金屬切削用量選擇原則

切削用量的選擇原則數(shù)控機床加工的切削用量包括切削速度Vc

(或主軸轉(zhuǎn)速n)、切削深度ap和進給量f，其選用原則與普通機床基本相似，合理選擇切削用量的原則是：粗加工時，以提高勞動生產(chǎn)率為主，選用較大的切削量；半精加工和精加工時，選用較小的切削量，保證工件的加工質(zhì)量。1.

數(shù)控車床切削用量1）切削深度ap在工藝系統(tǒng)剛性和機床功率允許的條件下，盡可能選取較大的切削深度，以減少進給次數(shù)。當(dāng)工件的精度要求較高時，則應(yīng)考慮留有精加工余量，一般為0.1～0.5mm。切削深度ap計算公式：ap=式中：

dw—待加工表面外圓直徑，單位mm

dm—已加工表面外圓直徑，單位mm.2）切削速度Vc①

車削光軸切削速度Vc

光車切削速度由工件材料、刀具的材料及加工性質(zhì)等因素所確定，表1為硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度參考表。切削速度Vc計算公式：Vc=式中：

d—工件或刀尖的回轉(zhuǎn)直徑，單位mm

n—工件或刀具的轉(zhuǎn)速，單位r/min表1

硬質(zhì)合金外圓車刀切削速度參考表工件材料熱處理狀態(tài)ap=0.3~2mmap=2~6mmap=6~10mmf=0.08~0.3mm/rf=0.3~0.6mm/rf=0.6~1mm/rVc/m·min-1Vc/m·min-1Vc/m·min-1低碳鋼

易切鋼熱軋140~180100~12070~90中碳鋼熱軋130~16090~11060~80調(diào)質(zhì)100~13070~9050~70合金工具鋼熱軋100~13070~9050~70調(diào)質(zhì)80~11050~7040~60工具鋼退火90~12060~8050~70灰鑄鐵HBS<19090~12060~8050~70HBS=190~22580~11050~7040~60高錳鋼

10~20

銅及銅合金

200~250120~18090~120鋁及鋁合金

300~600200~400150~200鑄鋁合金

100~18080~15060~100注：表中刀具材料切削鋼及灰鑄鐵時耐用度約為60min。②

車削螺紋主軸轉(zhuǎn)速n

切削螺紋時，車床的主軸轉(zhuǎn)速受加工工件的螺距（或?qū)С蹋┐笮?、?qū)動電動機升降特性及螺紋插補運算速度等多種因素影響，因此對于不同的數(shù)控系統(tǒng)，選擇車削螺紋主軸轉(zhuǎn)速n存在一定的差異。下列為一般數(shù)控車床車螺紋時主軸轉(zhuǎn)速計算公式：n≤–k式中：

p—工件螺紋的螺距或?qū)С?

單位mm。k—保險系數(shù)，一般為80。3）進給速度進給速度是指單位時間內(nèi)，刀具沿進給方向移動的距離，單位為mm/min，也可表示為主軸旋轉(zhuǎn)一周刀具的進給量，單位為mm/r。鑄鐵青銅鋁合金>5~10不限0.25~0.400.40~0.500.50~0.60>2.5~50.15~0.250.25~0.400.40~0.60>1.25~2.50.10~0.150.15~0.200.20~0.35碳鋼合金鋼>5~10<500.30~0.500.45~0.600.55~0.70>500.40~0.550.55~0.650.65~0.70>2.5~5<500.18~0.250.25~0.300.30~0.40>500.25~0.300.30~0.350.30~0.50>1.25~2.5<500.100.11~0.150.15~0.2250~1000.11~0.160.16~0.250.25~0.35>1000.16~0.200.20~0.250.25~0.35

注：rε=0.5mm，一般選擇刀桿截面為12X12

mm2

；

rε=1mm，一般選擇刀桿截面為30X30

mm2；

rε=2mm,

一般選擇刀桿截面為30X45

mm2。2.

數(shù)控銑床切削用量選擇數(shù)控銑床的切削用量包括切削速度vc

、進給速度vf

、背吃刀量ap和側(cè)吃刀量ac。切削用量的選擇方法是考慮刀具的耐用度，先選取背吃刀量或側(cè)吃刀量，其次確定進給速度，最后確定切削速度。1)背吃刀量ap（端銑）或側(cè)吃刀量ac（圓周銑）如下圖所示，背吃刀量ap為平行于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為mm，端銑時ap為切削層深度，圓周銑削時ap為被加工表面的寬度。側(cè)吃刀量ac為垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸，單位為mm，端銑時ac為被加工表面寬度，圓周銑削時ac為切削層深度。端銑背吃刀量和圓周銑側(cè)吃刀量的選取主要由加工余量和對表面質(zhì)量要求決定。①工件表面粗糙度要求為Ra3.2~12.5μm，分粗銑和半精銑兩步銑削加工，粗銑后留半精銑余量0.5

~

1.0mm。圖

銑刀銑削用量

②工件表面粗糙度要求為Ra0.8~3.2μm，可分粗銑、半精銑、精銑三步銑削加工。半精銑時端銑背吃刀量或圓周銑削側(cè)吃刀量取1.5~2mm，精銑時圓周銑側(cè)吃刀量取0.3~0.5mm，端銑背吃刀量取0.5~1mm。2)進給速度vf進給速度指單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進給方向的相對位移，單位為mm/min。它與銑刀轉(zhuǎn)速n、銑刀齒數(shù)Z及每齒進給量fz(單位為mm/z)有關(guān)。進給速度的計算公式：

vf

=

fz

Z

n式中:

每齒進給量fz的選用主要取決于工件材料和刀具材料的機械性能、工件表面粗糙度等因素。當(dāng)工件材料的強度和硬度高，工件表面粗糙度的要求高，工件剛性差或刀具強度低，fz值取小值。硬質(zhì)合金銑刀的每齒進給量高于同類高速鋼銑刀的選用值，每齒進給量的選用參考表見表4。表4銑刀每齒進給量fz參考表工件材料每

齒

進

給

量fz(mm/z)粗

銑精

銑高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀鋼0.10~0.150.10~0.250.02~0.050.10~0.15鑄鐵0.12~0.200.15~0.303)切削速度銑削的切削速度與刀具耐用度T、每齒進給量fz、背吃刀量ap、側(cè)吃刀量ae以及銑刀齒數(shù)Z成反比，與銑刀直徑d成正比。其原因是fz、ap、ae、Z增大時，使同時工作齒數(shù)增多，刀刃負(fù)荷和切削熱增加，加快刀具磨損，因此刀具耐用度限制了切削速度的提高。如果加大銑刀直徑則可以改善散熱條件，相應(yīng)提高切削速度。表5列出了銑削切削速度的參考值。表5

銑削時的切削速度參考表工件材料硬