机械制造技术基础第二版§3.8切削用量的选择

1、 3. 8刀具切削用量 选择制订切削用量是要确定具体切削工序的切削深度cip、进给量f、切削速度V及刀 具耐用度T。制订切削用量时，要综合考 虑生产率、加工质量和加工成本。所谓“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、扭炬），在保证质量的前提 下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。切削用量三要素对切削加工生产率、刀具耐用度和加工质量都有很大的影响O 在切削用量三要素中，由于切削深度及进给量对耐用度影响较小，而切削速度对耐用度影响较大，故一般都是先确定切削深度和进给量，然后再按制定的刀具耐用度计算切削速度。在选择合理的切削用量时，还必须考虑加工的性质。由于粗加工和精加

2、工所要完成的加工任务和追求的目标不同，因而 切削用量选择的基本原则也不完全相同 一、粗加工时切削用量选择的基本原贝!|粗加工时提高生产效率是追求的基本目标。这个目标通常用 单件机动工时最少或单位时间切除金属体积最多来表示。限制粗加工切削用量提高的主要约束条件是 刀具耐用度。:、精加工时切削用量选择的基本原贝!|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耐用度和生产效率。精加工时应采用较小的背吃刀量a p和进给量f,以减小切削力及工艺系统弹性变形、减小已加工表面残留面积。 ap通常根据加工余量而定，f的提高则主要受表面粗糙度的 制约。在ap和f确定之后，在保证合理刀具

3、耐用度的前提下, 确定合理的切削速度Vc。三、合理切削用量的选择方法1确定背吃刀量aPa P般根据加工性质与加工余量来确定。粗加工时，在保留半精与精加工余量的前提下，若机床刚性允许，应尽可能把粗加工余量一次切掉，以减少走刀次数。在中等功率机床上采用硬质合金刀具车外圆时，粗车取 a p=2mm一6mm,半精车时取a p = 0. 3mm一2mm,精车时 取 a p = 0 1mm一0 3mm。在下列情况下，粗车要分多次走刀:工艺系统刚度低，或加工余量极不均匀，会引起很大振动时，如加工细长轴和薄壁零件； (2)加工余量太大，一次走刀会使切削力过大, 以致机床功率不足或刀具强度不够； (3)断续切削

4、，刀具会受到很大冲击而造成打刀mF时。即使是在上述情况下，也应当把第一次或 头九次走刀的ap僉得大些，第一次的ap 般取加工余量的2/33/4 o2确定进给量f(1)粗加工时，对加工表面质量要求不高，这时切削力较大，进给量f的选择主要受切削力的限制。在刀杆和工件刚度及刀片和机床走刀机构强度允许的情况下，选取大的 进给量。(2)半精加工和精加工时，因背吃刀量a p较小，产生的切削力不大，进给量的选择主要受加工表面质量的限制。当刀具有合理的过渡刃、修光刃且采用较高的切削速度时，进给量f可 适当远大些，以提高生产率。nr-在生产中，进给量常常根据经验通过查表来选取。 粗加工时.进给量可根据工件材料、

5、车刀刀杆尺寸、工件直径及已确定 的背吃刀量来选择。工件材料车刀刀杆尺寸/mm工件直径/mm背吃刀ft tjp/inmW335588-1212进给量/mm * r_,200. 30- 41 一 碳素400. 40- 50. 304, 一 结构16*25600. 50. 7040. 60. 305L000. 6 0 90, 50 70, 50. 60. 405400S 87 20. 7l006Q80. 5 0. 620t). 3 0.420X30400. 40 503 04Trwnrn600, 60.70. 3 0. 70. 40. 625X25100CL 87 00, 7L 95070. 47.

6、 7400L 2141.07208L.0060. 90 4 7. 6400. 46 516X25600. 6 0.8o. 5 a 80. 40. 61000.87 20.7-1. 00. 680, 50. 74001-0-L 41. 0120. 87 00. 60- 820X3040IL 4 0 5-6。0. 6O. 90. 5 0. 80, 4 0. 7/25X251000. 9-1, 30. 8)20.77 00. 5084001L 27 8匚216 |1. 07 30. 9110. 70. 9注， 加工断续表面及有冲击的工件时，表内进给量应乘系数-0.75-0, &5； 在无外皮加工时，

7、表内进给进应乘系数K-I. 1； 加工高温合金时，进给量不大于1 mrn/ri，加工淬碑钢时进给屢应减小。当钢的硬度为HRC4456时乘系数0. 8；晋钢的硬度为HRC57 62时，乘系数05O在半精加工和精加工时，则按加工表面粗糙度值的大小,根 迅工件材料和预先估计的切削速度与刀尖圆弧半径、来选取。 7,2礎质合金外311车刀半车时的进工件材料表面粗糙度切削速度范围s/（m *力尖IB弧半径f/irnn0. 51.02.0进给量 /Crnm-r-4)铸铁、青啊、铝合金尽 105不限0為0.40a 407. 500. 506 60尺5250.15-0.25250. 400.40-0.60凡2.

8、 5.256 100.15Q. 15-0. 200. 200. 35碳钢及合金钢出105500. 40氏550. 550. 650. 650. 70比525500.25-0. 300. 300, 350. 350. 502 57 251000.166 200 200. 250.250 35按经验确定的粗车进给量f在某些特殊情况 下（如切削力很大、工件长径比很大、刀杆伸 出长度很大（车内孔）时），有时还需要进行刀 杆强度和刚度、刀片强度、机床进给机构强度、 工件刚度等方面的校验（视具体情况，校验一 项或几项）。最后，所选择的进给量应按机床说明书来 确定。3.确定切削速度Vc当刀具耐用度T、背吃刀

9、量与进给量f选定后，即可按下式计 算切削速度：v _ G 丄c TmcxXv fyv vp JCv 切削速度系数；m, xv,yv-分别是匚ap,旳勺指数；Ky-工件材料、毛坯表面燧、刀具材料、 加工方式、主偏角、畐嵋角、刀尖圆弧半径及 刀杆尺寸对切削速度巾勾E系数的乘积。切削速度确定之后，即可算出机床转速n:n= 1 000 vc/(iti/w) r/s式中 dw毛坯直径mm o所选定的转速应根据机床说明书最后确定(取较低而相 近的机床转速n),最后应根据选定的转速来计算出实际切削 速度。在选择切削速度时，还应注意考虑以下几点：(1)精加工时，应尽量避免积屑瘤和鳞刺的产生区域; (2)断续切削时，宜适当降低切削速度，以减小冲击和热 应力； (3)加工大型、细长、薄壁工件时，应选用较低的切削速 度；端面车削应比外圆车削的速度高一些，以获得较高的平均 切削速度，提高生产效率;(4)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