切削用量三要素對加工效率的影（yǐng）響-刀具網-數控機床市場網

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切削用量三要素對加工效（xiào）率的影響

2013-12-1 來（lái）源：數（shù）控（kòng）機床市場網作者：應培源郭壯肖（xiāo）紅梅

摘要：主（zhǔ）要介紹了切削用量三要素,切削速度、進給量、背吃刀量對加工效率的（de）影響，及其與刀具耐（nài）用度之間的關係。

關（guān）鍵詞：切削速度、進給量、背（bèi）吃刀量、刀具耐用度（dù）、切削參數

合理的切削參數，應該是針對特（tè）定的機床、特定的刀具、特定的（de）加工材料在（zài）保證安（ān）全、滿足零件（jiàn）加工質量的前（qián）提下，使材料的切除率達到最大（dà）一組切削參（cān）數。而切（qiē）削參數的（de）選擇目的是提高加工效率，降低加工成本。雖然提高切削參數後可（kě）以提高加工效（xiào）率，但是會降低刀具耐用（yòng）度從（cóng）而增加刀具使（shǐ）用成本。所以應在加工效率、加工成本兩種目標之間進行合理折衷來（lái）選擇切（qiē）削參數。

一、切削速度（線速度（dù））Vc(m/min)：切削刃的選定點相（xiàng）對工件的主運（yùn）動的瞬時速度。

D - 刀具或工件直徑(mm)

n - 主軸轉速（sù）(r/min)

說明：切削速度可以確定主軸轉速。大部分刀具廠商的樣本對每種刀（dāo）具及加工相應材料都推薦了切削速（sù）度，但在實際應用（yòng）中往往達（dá）不（bú）到其（qí）推薦值，這是因為其所（suǒ）取刀具（jù）耐用度值較低。刀具廠商（shāng）所取的切削速度多為最大生（shēng）產率時采用，此時（shí）刀具耐用度低，所以一般選擇時需乘以一個修正係數C0 。

指數m表示V 對 T的影響（xiǎng）程度，耐熱（rè）性愈差（chà）的刀具材料其m值愈小，而切削（xuē）速度V 對刀（dāo）具耐用度T的影響（xiǎng）就愈大（dà）。對高速鋼刀具m＝0.1～0.125；硬質合金（jīn）刀具m＝0.2～0.4；陶瓷刀（dāo）具m＝0.4。

例：某廠（chǎng）商硬質合金刀片，刀片耐（nài）用度為15min時推薦切削速（sù）度為290m/min。根據（jù）樣本推（tuī）算其指數m值為0.3，當我們取刀具耐用度為60min時，切削速度為

建議切削（xuē）速度或進給量應按（àn）樣本推薦值70％～80％進行試切削（xuē），待切削（xuē）狀況穩定（dìng）後（hòu）再將切削速（sù）度（dù）或進給量逐一調（diào）升。

二（èr）、進給量f（mm/r）或F（mm/min）：工（gōng）件或刀具的每一轉或每一往複行程的時間內，刀具與工件之間沿進給（gěi）運動方向的相對位移。

n - 主軸（zhóu）轉（zhuǎn）速(r/min)

fZ –刀具每齒進給量

z - 刀具齒數

說（shuō）明：可以確定加工速度。粗加工時，在工藝係統剛度和強度允許的情況下，可選（xuǎn）用較大（dà）進給量，反之（zhī）適當減少。半精加工和（hé）精加工的進給量受到工（gōng）件加工精度（dù）和表麵粗糙度限製。不同的刀尖半徑在進給增加時，其表麵殘留（liú）高度（粗糙度（dù））也相應增加。

表麵粗糙度理論值Rmax計算公式：

三、背吃（chī）刀（dāo）量（切（qiē）深）ap(mm):工件待加工表麵與已加工表（biǎo）麵之間的垂直距（jù）離。

D - 工件待加工表麵直徑

d - 工件已加工表麵距離

說明：背吃刀量可以確定加工（gōng）深度。一般情況下，在機床剛度、刀片形狀允許時，粗加工切深應在保留半精加工、精加（jiā）工餘量後，盡量一（yī）次切除。如果總加工餘量太（tài）大，一次切去所有加（jiā）工餘量會（huì）產生明顯的振動，甚至刀具強（qiáng）度不允許、機（jī）床功率不夠，則可分成兩次或幾次粗（cū）加工。但第一次切削深度應盡量大（dà），以消除表麵硬皮，切除沙眼氣孔等缺陷，從而保護刀尖不與毛坯接觸。半精加工和精加工，其切削深度是根據加工精（jīng）度和表麵粗糙（cāo）度（dù）要求，由粗加工後留下餘量確定的（de）。最後一次切（qiē）削深度不宜太小，否則會產（chǎn）生刮擦，影響加工表麵（miàn）的粗糙度。

四、切削用量三要素與刀具（jù）耐用度之間的關係

要使切削時間（jiān）最短，即材料去除量最大，必須使 Vc，f, ap 的乘積為最大。提高 Vc，f, ap都能提（tí）高生產率。但是對刀具耐用（yòng）度的影（yǐng）響三者是不相同（tóng）的。通常情況下，切削速度（dù）增（zēng）加20%刀（dāo）片磨損增加50%；進給增加20%刀片磨損增加20%；切深增加50%刀片磨損增加（jiā）20%。

切削用量與刀具耐用度（dù）的一（yī）般關係式為（wéi）：

式中：T－刀具使用時間

CR－刀具耐用度係數，與刀具. 工件材料和切（qiē）削條件有關。

X、Y、Z－指（zhǐ）數，分別（bié）表示各切（qiē）削用量對刀具耐用度的影響程度。

式中，X > Y > Z ，切削速度Vc對刀具耐用度的影響最大，進給量f次之，吃刀深度ap影響最小。所以在提高加工效率（lǜ）時，其選（xuǎn）擇順序（xù）應為：首先盡（jìn）量選用最大吃刀深ap（要考（kǎo）慮到機床功率及零件裝夾剛性滿（mǎn）足的條件下），然後根據加（jiā）工條件選用最大的進給量f，最後才在刀（dāo）具（jù）耐用度或機床功率所允（yǔn）許（xǔ）的情（qíng）況下選取最（zuì）大切削速度（dù）Vc。

切削參數選擇的（de）合理與否（fǒu）對切削加工的生產效率、加工（gōng）成本以及保障產（chǎn）品的質量至關（guān）重要，采用合理的切削參數可以明顯的降低加工成本，提高加工效率。（文自：沈陽機床集團）

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