金属切削用量选择原则

切削用量的选择原则切削用量的选择原则 数控机床加工的切削用量包括切削速度 Vc 或主轴转速 n 切削深度 ap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 1 数控车床切削用量数控车床切削用量 1 切削深度 ap 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 ap 2 mw dd 式中 dw 待加工表面外圆直径 单位 mm dm 已加工表面外圆直径 单位 mm 2 切削速度 Vc 车削光轴切削速度 Vc 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 表表 1 1 硬质合金外圆车刀切削速度参考表硬质合金外圆车刀切削速度参考表 ap 0 3 2mmap 2 6mmap 6 10mm f 0 08 0 3mm rf 0 3 0 6mm rf 0 6 1mm r工件材料热处理状态 Vc m min 1Vc m min 1Vc m min 1 低碳钢 易切 热轧140 180100 12070 90 钢 热轧130 16090 11060 80 中碳钢 调质100 13070 9050 70 热轧100 13070 9050 70 合金工具钢 调质80 11050 7040 60 工具钢退火90 12060 8050 70 HBS3 5 5 8 8 12 12工件材料 刀杆尺 寸 BXH mm2 工 件 直径 d mm 进给量 f mm r 200 3 0 4 400 4 0 50 3 0 4 600 5 0 70 4 0 60 3 0 5 1000 6 0 90 5 0 70 5 0 60 4 0 5 16X25 4000 8 1 20 7 1 00 6 0 80 5 0 6 200 3 0 4 碳素结构 钢 合金结构 钢 耐热钢 20X30 25X25 400 4 0 50 3 0 4 600 5 0 70 5 0 70 4 0 6 1000 8 1 00 7 0 90 5 0 70 4 0 7 4001 2 1 41 0 1 20 8 1 00 6 0 90 4 0 6 400 4 0 5 600 5 0 80 5 0 80 4 0 6 1000 8 1 20 7 1 00 6 0 80 5 0 7 16X25 4001 0 1 41 0 1 20 8 1 00 6 0 8 400 4 0 5 600 5 0 90 5 0 80 4 0 7 1000 9 1 30 8 1 20 7 1 00 5 0 8 铸铁 铜合金 20X30 25X25 4001 2 1 81 2 1 61 0 1 30 9 1 10 7 0 9 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 表表 3 3 按表面粗糙度选择进给量参考表按表面粗糙度选择进给量参考表 刀尖圆弧半径 r mm 0 51 02 0工件材料 表面粗糙度 Ra m 切削速度范围 V c m min 进给量 f mm r 5 100 25 0 40 0 40 0 500 50 0 60 2 5 5 0 15 0 25 0 25 0 400 40 0 60 铸铁 青铜 铝合金 1 25 2 5 不限 0 10 0 15 0 15 0 200 20 0 35 5 10 50 0 40 0 55 0 55 0 650 65 0 70 2 5 5 50 0 25 0 30 0 30 0 350 30 0 50 1 25 2 5 100 0 16 0 20 0 20 0 250 25 0 35 注 r 0 5mm 一般选择刀杆截面为 12X12 mm2 r 1mm 一般选择刀杆截面为 30X30 mm2 r 2mm 一般选择刀杆截面为 30X45 mm2 2 2 数控铣床切削用量选择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 vc 进给速度 vf 背吃刀量 ap和侧吃刀量 ac 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 ap 端铣 或侧吃刀量 ac 圆周铣 如下图所示 背吃刀量 ap为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸 单位为 mm 端铣时 ap为 切削层深度 圆周铣削时 ap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 ac为被加工表面宽度 圆周铣削时 ac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 工件表面粗糙度要求为 Ra3 2 12 5 m 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 图图 铣刀铣削用量铣刀铣削用量 工件表面粗糙度要求为 Ra0 8 3 2 m 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 vf 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 fz 单位为 mm z 有关 进給速度的计算公式 vf fz Z n 式中 每齿进给量 fz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 fz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 表表 4 4 铣刀每齿进给量铣刀每齿进给量 f fz z参考表参考表 每 齿 进 给 量 fz mm z 粗 铣精 铣工件材料 高速钢铣刀硬质合金铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀 钢 0 10 0 150 10 0 25 铸铁 0 12 0 200 15 0 30 0 02 0 050 10 0 15 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 表表 5 5 铣削时的切削速度