长l （步距）——每两个刀位点之间距离的长度，决定刀位点数据的多少。
曲线轨迹步长l 的确定方法：直接定义步长法：在编程时直接给出步长值，根据零件加工精度确定间接定义步长法：通过定义逼近误差来间接定义步长2、逼近误差e r 的确定逼近误差e r ——实际切削轨迹偏离理论轨迹的最大允许误差三种定义逼近误差方式（如图16-4所示）：指定外逼近误差值：以留在零件表面上的剩余材料作为误差值（精度要求较高时一般采用，选为0.0015~0.03mm ）指定内逼近误差值：表示可被接受的表面过切量同时指定内、外逼近误差3、行距S （切削间距）的确定行距S （切削间距）——加工轨迹中相邻两行刀具轨迹之间的距离。
行距小：加工精度高，但加工时间长，费用高行距大：加工精度低，零件型面失真性较大，但加工时间短。
两种方法定义行距：（1）直接定义行距算法简单、计算速度快，适于粗加工、半精加工和形状比较平坦零件的精加工的刀具运动轨迹的生成（2）用残留高度h 来定义行距残留高度h ——被加工表面的法矢量方向上两相邻切削行之间残留沟纹的高度。
大：表面粗糙度值大小：可以提高加工精度，但程序长，占机时间成倍增加，效率降低选取考虑：粗加工时，行距可选大些，精加工时选小一些。
有时为减小刀峰高度，可在原两行之间加密行切一次，即进行曲刀峰处理，这相当于将S 减小一半，实际效果更好些。
图3.2.6 指定逼近误差（二）与切削用量有关的工艺参数确定1、背吃刀量a p与侧吃刀量a e背吃刀量a p——平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸。
侧吃刀量a e——垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸。
从刀具耐用度的角度出发，切削用量的选择方法是：先选取背吃刀量a p或侧吃刀量a e，其次确定进给速度，最后确定切削速度。
加工中心刀具切削参数
加工中心刀具切削参数加工中心刀具切削参数是指在加工过程中，对刀具进行切削操作所需的各项参数，包括主要的切削速度、进给速度、切深、进给量和刀具半径等。
这些参数的选择和调整对加工中心的加工效果、刀具寿命和机床的寿命等都有着重要的影响。
切削速度是切削过程中刀具与工件之间相对运动的速度，通常以米/分钟或转/分钟为单位。
切削速度过高容易导致刀具过早磨损、发生碎裂，而切削速度过低则容易造成加工表面粗糙。
选择适当的切削速度需要考虑刀具材料、刀具形状和工件材料等因素。
可以通过试切实验和参考经验数据来确定切削速度。
进给速度是指加工过程中刀具移动的速度，通常以mm/分钟为单位。
进给速度过高可能导致刀具磨损加快，加工表面质量下降，而进给速度过低则会使加工效率降低。
选择适当的进给速度需要考虑加工过程中的切削深度和刀具直径等因素。
通常可以通过试切实验和精算计算来确定进给速度。
切深是指每次刀具切削的深度，通常以毫米为单位。
切深过大容易使切削力过大，导致刀具破碎或机床振动。
切深过小则加工效率低下。
选择适当的切深需要综合考虑刀具材料、刀具形状和工件材料等因素，通常可以通过试切实验和精算计算来确定切深。
进给量是指刀具每次转过的角度或切削路径上移动的距离，通常以毫米为单位。
进给量的选择决定着加工效率和加工表面的质量。
进给量过大可能导致切削力过大，减少刀具寿命，而进给量过小则会降低加工效率。
选择适当的进给量需要考虑刀具材料、刀具形状和工件材料等因素。
可以通过试切实验和经验数据来确定进给量。
刀具半径是指刀具切削部分的半径。
刀具半径的选择决定了切削路径和加工曲线的形状，也会影响到加工表面的质量。
刀具半径过大或过小都会对加工效果产生不利影响。
选择合适的刀具半径需要考虑切削深度、进给速度和加工表面要求等因素。
除了以上主要的切削参数外，还有一些其他的切削参数也同样重要。
例如，冷却液的使用与否、冷却液类型的选择和冷却液的流量等，都会对切削过程中刀具的磨损和加工表面的质量产生重要影响。
利用首件加工标定切削参数法
利用首件加工标定切削参数法在制造业中，首件加工是一个重要的环节。
它是指在批量生产之前，通过对第一个产品进行加工，以确定最佳的加工工艺和参数，为后续的生产提供依据。
这种方法能够有效提高产品质量，减少生产成本，提高生产效率。
那么，如何利用首件加工来标定切削参数呢？首先，我们需要了解标定切削参数的含义。
切削参数是指在加工过程中，刀具与工件之间的相对运动速度、刀具的切削深度和进给速度等参数。
这些参数的设置直接影响到加工过程中的切削力、刀具寿命和工件表面质量。
通过标定这些参数，我们可以找到最适合当前加工条件的参数组合，从而提高加工质量。
接下来，我们来详细介绍一下利用首件加工标定切削参数的步骤。
1.准备工具和设备：根据加工需求，选择合适的刀具和机床。
同时，确保测量设备和检测仪器处于良好状态。
2.加工首件：按照预定的加工工艺对第一个工件进行加工。
在这个过程中，记录刀具的切削速度、进给速度、切削深度等参数。
3.检测首件质量：加工完成后，对首件进行质量检测，包括表面质量、尺寸精度等。
将检测结果与设计要求进行对比，分析是否存在加工缺陷。
4.分析与调整：根据首件的加工情况和检测结果，分析加工过程中存在的问题。
针对这些问题，调整切削参数，如刀具的切削速度、进给速度和切削深度等。
5.加工后续工件：按照调整后的切削参数对后续工件进行加工。
同时，加强对加工过程的监控，确保产品质量稳定。
利用首件加工标定切削参数的方法具有以下优势：1.提高加工质量：通过优化切削参数，可以有效降低加工过程中的切削力，减少刀具磨损，提高工件表面质量。
2.减少生产成本：合适的切削参数可以提高刀具的使用寿命，降低换刀频率，节省刀具采购和更换成本。
3.提高生产效率：优化后的切削参数可以提高加工速度，缩短生产周期，提高生产效率。
4.易于操作和推广：首件加工标定切削参数的方法操作简便，容易掌握，适用于各种加工场合，具有较高的推广价值。
总之，利用首件加工标定切削参数法是一种实用、高效的生产加工方法。
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。
如何选择刀具和切削参数
205
6：依切削参数的优化 • 根据刚才选择的刀片，您可以很方便地选得适用的切削参数推荐值。 线速度Vc=200m/min，每齿进给fz=0.25mm/z，因为刀盘直径我们已 经知道是D=100mm，所以转速N=636rpm，刀盘齿数为Z=7，所以实 际的工作进给量F=636*7*0.25=1110mm/min。 实际每转的进给量为Fr=7*0.25=1.75mm>1.5mm的修光刃实际有效 宽度，所以可以预计加工的光洁度不是很好，要提高光洁度您认为应 该采用什么措施？ 正确的办法应该是加用修光刃刀片而不是简单地降低每齿进给量。
Plunging Plunging 插铣 插铣
3：确定最适合的首选刀片 • 如我们以加工45钢为例，即山高第4组材料，根据被加工材料在样本的 相应组别中您可以非常容易地找到首选刀片的推荐。 XOMX090308TR-ME06 T350M
4：您也可以在样本中了解 到有关刀盘的其它信息
• 这些信息包括： 刀盘的有效工作直径、杆式 刀的柄直径、刀盘高度、齿 数、重量、盘式刀盘安装孔 径、备用板手、适用的刀柄 规格、安全最大切深等等。
1：确定被加工工件的材料组别 • 依据国际ISO标准的规定，常见的 工件材料被分为六类： 钢件类（P类）--山高组别1-6 不锈钢类（M类）--山高组别7-11 铸铁类（K类）--山高组别12-15 有色金属类（N类）--山高组别16-17 耐热合金类（S类）--山高组别20-22 淬硬钢类（H类）--山高组别7 我们最常用的45号钢为第3 组材料，不 锈钢( 316 )属于第9组材料，铸铁HT25 ( GG25 )属于第12组， 铝合金属于第 16组，钛合金( Ti6Al4V )属于20组，镍 基合金( 718 )属于第22组。
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。
机械制造基础题目及答案(1)
《机械制造基础》试题库第一章金属切削的基本理论一、填空题1. 切削液的作用主要有： ,润滑、冷却、洗涤和防锈，排屑。
2. 目前生产中最常用的两种刀具材料是高数刚和硬质合金，制造形状复杂的刀具时常用高数刚。
3.从球墨铸铁的牌号上可看出其_____最低抗拉强度______和_____最低伸长率______两个性能指标。
4.在普通低合金结构钢中主要加入的合金元素为____硅锰_______，以强化材料基体。
5.切削用量三要素是指_____速度______、___深度________和____进给量_______。
6.基准根据功用不同可分为_____设计基准_____与___工艺基准_______两大类。
7.刀具磨损的三种形式是____前刀面磨损_______、____后刀面磨损_______和____前后刀面磨损_______。
8.钢在淬火后能达到的最高硬度叫___淬硬性________。
二、单项选择题1. 下列刀具材料中，强度和韧性最好的是： ( A )A、高速钢B、YG类硬质合金C、YT类硬质合金D、立方氮化硼2 . 一般当工件的强度、硬度、塑性越高时，刀具耐用度： ( D )A、不变B、有时高，有时低C、越高D、越低3. 磨削加工时一般采用低浓度的乳化液，这主要是因为： ( B )A、润滑作用强B、冷却、清洗作用强C、防锈作用好D、成本低4. 影响刀头强度和切屑流出方向的刀具角度是： ( D )A、主偏角B、前角C、副偏角D、刃倾角5. 淬火处理一般安排在： ( B )A、毛坯制造之后B、粗加工后C、半精加工之后D、精加工之后6 .在刀具方面能使主切削刃的实际工作长度增大的因素是： ( C )A、减小前角B、增大后角C、减小主偏角D、减小副偏角7.选择金属材料的原则，首先应满足（ A ）A.零件使用性能要求B.零件工艺性能要求C.材料经济性D.加工成本8.合金钢的可焊性可依据（ C ）大小来估计。
切削参数的选用原则
图4-29
切宽槽的走刀路线
小结：1. 数控车削切削用量的选择原则、方法及主要问题
2. 数控车削工序划分和加工顺序安排 3. 确定走刀路线的原则
4. 数控车床常用的走刀路线
作业：
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
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 背吃刀量 mm 3 切削速度 （m／min） 260 精 加 工 进给量 （mm／r） 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
圆柱面及圆锥面（粗车掉R42mm圆弧的部分余量），换刀后按总长
要求留下加工余量，然后切断。 第二道工序（见图4-20（c）），用Φ 12mm外圆及Φ 20mm端面
装夹，工序内容有：先车削包络SR7mm球面的30º圆锥面，然后对全
部圆弧表面半精车（留少量精车余量），最后换精车刀将全部圆弧 表面一刀精车成形。
程。
确定走刀路线的总原则：在保证零件加工精度和表面质量的前 提下，尽量缩短走刀路线，以提高生产率；方便坐标值计算，减少
编程工作量，便于编程。对于多次重复的走刀路线，应编写子程序，
简化编程。
数控车床上加工零件时常用的走刀路线： （1）车圆弧的走刀路线分析 实际车圆弧时，需要多刀加工，先将大部分余量切除，最后才 车出所需圆弧。下面介绍车圆弧常用的加工路线。
粗加工
精加工 钻中心孔
2-3
2-6
80～120
120～150 500～800r· -1 min
数控车削加工实例
数控车削加工综合实例锥孔螺母套零件如图23-1所示，按中批生产安排其数控加工工艺，编写出加工程序。
毛坯为￠72mm 棒料。
任务实施1 加工工艺的确定 1.分析零件图样该零件表面由内外圆柱面、圆锥孔、圆弧、内沟槽、内螺其余3.2纹等表面组成。
其中多个径向尺寸和轴向尺寸有较高的尺寸精度、表面质量和位置公差要求。
2.工艺分析1）加工方案的确定根据零件的加工要求，各表面的加工方案确定为粗车→精车。
2）装夹方案的确定加工内孔时以外圆定位，用三爪自定心卡盘装夹。
加工外轮廓时，为了保证同轴度要求和便于装夹，以工件左端面和￠32孔轴线作为定位基准，为此需要设计一心轴装置（图23-2中双点划线部分），用三爪卡盘夹持心轴左端，心轴右端留有中心孔并用顶尖顶紧以提高工艺系统的刚性。
外轮廓车削心轴定位装夹方案3）加工工艺的确定（1）加工路线的确定加工路线见表23-1。
数控加工工艺路线单（2）工序30①工序卡工序卡见表。
数控加工工序卡②进给路线的确定（略）③刀具及切削参数的确定刀具及切削参数的确定见表。
数控加工刀具卡（3）工序40①工序卡工序卡见表。
数控加工工序卡②进给路线的确定（略）③刀具及切削参数的确定刀具及切削参数的确定见表。
数控加工刀具卡（3）工序50①工序卡工序卡见表。
数控加工工序卡②进给路线的确定精加工外轮廓的走刀路线如图所示，粗加工外轮廓的走刀路线略。
外轮廓车削进给路线③刀具及切削参数的确定刀具及切削参数的确定见表。
数控加工刀具卡2 参考程序编制1.工序301）工件坐标系的建立以工件左端面与轴线的交点为编程原点建立工件坐标系。
2）基点坐标计算（略）3）参考程序参考程序见表工序30参考程序2.工序401）工件坐标系的建立以工件右端面与轴线的交点为编程原点建立工件坐标系。
2）基点坐标计算（略）3）参考程序参考程序见表工序40参考程序3.工序501）工件坐标系的建立以工件右端面与轴线的交点为编程原点建立工件坐标系。
机械制造课后题答案
1。
2 何谓切削用量三要素?怎样定义？如何计算？答：切削用量三要素：切削速度V c、进给量f、背吃刀量ap；切削速度V c:主运动的速度,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：m/s或m/min式中 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）。
进给量f：进给速度V f是单位时间的进给量，单位是mm/s (mm/min）.进给量是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）.对于刨削、插削等主运动为往复直线运动的加工，虽然可以不规定进给速度却需要规定间歇进给量，其单位为mm/d.st（毫米/双行程）.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，季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).V f = f .n = fz . Z . n mm/s或mm/min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的垂直距离，单位 mm。
外圆柱表面车削的切削深度可用下式计算：mm对于钻孔工作ap = mm上两式中-—为已加工表面直径mm；—-为待加工表面直径mm。
1.3刀具切削部分有哪里结构要素？试给这些要素下定义。
(1）前刀面：前刀面Ar是切屑流过的表面。
根据前刀面与主、副切屑刃相毗邻的情况分：与主切屑刃毗邻的称为主前刀面；与副切屑刃毗邻的称为副前刀面。
（2）后刀面: 后刀面分为主后刀面与副后刀面。
主后刀面Aa是指与工件加工表面相面对的刀具表面。
副后刀面是与工件已加工表面相面对的刀具表面。
（3) 切屑刃：切削刃是前刀面上直接进行切削的边锋,有主切削刃和副切屑刃之分。
主切削刃指前刀面与主后刀面相交的锋边；副切削刃指前刀面与副后刀面相交的锋边。
(4) 刀尖：刀尖可以是主、副切削刃的实际交点，也可以是主副两条切削刃连接起来的一小段切削刃,它可以是圆弧，也可以是直线，通常都称为过渡刃。
加工中心刀具切削参数
加工中心刀具切削参数1. 切削速度（Cutting Speed）：切削速度是指刀具在切削工件时的线速度，一般以米/分钟（m/min）为单位。
切削速度的选择应根据材料的性质和硬度来确定，以保证刀具在切削过程中不过热或不磨损。
切削速度过高容易导致刀具过热，切削速度过低则会损伤刀具刃口。
切削速度的选择是一个经验性问题，需要根据实际情况进行调整。
2. 进给速度（Feed Rate）：进给速度是指加工中心在进行切削过程中刀具的前进速度，一般以毫米/转（mm/rev）为单位。
进给速度的选择需考虑切削过程中刀具的刃口磨损和工件表面光洁度。
进给速度过高容易导致刃口磨损，进给速度过低则会导致工件表面粗糙度增加。
进给速度的选择也需要根据实际情况进行调整。
3. 切削深度（Cutting Depth）：切削深度是指每次刀具进给的深度，一般以毫米为单位。
切削深度的选择应根据刀具尺寸和切削性能来确定，以避免刀具过度磨损或切削过程中出现振动。
切削深度过大容易导致刀具断裂，切削深度过小则会降低加工效率。
切削深度的选择也需要根据实际情况进行调整。
4. 切削角度（Cutting Angle）：切削角度是指刀具切入工件时与工件表面的夹角。
切削角度的选择应根据刀具的形状和切削性能来确定，以保证刀具在切削过程中能够切入工件并顺利进行切削。
切削角度对切削力和刀具寿命有着显著的影响。
切削角度的选择也需要根据实际情况进行调整。
5. 切削液（Cutting Fluid）：切削液是指在切削过程中用于冷却刀具和工件的液体。
切削液可以有效降低切削温度、减少切削力和刃口磨损，提高加工质量和刀具寿命。
切削液的选择应根据加工材料和切削性能来确定，以保证切削效果的最佳化。
综上所述，加工中心刀具切削参数是切削加工中的重要参数，对于加工质量和效率具有重要意义。
在实际操作中，需要根据材料性质、刀具特点和切削要求来灵活调整这些参数，以达到最优的加工效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
砂型铸造 特种铸造
锻造
轧制
冲压 挤压 旋压 拉拔
电弧焊 电阻焊 气焊 压焊
特种焊接
刃具加工 磨削
钳加工
电物理加工电化学加工 化学加工
整体热处理表面热处理
化学热处 理
复合加 工
电镀 化学镀 真空 沉积 热侵镀 转化膜 热喷涂
涂装
装配 试验与检验
粉末冶金
ap=（dw-dm）/2 mm
(2.5)
式中 dw—— 待加工表面直径（mm） dm——已加工表面直径（mm）
对于钻孔加工
ap=dm/2 mm
(2.6)
14
§2.1.4 切削层参数
（1）切削层 ➢各种切削加工的切削层参数，可用典型的外圆纵车来说明。 ➢如图所示，车刀主切削刃上任意一点相对于工件的运动轨迹 是一条空间螺旋线。
ve=vc+vf
(2.1)
图2.3 切削时合成切削速度
11
§2.1.3 切削要素
切削用量三要素—— vc、f 、 ap
（1）切削速度
切削速度是刀具切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度，其计算 公式为：
vc= dn m/s 或 m/min
(2.2)
1000
式中 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)
学习情境2 零件切削加工参数的 确定(上)
机械制造的工艺方法
机械制造工艺方法与分类
机械制造常用方法
JB/T5992-92——按大、中、小和细分类四个层次划分
表2-1 机械制造工艺方法类别划分及代码（JB/T5992-92）
大类
中类代码
代 码
名称
0
1
2
3
4
5
6
7
89
中类名称
0 铸造 1 压力加工 2 焊接 3 切削加工 4 特种加工
若主运动为往复运动时，其平均速度为：
式中
vc
2l nr 1000
（2.3）
nr —— 主运动每秒钟往复次数（str/s ） l —— 往复运动行程长度（mm）
12
（2）进给速度、进给量和每齿进给量
➢ 进给速度 vf 是单位时间的进给量，单位是mm/s(mm/min)
➢ 进给量 f 是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方向的相对位
6
2.1 任务1 认识金属切削加工的基本概念
本节提要
一、工件表面 二、切削运动 三、切削要素 四、切削层参数
7
§2.1.1 工件表面
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 （图2.1）：
1. 待加工表面：即 将被切去金属层的表 面;
冷作
非金属成 表面
形
处理
包装 防锈
缠绕
编织
其他 钎焊 其他
其他
其他 2
➢金属切削加工：利用金属切削刀具，在工件上切除多余金属 的一种机械加工方法。 ➢金属切削加工具有什么优点?
可获得较复杂的工件形状 可获得较小的表面粗糙度 可获得较高的尺寸精度、
表面几何形状精度和位置精度 ➢因此，金属切削加工常作为 零件的最终加工方法
4
工作任务
根据生产条件和具体工艺要求，确定零件加工 时各工序所用的刀具（名称、材料牌号、几何参 数）、切削用量以及切削液。
工作任务案例
加工图2-1所示传动轴，件数为5，所用设备为 CA6140，请确定粗、半精车阶段所用的车刀（名 称、材料牌号、几何参数）、切削用量及切削液。
5
图2-1 传动 轴零件图 材料：45钢
垂直于加工表面来度量的切削层尺寸（图1.19），称为切削厚度，以hD表 示。在外圆纵车（λs＝0）时：
hD＝f的切削层尺寸，称为切削宽度，以bD表示。 外圆纵车（当λs＝0 时）
bD=ap/sinkr
（2.8）
可见，在 f 与 ap一定的条件下，主偏角kr越大，切削厚度hD也就越大， 但切削宽度bD越小；kr 越小时，hD越小，bD越大；当kr＝90时，hD＝f。
工件每转一转， 车刀沿工件轴线 移动一段距离， 即进给量（f， mm/r）。
由车刀正在切削 着的这一层金属，
就叫切削层。
在外圆纵车时， 当k′r＝0、λs＝ 0时，切削层的 表面形状为一 平行四边形。
在特殊情况下（kr ＝90°）为矩形。
15
（2）切削厚度
为了简化计算工作，切削层的表面形状和尺寸，通常都在垂直于切 削速度vc的基面Pr内观察和量度。切削层参数为：
主运动的速度即切削速度，用vc（m/s）表示。
（2）进给运动
使新的金属不断投入切削的运动。 进给运动可以是连续运动，也可以是间歇运动。 进给运动的速度用进给量（f—mm/r）或进给速度（vf —mm/min） 表示。
9
主运动与进给运动举例
10
（3）合成运动与合成切削速度
➢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
移，单位是mm/r（毫米/转）。 ➢ 对于铣刀、铰刀、拉刀、齿轮滚刀等多刃切削工具，还应规定每齿进
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
vf =f·n=fz·z·n mm/s或mm/min （2.4）
13
（3）背吃刀量
表面对和于待车加削工和表刨面削间加的工垂来直说距，离背，吃单刀位量为amp为m。工件上已加工 外圆柱表面车削的深度可用下式计算：
2.加工(过渡)表面： 切削刃正在切削着的 表面; 3.已加工表面：已经 切去一部分金属形成 的新表面。
图2.1车削时的切削运动
8
§2.1.2 切削运动
➢切削运动:与零件几何形状形成有直接关系的运动 ➢按运动形式分有：直线运动、回转运动 ➢按切削时运动所起的作用来分，可分为：
（1）主运动
主运动是切下工件多余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。
3
知识目标
1. 掌握切削用量、切削层参数、材料切削加工性等概念。 2. 掌握刀具的结构、几何角度、常用材料、磨钝标准及其
使用寿命。 3. 掌握金属切削过程的基本规律。 4. 掌握确定刀具的几何参数、切削用量以及切削液的方法。
能力目标
能根据零件的加工要求，确定加工时各工序所用的刀 具、切削用量以及切削液。
16
（4）切削面积
切削层在基面Pr的面积，称为切削面积，以AD表示。其计算公式为：
AD=hD.bD
（2.9）
对于车削来说，不论切削刃形状如何，切削面积均为：