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切削用量三要素 切削用量三要素包括

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发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

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切削用量是指切削速度 v c 、进给量 f （或进给速度 v f ）、背吃刀量 a p 三者的总称，也称为切削用量三要素。它是调整刀具与工件间相对运动速度和相对位置所需的工艺参数。它们的定义如下：

一、切削速度 v c

切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。计算公式如下 ：

v c=( π d w n )/1000 (1-1)

式中 v c ——切削速度 (m/s) ；

dw ——工件待加工表面直径（ mm ）；

n ——工件转速（ r/s ）。

在计算时应以最大的切削速度为准，如车削时以待加工表面直径的数值进行计算，因为此处速度最高，刀具磨损最快。

①车削光轴切削速度

Vs=1000Vc/πd

Vs—主轴转速，r/min

Vc—切削速度，m/min

d—工件待加工表面直径，mm

②车削螺纹主轴转速n

在切削螺纹时，车床的主轴转速过高会使螺纹破牙，因此对于一般数控车床车螺纹时主轴转速计算公式：

n≤1200/Ph-80

p—螺纹导程, 单位mm。

在选择切削速度时，还应考虑以下几点：

a.应尽量避开积屑瘤产生的区域；

b.断续切削时为减小冲击和热应力，要适当降低切削速度；

c.在易发生振动的情况下，切削速度应避开自激振动的临界速度；

d.加工大件、细长件和薄壁工件，应选用较低的切削速度；

e.加工带外皮的工件时，应适当降低切削速度。

例：车削直径为300mm的铸铁带轮外圆，若切削速度为60m/ min，试求车床主轴转速。

解：根据公式Vs=1000Vc/πd

=1000 ×60/3.14 ×300

=63.69r/min

注意：在实际生产中，理论上计算出的主轴转数应从车床转速表中最接近的一档选取。

二、进给量 f

工件或刀具每转一周时，刀具与工件在进给运动方向上的相对位移量。

进给速度 v f 是指切削刃上选定点相对工件进给运动的瞬时速度。

v f=fn （ 1-2 ）

式中 v f ——进给速度（ mm/s ）；

n ——主轴转速（ r/s ）；

f ——进给量（ mm ）。

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。

（1）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。

进给速度（fv )就是在单位时间内刀具在进给方向上移动的距离， 单位为mm/s，它与主轴转速vs 的关系为：

vf=vs f

其中： f—主轴转一周时刀具的进给量，

粗车一般为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

三、背吃刀量 a p

通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量。根据此定义，如在纵向车外圆时，其背吃刀量可按下式计算：

a p = （ d w — d m ） /2 （ 1-3 ）

式中 d w ——工件待加工表面直径（ mm ）；

dm ——工件已加工表面直径（ mm ）。

注意：切断、车槽时的切削深度为车刀主切削刃的宽度

① 背吃刀量aP（mm）的选择

粗加工（Ra10~80μm）时，一次进给应尽可能切除全部余量。在中等功率机床上，背吃刀量可达8~l0mm。

半精加工（Ra1.25~l0μm）时，背吃刀量取为0.5~2mm。

精加工（Ra0.32~1.25μm）时，背吃刀量取为0.2~0.4mm。

根据加工质和加工余量来确定：

粗车时取ap=2~6mm;

半精车时取ap=0.3~2mm;

精车时取ap=0.1~0.3mm;

在下列情况下，粗车多次走刀：

刚度低，余量不均匀时；

余量太大导致机床功率不足时；

断续切削时

外圆车削时的背吃刀量

端面车削时的背吃刀量

二、数控铣床切削用量的选择1.背吃刀量或侧吃刀量

背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定。

1)在工件表面粗糙度值要求为Ra=12.5～25μm时，如果圆周铣削的加工余量小于5mm，端铣的加工余量小于6mm，则粗铣一次进给就可以达到要求。但在余量较大，工艺系统刚较差或机床动力不足时，可分两次进给完成。

2)在工件表面粗糙度值要求为Ra=3.2～12.5μm时，可分粗铣和半精铣两步进行。

粗铣时背吃刀量或侧吃刀量选取同前。

粗铣后留0.5～1mm余量，在半精铣时切除。

3)在工件表面粗糙度值要求为Ra=0.8～3.2μm时，可分粗铣、半精铣，精铣三步进行。半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取1.5～2mm，精铣时圆周铣侧吃刀量取0.3～0.5mm，面铣刀背吃刀量取0. 5～1mm。

2.主轴转速的确定

主轴转速与切削速度的关系为：vs=1000vc/πd

式中：vc——切削速度，m/min

d——铣刀的直径，mm

3.进给速度

是指刀具转一周，工件与刀具沿进给运动方向的相对位移量，它与铣刀主轴转速vs、铣刀齿数Z及每齿进给量af(单位为mm/z)关系为， 进給速度的计算公式： vf = af Z vs

每齿进给吃刀量af的选取主要取决于：

工件材料的力学能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工件材料的强度和硬度越高，af越小，反之则越大。

硬质合金铣刀的每齿进给量高于同等高速钢铣刀。

工件表面粗糙度要求越高，af就越小。

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