04-1合理选择切削用量1

工机 工机床 床 床 床 床 机床 床
代号 C Z T M
Y
机
械 读音 车 钻 镗 磨 2磨 3磨 牙
制
造
S X B LG Q 丝 铣 刨 拉割 其
技 术
机
械
制
滚丝机
造
技
术
立式铣床
龙门刨床 锯床
(B)通用特性代号
通用特性代号
通用 高精 精 特性 度 密
自 半自 数 加工 仿 动 动 控 中心 形
最大工件直径
1/10
最大磨削深度 工作台面长度
最大模数
技
龙门铣床 升降台式铣床
工作台面宽度 工作台面宽度
1/100 1/10
工作台面长度 工作台面长度
术
龙门刨床
最大刨削宽度
1/100
最大刨削长度
插床及牛头刨床 最大插削及刨削长度
1/10
—
拉床
额定拉力
1
最大行程
机床主参数表示机床规格的大小，是机床最主要的技术参数， 反映机床的加工能力。通常以最大加工尺寸或机床工作台尺寸 为主参数。在机床代号中用主参数的折算值来表示。主参数一 般用两位数字表示，位于组别、系别之后。
语拼音字母或阿
() ()
拉伯数字两者兼
(× ) ( )/( ) 有
机
械
其他特性代号 重大改进顺序号
制
主轴数或第二主参数
造
主参数或设计顺序号
技
系代号
组代号
术
通用特性、结构特性代号
类代号
分类代号
“Δ”数字
普通机床型号表示形式
“⃝”大写汉 语拼音字母
(A)类型代号
类别
车 床
钻 床
镗 床
磨床
齿轮 加 螺纹加 铣 刨 拉 锯 其他
127.2m /
min
术
半精车、精车时，切削力小，通常情况下，可不校核 机床功率和机床进给机构的强度。
任务五 熟悉机床型号及其主要技术指标用量
任务引入
机 械 机床是工作“母机”，是保证零件加工精度的基础。 制 造 技 术
知识链接
5.1 机床概述
5.1.1 机床的基本功能
机 械
➢刀具与工件之间的相对运动。
机 械
主轴V最大、最小转速分别为：
制 造 技
nm a x
1450
26 54
22 33
39 26
82 38
1506r
/
min
术
nm in
1450
26 54
16 39
18 47
19 71
29r
/
min
机
械 制
The End
造
技
术
床身上最大回转直径
1/10
最大工件长度
立式车床
最大车削直径
1/100
最大工件高度
摇臂钻床
最大钻孔直径
1
机
卧式镗床
镗轴直径
1/10
最大跨距 —
械
坐标镗床 外圆磨床
工作台面宽度
1/10
最大磨削直径
1/10
工作台面长度 最大磨削长度
制
内圆磨床
最大磨削孔径
1/10
造
矩台平面磨床
工作台面宽度
1/10
齿轮加工机床
任务引入
由表及里
机
械
制 造 技 术
主轴Ⅴ有几种可能的转 速，最高、最低转速又 分别是多少？
知识链接
6.1 机床传动系统的组成
(A)执行件 机 传递运动的末端件，带动工件或刀具完成一定形式的运动 械 (如旋转或直线运动)和保持准确的运动轨迹。常见的执行件 制 有主轴、刀架、工作台等。 造 技 术
(B)动力源 ➢普通机床通常采用三相异步电机作为动力源。
术
“1—2—uv—3—4”
是外联系传动链
5
A12
ux
6
7
螺纹车削传动示意
(B) 内联系传动链
传动链的两个末端件的转角或位移量之间需要有严格的比例 关系，这样的传动链称为内联系传动链。
机
械
制
造
技
术
“4—5—uX—6—7”
是内联系传动链
1
2
uv
3
4
B11
5
A12
ux
6
7
螺纹车削传动示意
(C) 传动原理图
(D)机床的组代号和系代号
机床组代号、系代号用两位阿拉伯数字表示(位于类代号 或通用特性代号、结构特性代号之后)，前位表示组别，后位 表示系列。
机
金属切削机床的类、组划分表
械
制
造
技
术
(E)机床的主参数、设计顺序号、第二主参数
常见机床的主参数与折算系数及第二主参数
机床
主参数
折算系数
第二主参数
卧式车床
机 械 制 造 ➢数控机床的动力源采用直流或交流调速电机、伺服电机和 技 步进电机等。 术
(C)传动装置
➢传动装置传递运动和动力。将动力源的运动和动力传递给 执行件， 同时完成变速、变向、改变运动形式等，使执行件 获得所需的运动速度、运动方向和运动形式。
机 ➢传动装置有机械、液压、电气、气动等多种形式。 械 制 ➢机械传动主要由带传动、齿轮传动、链传动、蜗杆蜗轮传 造 动、丝杠螺母传动等形式。 技 术 ➢传动装置分定比传动机构和置换机构。
(D)校核机床功率
(E)校核机床进给机构强度
4.3.2 确定半精车时切削用量
(A)背吃刀量
ap=（45-44）/2=0.5mm。
(B)进给量 机
械
根据表面粗糙度Ra3.2μm，rε=1mm，从表1-4中查得
制 f=0.30~0.35mm/r，按CA6140车床实际的进给量，确定
造 f=0.30mm/r。
电机、液压泵、气源等 操纵机构、电气电路、调整机 构、检测装置、数控系统等
排屑装置、自动测量装置等
5.1.2 机床的分类
(A)按加工性质和所用的刀具进行分类 (GB/T 15375-200)
分车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加 工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床和其他机床等11类。
机 械 (B)按使用万能性分类
5.2.3 组合机床及其自动线的型号 设计单位代号—分类代号 设计顺序号(重大改进顺序号)
组合机床及其自动线的分类代号
机
分类
械 大型组合机床 制 小型组合机床 造 自动换刀数控组合机床
技
术
代号 U H K
分类 大型组合机床自动线 小型组合机床自动线
自动换刀数控组合机床自动线
代号 UX HX KX
任务六 阅读机床传动系统图
技
术
(C)切削速度
查表1-5得νc=130~160m/min，由此推算机床主轴转速为
n 1000 c 1000 130 920 r / min d (50 5)
机 械
根据CA6140车床实际转速为560r/min，实际切削速度为
制
造 技
c
nd
1000
3.14 900 (50 5) 1000
选择较高的切削速度νc、尽可能大的背吃刀量ap和较小的 进给量f。
4.2 金属用量选择方法
4.2.1 背吃刀量的选用 (A) 粗加工
根据加工余量确 定
粗加工时，在保留半精加工和精加工余量的前提下，一般
机 尽可能用一次进给切除全部加工余量。
械
制 下列情况采用二次或多次走刀： 造
技
➢加工余量太大，导致机床动力不足或刀具强度不够。
传动比和传动方向固定 不变的传动机构，如定 比齿轮副、蜗杆蜗轮副、 丝杠螺母副等
可变换传动比和传动方 向的传动机构，如变换 齿轮变速、滑移齿轮变 速、离合器换向等
6.2 机床的传动链
机床为获得所需的运动，需要通过一系列的传动装置将执行 件和动力源，或者把执行件和执行件之间联系起来，此种联 系称为传动联系。
制
造
普通机床
技
术
专门化机床
专用机床
(C)按加工精度分类
普通精度机床(1)、精密机床(0.4)和高精度机床(0.25)。
(D)按自动化程度分类
手动机床、机动机床、半自动机床和自动化机床等。 机 械 制 造 技 术
5.2 机床型号的编制方法 “( )”内容可选，无
5.2.1 普通机床的型号
内容时此项不表示，有 内容则不带括号 “ ”大写汉
机 使执行件与运动源或使两个有关执行件保持确定运动联系的 械 一系列按一定规律排列的传动元件构成传动链。 制 造 技 术
(A) 外联系传动链
外联系传动链联系动力源和执行件之间的传动链，使执 行件得到运动，且能改变运动的速度和方向，但不要求动 力源和执行件之间有严格的传动比。
机
1
械
制
2
uv
造
3
技
4
B11
19 -8721
-
-Ⅴ
术
22
39
38
33
26
(B) 运动平衡方程式
n主
n电
26 54
Ⅱ-Ⅲ
Ⅲ-Ⅳ Ⅳ-Ⅴ
机
械
制
造 技 主轴转速，单位 术 r/min
电动机转速，n电 =1450r/min
分别为Ⅱ-Ⅲ、ⅢⅣ、Ⅳ-Ⅴ间的可变 传动比
根据传动路线表达式，主轴V共有转速18级，即
332 18
在ap、f选定后，生产中通常按实践经验和有关手册选取vc。
机 械 制 造 技 术
4.3金属用量选择举例
4.3.1 确定粗车时切削用量
(A)背吃刀量
机
ap=（50-45）/2=2.5mm。
械 (B)进给量
制 造 技
根据已知条件，查表1-3得f=0.4~0.5mm/r，按CA6140车 床实际的进给量，确定f=0.48mm/r。
术 ➢加工余量不均匀，断续切削。
➢工艺系统刚度不足等。
采用两次走刀时，通常第一次走刀取ap1=（2/3~3/4）加工 余量，第二次走刀取ap2=（1/4~1/3）加工余量。
(B) 半精加工
通常，取ap=0.5~2mm。
机 械 (C) 精加工
制 造
通常，取ap=0.1~0.4mm。
技
术
4.2.2 进给量的选用
(A) 粗加工
工艺系统刚度和机床进给机构强度允许的情况下，合理进
机 给量应是它们所能承受的最大进给量f。
械 制 生产中，通常根据加工材料、车刀刀杆直径、工件直径 造 及已确定的背吃刀量ap，查表确定f。 技 术 (B) 半精加工、精加工
根据表面粗糙度和加工精度查表确定。进给量f一般选得较
小。
4.2.3 切削速度的选用
术
(C)切削速度
查表1-5得νc=90~110m/min，由此推算机床主轴转速为
n 1000 c 1000 90 573r / min
d
50
机 械
根据CA6140车床实际转速为560r/min，实际切削速度为
制 造 技
c
nd
1000
3.14 560 50 1000
87.9m / min
术
➢分析传动系统图基本步骤 机
械
确定传动链的始、末两端件
制
造
技
确定计算位移
术
写出传动链的传动路线表达式
列出平衡方程式
6.3 传动系统分析例题
任务例题求解
(A) 传动路线表达式
机
16
18
械 制 造 技
电动机-
-Ⅰ-
-
26 54
-
-Ⅱ-
39 -1396
-
-Ⅲ
-
47
-3278
-
-Ⅳ
-
(F) 机床重大改进次数
机床性能及结构上有重大改进，则在原有机床型号的 尾部加重大改进顺序号，以区别型号，顺序号按A、B、 C、…的字母（“I”、“O”不选用）顺序选用。
机 械 制 造 技 术
5.2.2 专用机床型号
一般由设计单位代号和设计顺序号组成。 如，H—015
机
械
制
造
上海机床厂
技
代号
术
第15种专用机床为 专用磨床
为便于研究机床的传动联系，常用一些简单的符号表示每条 传动链两端件之间的各种传动联系，即为传动原理图。
机
械
制
造
技
a)电动机
术
合成
e)合成机构
b)主轴
c)车刀
d)滚刀
f)换置机构
g)机械定比联系 h)电联系 i)脉冲发生器
传动原理图常用符号
(D) 传动系统图
用简单的规定符号表示各种传动元件，以表示机床全部运动 关系的示意图称为传动系统图。
轻 加重 简 型型式
柔性 加工 单元
数 显
高 速
机
械 代号 G M Z B K H F Q C J R X S 制
造 读音 高 密 自 半 控 换 仿 轻 重 简 柔 显 速
技
术 通用特性代号位于类代号之后。
(C)结构特性代号
主参数相同而结构、性能不同的机床，在型号中加结构 特性代号加工区分。
结构特性代号用汉语拼音字母（通用特性代号已用字母 机 和“I”、“O”两字母不能用）A、B、C、D等表示，排在 械 通用特性代号之后。 制 造 技 术
任务四 合理选择切削用量
任务引入
机
械 任务：有一轴毛坯直径d=50mm，长度320mm，材料45钢，
制
σb=637Mpa；加工要求外圆加工至
44
0 0.062
mm，表面粗糙
造 度Ra3.2μm；采用焊接式硬质合金外圆车刀（材料YT15，
技 刀杆截面尺寸16mm×25mm）；车刀切削部分几何参数：
术
γo=15°，αo
=8°，κr
=75°，
' r
=10°，λs=0°，rε =1mm。
要求确定该车削工序的切削用量。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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4.1 金属用量选择原则
4.1.1 粗加工阶段切削用量选择原则 机
械 选取尽可能大的吃刀量ap，其次选取尽可能大的进给量f， 制 最后根据刀具耐用度的限制确定合理的切削速度νc。
造 技 4.1.2 精加工阶段切削用量选择原则 术
制
➢提供实现工件表面成形所需的成形运动。
造
技
➢为加工过程提供动力。
术
5.1.2 机床的基本构成
(A)
传动装置
机
动力装置
械
制
造
辅助机构
控制系统
技
术
执行机构
(B)
支承及定位部分
运动部分
机
械
制
动力部分
造
技
控制部分
术
冷却润滑系统
其他装置
床身、底座、立柱、横梁等 导轨、工作台、刀具和夹具的 定位元件等 主运动传动系统、进给运动传 动系统及液压进给系统等