第7-10章切削用量的合理选择-程

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1、第7章切削用量的选择切削三要素对切削力、刀具磨损和刀具耐用度、产品加工质量等都有直接的影响。只有选择合适的切削用量，才能充分发挥机床和刀具的功能，最大限度地挖掘生产潜力，降低生产成本。本章主要介绍如何根据合理的刀具耐用度来选择切削用量。制订切削用量的就是确定工序中的背吃刀量ap、进给量f、切削速度vc以及刀具耐用度的大小。合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和机床性能（功率、扭矩），在保证质量的前提下，使得切削效率最高和加工成本最低的切削用量。制订合理的切削用量，要综合考虑生产率、加工质量和加工成本。7.1切削用

2、量选择的基本原则7.1.1粗加工时切削用量选择的基本原则追求较高的生产率是粗加工的基本目标。常用单件机动工时最少或单位时间切除金属体积最多来表示。以车外圆为例：单件机动工时为tm：7.1.1粗加工时切削用量选择的基本原则在机床和刀具满足要求的情况下，限制粗加工切削用量提高的主要约束条件是刀具的使用寿命。对刀具使用寿命影响最大的是切削速度，其次是进给量，再次是背吃刀量。因此，为了保证合理的刀具使用寿命，在选择切削用量时：应首先选择最大的背吃刀量，其次在机床动力和刚度允许的情况下，选用较大的进给量，最后根据计算法或查表法

3、选择合理的切削速度。7.1.2精加工时切削用量选择的基本原则精加工时切削用量的选择首先要保证加工精度和表面质量，同时兼顾必要的刀具使用寿命和生产效率。在精加工和半精加工时，常常采用较小的背吃刀量ap和进给量f。为了避免或减小积屑瘤和鳞刺，提高表面质量，硬质合金车刀常采用较高的切削速度（一般vc=80～100m/min以上），高速钢车刀则采用较低的切削速度（如宽刃精车刀vc=3～8m/min)。7.2合理切削用量的选择方法合理切削用量的选择方法：1.确定背吃刀量2.确定进给量3.确定切削速度4.校验机床功率5.计算机动

4、时间切削加工一般分为粗加工、半精加工和精加工。粗加工（Ra=12.5～50μm）时，应尽量用一次走刀就切除全部加工余量。在中等功率机床上，背吃刀量可达8～10mm。半精加工（Ra=3.2～6.3μm）时，背吃刀量取为0.5～2mm。精加工（Ra=0.8～1.6μm）时，背吃刀量取为0.1～0.4mm。粗加工时，当加工余量太大、工艺系统刚性不足、或者加工余量极不均匀，以致引起很大振动时，可分几次走刀，若二次走刀或多次走刀时，应将第一次走刀的背吃刀量取大些，一般为总加工余量的2／3～3／4。而且最后一次走刀的背吃刀量取的

5、要小一点，以使精加工工序有较高的刀具耐用度和加工精度及较小的表面粗糙度值。在加工铸、锻件或萧膛锈钢等加工硬化严重的材料时，应尽量使背吃刀量大于硬皮层或冷硬层的厚度，以保护刀尖，避免过早磨损。精加工时，背吃刀量的选取应该根据表面质量的要求来选择。在用硬质合金刀具、陶瓷刀具、金刚石和立方氮化硼刀具精细车削和镗孔时，切削用量可取为ap=0.05～0.2mm，f==0.01～0.1mm，v=240～900m/min，这时表面粗糙度值可以达到Ra=0.32～0.1μm，精度达到或高于IT5(孔达到IT6)，可以代替磨削加工。7

6、.2.1确定合理背吃刀量7.2.2确定合理进给量粗加工时，由于工件的表面质量要求不高，进给量的选择主要受切削力的限制。在机床进给机构的强度、车刀刀杆的强度和刚度以及工件的装夹刚度等工艺系统强度良好，硬质合金或陶瓷刀片等刀具的强度较大的情况下，可选用较大的进给量值。当断续切削时，为减小冲击，要适当减小进给量。在半精加工和精加工时，因背吃刀量较小，切削力不大，进给量的选择主要考虑加工质量和已加工表面粗糙度值，一般取的值较小。在实际生产中，进给量常常根据经验或查表法确定。粗加工时，根据加工材料、车刀刀杆尺寸、工件直径及已确

7、定的背吃刀量按表7.1来选择进给量。在半精加工和精加工时，则根据表面粗糙度值的要求，按工件材料，刀尖圆弧半径，切削速度的大小不同由表7.2来选择进给量。7.2.3确定合理切削速度当刀具使用寿命、背吃刀量和进给量确定后，可按下式计算切削速度：切削速度确定后，即可计算机床转速：选定的转速应根据机床的转速，最后根据选定的转速计算实际切削速度。7.2.3确定合理切削速度实际确定切削速度时，应考虑以下几点：(1)粗车时，背吃刀量ap和进给量f均较大，故选择较低的切削速度；精加工时，背吃刀量ap和进给量f均较小，故选择较高的切削

8、速度，同时应尽量避开积屑瘤和鳞刺产生的区域。(2)加工材料的强度及硬度较高时，应选较低的切削速度；反之则选较高的切削速度。材料的加工性越差，例如加工奥氏体不锈钢、钛合金和高温合金时，则切削速度也选得越低。易切碳钢的切削速度则较同硬度的普通碳钢为高。加工灰铸铁的切削速度较中碳钢为低。而加工铝合金和铜合金的切削速度则较加工钢的高得多。(3)刀具材料