数控机床加工的切削用量
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。
数控加工的切削用量
数控加工的切削用量2009-6-11 9:42:00 来源：作者:余英良，于辉阅读：1418次我要收藏1 切削用量选择1．1 数控加工花键轴的切削用量为了保证零件的加工精度，零件分为粗车加工和精车加工。
在粗、精车零件装夹方式与刀具选择的基础上，选定零件数控加工的切削参数如下：在数控精车车削加工中，零件轮廓轨迹的加工余量为0．8÷2=0．4 mm。
主轴转速、背吃刀量等的选择参见表1。
表1 数控加工花键轴工序卡及切削用量1．2 数控加工轴承座的切削用量为了保证零件的加工精度，零件分为粗车加工和精车加工。
在粗、精车零件装夹方式与刀具选择的基础上，选定零件数控加工的切削参数如下：在数控精车车削加工中，零件轮廓轨迹的加工余量为0．8÷2=0．4 mm。
主轴转速、背吃刀量等的选择参见表2。
表2 数控加工轴承座工序卡及切削用量2 相关内容概述金属切削加工的目的，就是用各种类型的金属切削刀具把J：件毛坯上的多余部分从毛坯上剥离开来，得到图样所要求的零件形状和尺寸。
图1 车削加工中切削用量nextpage 2．1 切削用量切削用量是指机床在切削加工时的状态参数。
切削用量包括切削速度、进给速度和背吃刀量。
参见图1。
2．1．1 切削速度切削刃上的切削点相对于工件运动的瞬时速度称为切削速度。
切削速度的单位为m／min。
切削速度与机床主轴转速之问进行转换的关系为：(1)2．1．2 进给速度是刀具在单位时间内沿进给方向上相对于工件的位移量，单位为mm／min。
2．1．3 背吃刀量己加工表面和待加工表面之问的垂直距离。
背吃刀量的计算公式为：(2)式(1)、式(2)中n为主轴(工件)转速，d为工件直径，dω、dｍ见图1。
在切削加工中，切削速度、进给速度和背吃刀量3个参数是相互关联的。
粗加工中，为提高效率，一般采用较大的背吃刀量。
此时切削速度和进给速度相对较小；在半精加工和精加工阶段，一般采用较大的切削速度、较小的进给量和背吃刀量，以获得较好的加工质量。
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。
数控车削中切削用量的选择
数控车削中切削用量的选择
数控车削中，切削用量的选择是确保加工效率和质量的重要因素之一。
合理的切削用量可以有效地避免切削过热和剧烈碰撞等问题，并保证达到预期的工件质量和加工效率。
一般来说，选择正确的切削用量需要考虑以下几个方面：
1. 工件材料：不同材料的切削用量不同。
硬度和韧性大的材料往往需要较大的切削用量，而硬度和韧性小的材料需要较小的切削用量。
2. 切削刀具：不同切削刀具的切削用量不同，因此需要根据刀具的类型和特性进行选择。
3. 加工表面的光洁度要求：如果需要较高的表面光洁度，则切削用量应适当减小，以减少表面粗糙度。
4. 机床性能：切削用量还需要结合机床的性能进行选择，包括机床的刚性、功率、切削速度等因素。
5. 加工过程中的震动和共振情况：过大的切削用量容易引起加工过程中的震动和共振，因此需要适当减小切削用量，以保证加工的稳定性和精度。
选择合适的切削用量可以帮助实现加工效率和质量的平衡，提高数控车削加工的效率和质量。
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。
关于数控加工中的刀具和切削用量的探讨
粗加工时 ， 在留下精 加工 、 半精加工 的余量后 ， 尽可能一次走刀将 剩下 的余量切除 ：若工艺系统 刚性不足或余量过大不能一次切除 ． 也 １刀 具 的选 择 ． 应按先多后少的不等余量法加工 第一刀的 ａ 应尽可能大些 ． 口 ｐ 使刀 数控铣 加工刀具种类很 多 ． 了适应数控机床 高速、 为 高效和 自 动 在 里层切 削． 避免工件表面不平及有硬皮 的铸锻件 化程度高的特点 ． 所用刀具 正朝 着标准化 、 用化和模块化的方 向发 通 当冲击载荷较 大 （ 如断续 表面） 或工艺系统刚度 较差 （ 如细长轴 、 展． 主要包括铣 削刀具和孑 加工刀具两大类 为 了满足高效和特殊 的 镗刀杆、 Ｌ 机床陈 旧） ， 时 可适当降低 ａ ， ｐ使切削力减小 。 铣 削要求 ． 又发展 了各种特殊用途 的专用刀具 数控铣刀具 的分类有 精加工时 ． 应根 据粗加工 留下的余量确定 。 ａ ｐ 采用逐渐降低 ａ ｐ的 多种方法 。 根据刀具结构可分为 ： 整体式 ： ① ②镶嵌式 ， 采用焊接或机 方法 ．逐步提高加工精度 和表面质量 一般精加 工时 ．取 ａ ＝ ． ～ ｐ ０ ５ ０ 夹 式连接 ， 机夹式又可分为不转位 和可转位两种 ： ③特殊型式 ， 如复合 Ｏ８ 半精 加工 时． ａ＝ ．～ ．ｍ ． ｍｍ： 取 ｐ １ ３Ｏ ｍ ０
至可以决定着机床 功效 的发挥和安全生产的顺利进行 。 所以， 编制加 工程序 时， 在 选择合 理的刀具和切 削用量 ， 是编制高质 量加 工程序的前提 。 文章对数控机床加 工时切 削用量的合理选择进行 了详细 阐述 ． 【 关键词】 刀具； 高速加工； 数控 要求； ； 削用量 选择 切
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
数控车削切削用量的选择原则
数控车削切削用量的选择原则1.保证切削力的稳定：在选择切削用量时，需要确保切削力的稳定。
过大的切削用量会导致切削力过大，有可能造成加工件变形、刀具的破裂，甚至会导致机床发生共振。
因此，在选择切削用量时需要根据加工材料的硬度、刀具材料的韧性等参数进行综合考虑，确保切削力处于合适的范围内。
2.提高加工效率：切削用量的选择也需要考虑加工效率的要求。
在保证切削力稳定的前提下，适当增大切削用量可以缩短加工时间，提高加工效率。
但是需要注意的是，切削用量过大可能会导致切削过程中的摩擦产生过热，损坏刀具，因此需要根据具体的切削工艺参数，合理选择切削用量，以实现最佳的加工效率。
3.确保加工质量：切削用量的选择也需要考虑加工质量的要求。
在保证切削力和加工效率的前提下，需要根据加工表面的粗糙度、尺寸公差等要求，选择适当的切削用量。
切削用量过大可能会导致切削表面粗糙度增加，而切削用量过小可能会导致工件表面不平整、尺寸不准确等问题，因此需要根据具体的加工要求，合理选择切削用量，确保加工质量。
4.延长刀具寿命：切削用量的选择也会对刀具寿命产生影响。
过大的切削用量会导致刀具承受较大的切削力和摩擦，容易引起刀具磨损和断裂。
而切削用量过小又容易引起刀具的切屑堵塞，影响切削效果。
因此，在选择切削用量时需要注意刀具的耐磨性、强度等因素，合理选择切削用量，以延长刀具的使用寿命。
5.不同加工方式的切削用量选择：不同的加工方式对切削用量的要求也有所不同。
例如，对于粗加工来说，切削用量可以适当增大，以快速去除材料。
而对于精加工来说，切削用量需要较小，以保证加工表面的质量。
对于深孔加工来说，由于切削油液的润滑不足，切削用量需要较小，以减小切削过程中的磨损和发热。
总之，数控车削切削用量的选择需要综合考虑切削力、加工效率、加工质量、刀具寿命等因素，根据具体加工要求和材料特性，合理选择切削用量，以实现高效、高质量的加工。
浅谈数控车床加工中切削用量的选择
在 数 控 车 床 加 工 中 ， 削 用 量 的 合 理 切 选择 ， 接 影 响 工 件 的 加 工 质量 、 响 刀具 直 影
２ 切 削用量选择原则
的 使 用 寿 命 、 响零 件 的 加 工成 本 ， 终 影 影 最 响 整 个 产 品 的 质量 和 成 本 。 文 针 对 数 控 式输 入 到 程 序 中 ， 削 用 量 的 合 理选 择 是 后 的 的零 件 ， 量 很 少 ， 是 要求 通 过 加 工 本 切 余 但 车 床 中切 削 用 量 选 择 原 则 及 方 法 加 以 论 零 件 表 面 质量 、 寸 精 度 ， 位 公 差 、 工 后 对 其表 面 质量 、 寸 精 度 、 尺 形 加 尺 形位 公差 等 符
下 综 合 因素 的 影 响 ： １ 刀 具 差 异 的 影 响—— 不 同 的 刀具 厂 ） 于表 面质量 的要 求不 严格 ， 在加 工 过 家 生 产 的 刀 具 质量 差 异 很 大 ， 以 切 削 用 所
反 而 会 影 响 生 产效 率 。 因此 ， 理 地 选 择 切 合 削 用量 ， 数控 编 程人 员和 操作 人 员在 进 行 是 编 程 中 必 须 要 考 虑 的 一个 重 要 问题 。
摘 要： 在数 控 车床 加 工 中， 削用量 的合理选择 ， 切 直接 影响 工件 的加工 质量 ， 影响 刀具的使 用寿命 ． 影响零件 的加工 成本 ， 最终 影响 整 个 产品 的质量和 成本 。 ＩＦ Ｎ Ｃ ０ 系统 的数控 车床 为倒 ， 绍数控 车床 粗加 工时切 削用量 的选 择 原则 ． 加工时 切削 用量 的选择 原 现 ， Ａ Ｕ ｉ ￣ 介 精
Ｓｃｉ ｅｎｃｅ ａｎ Ｔｅｃｈｎ ｏ Ｉ ｎｏｖａｔｏｎ ｄ ｏｌ ｇｙ ｎ ｉ Ｈｅ ａｌ ｒ ｄ
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。
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。
数控机床的切削用量
刃倾角对排屑方向的影响
切削层
切削层参数
由切削刃正在切削的这一层金属叫作切削层。切削层的 截面尺寸称为切削层参数。它决定了刀具切削部分所承受的 负荷和切屑尺寸的大小，通常在基面Pr内度量。
1. 切削厚度 ac (λs= 0) ac＝ f sinκr
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3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。08:305.26.202108:305.26.202108:3008:30:575.26.202108:305.26.2021
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4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行
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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。