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确定刀杆类型及刀杆尺寸大小、
LC..1603..
白钢刀 刀具类型 最大加工 深度（mm） 普通长度（mm） 刃长/刀长 普通加长（mm） 刃长/加长 主轴转速 （r/m） 进给速度 （mm/min） 吃刀量 （mm） D32 120 60/125 106/186 300～400 500～1000 0.1～1 D25 120 60/125 90/166 300～400 500～1000 0.1～1 D20 120 50/110 75/141 500～700 500～1000 0.1～1 D16 120 40/95 65/123 500～800 500～1000 0.1～0.8 D12 80 30/80 53/110 500～1000 500～1000 0.1～0.8 D10 80 23/75 45/95 800～1000 500～1000 0.2～0.5 D8 50 20/65 28/82 800～1200 500～1000 0.2～0.5 D6 50 15/60 不存在800～1200 500～1000 0.2～0.4 R8 80 32/92 35/140 800～1000 500～1000 0.2～0.4 R6 80 26/83 26/120 800～1000 500～1000 0.2～0.4 R5 60 20/72 20/110 800～1000 500～1000 0.2～0.4 R3 30 13/57 15/90 1000～1500 500～1000 0.2～0.4 飞刀 刀具类型最大加工深 度（mm） 普通长度 （mm） 普通加长 （mm） 主轴转速 （r/m） 进给速度 （mm/min） 吃刀量 （mm） D63R6 300 150 320 700～1000 2500～4000 0.2～1 D50R5 280 135 300 800～1500 2500～3500 0.1～1 D35R5 150 110 180 1000～1800 2200～3000 0.1～1 D30R5 150 100 165 1500～2200 2000～3000 0.1～0.8 D25R5 130 90 150 1500～2500 2000～3000 0.1～0.8 D20R0.4 110 85 135 1500～2500 2000～2800 0.2～0.5 D17R0.8 105 75 120 1800～2500 1800～2500 0.2～0.5 D13R0.8 90 60 115 1800～2500 1800～2500 0.2～0.4 D12R0.4 90 60 110 1800～2500 1500～2200 0.2～0.4 D16R8 100 80 120 2000～2500 2000～3000 0.1～0.4 D12R6 85 60 105 2000～2800 1800～2500 0.1～0.4 D10R5 78 55 95 2500～3200 1500～2500 0.1～0.4 U G 学习群：1 8 3 9 6 0 8 9 6 欢迎大家的加入！
CNC加工中心刀具的选择与切削用量 的确定 收藏此信息打印该信息添加：佚名来源：未知 刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加工中直接利用C AD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺文件。 现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，并对应该注意的问题进行了讨论。 1.数控加工常用刀具的种类及特点 数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上，因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。 根据刀具结构可分为： 1)整体式； 2)镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两种； 3)特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。
根据制造刀具所用的材料可分为： 1)高速钢刀具； 2)硬质合金刀具； 3)金刚石刀具； 4)其他材料刀具，如立方氮化硼刀具，陶瓷刀具等 从切削工艺上可分为 : 1)车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种； 2)钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等； 3)镗削刀具； 4)铣削刀具等。 为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属切除量占总数的80%～90%。 数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点： 1)刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小； 2)互换性好，便于快速换刀； 3)寿命高，切削性能稳定、可靠； 4)刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间； 5)刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除； 6)系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。 2.数控加工刀具的选择
加工中心常用刀具参数(普通机） 刀具转速进刀切削吃刀量退刀 d32r5 1900 1500 1800 0.6 1300 d25r5 2100 1300 1500 0.6 1200 d20r5 2200 1100 1300 0.5 800 d16r0.5 2400 1000 1100 0.4 800 d12r0.5 2600 800 1000 0.35 600 d10r0.5 2800 700 800 0.35 600 d8r0.5 3000 600 600 0.3 500 d6r0.5 3200 450 500 0.25 400 d12 2800 800 1000 0.35 600 d10 2800 700 800 0.35 600 d8 3000 600 600 0.3 500 d6 3200 450 500 0.25 400 d4 3500 300 400 0.2 400 d12r6 3200 800 1000 0.3 600 d10r5 3600 700 800 0.25 600 d6r3 4000 450 500 0.2 400 d4r2 4800 300 400 0.15 400 d2r1 5600 250 300 0.1 300 d1r0.5 6800 200 200 0.08 250 加工中心常用刀具参数(高速机) 刀具转速进刀切削吃刀量退刀 d16r0.5 6500 1000 1100 0.35 800 d12r0.5 7000 800 1000 0.3 600 d10r0.5 7500 700 800 0.3 600 d8r0.5 8000 600 600 0.3 500 d6r0.5 8500 450 500 0.2 400 d12 7000 800 800 0.35 600 d10 7500 600 650 0.3 600 d8 8000 500 600 0.3 500 d6 10000 350 400 0.25 400 d4 12000 200 300 0.2 300 d2 14000 150 250 0.15 250 d1 16000 150 200 0.1 200 d0.8 21000 100 150 0.06 200 d12r6 8500 600 800 0.25 600 d10r5 8800 500 650 0.2 600 1
数控车削切削用量的选择原则、方法及主要问题 数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速n或切削速度vc（用于恒线速度切削）、进给速度vf或进给量f。这些参数均应在机床给定的允许范围内选取。 切削用量的选用原则 （1）切削用量的选用原则 粗车时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。 选择切削用量时应首先选取尽可能大的背吃刀量ap，其次根据机床动力和刚性的限制条件，选取尽可能大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度vc。增大背吃刀量ap可使走刀次数减少，增大进给量f有利于断屑。 精车时，对加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀。选择精车的切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础土尽量提高生产率。因此，精车时应选用较小（但不能太小）的背吃刀量和进给量，并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度。 （2）切削用量的选取方法 ①背吃刀量的选择粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀尽可能切除全部余量。也可分多次走刀。精加工的加工余量一般较小，可一次切除。在中等功率机床上，粗加工的背吃刀量可达8～10mm；半精加工的背吃刀量取0.5～5mm；精加工的背吃刀量取0.2～1.5mm。 ②进给速度（进给量）的确定粗加工时，由于对工件的表面质量没有太高的要求，这时主要根据机床进给机构的强度和刚性、刀杆的强度和刚性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及已选定的背吃刀量等因素来选取进给速度。精加工时，则按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素来选取进给速度。进给速度νf 可以按公式ν f =f×n计算，式中f表示每转进给量，粗车时一般取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。 ③切削速度的确定切削速度vc可根据己经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度进行选取。实际加工过程中，也可根据生产实践经验和查表的方法来选取。粗加工或工件材料的加工性能较差时，宜选用较低的切削速度。精加工或刀具材料、工件材料的切削性能较好时，宜选用较高的切削速度。切削速度vc确定后，可根据刀具或工件直径（D）按公式n=l000vc/πD 来确定主轴转速n（r/min）。在工厂的实际生产过程中，切削用量一般根据经验并通过查表的方式进行选取。常用硬质合金或涂层硬质合金切削不同材料时的切削用量推荐值见表1表2为常用切削用量推荐表，供参考。
第十一章切削用量的制定 切削用量的制定直接影响生产效率和加工成本。学习本章后应能够根据具体条件和要求，正确地选择切削用量。 11．1 必备知识和考试要点 1．了解切削用量的制定原则。 2．掌握粗加工时切削用量的选择方法。 3．明确限制选择切削用量的因素和解决办法。 11．2 典型范例和答题技巧 [例11．1] 选择切削用量的原则是什么?从刀具耐用度出发时，按什么顺序选择切削用量?从机床动力出发时，按什么顺序选择切削用量?为什么? [答案] 选择切削用量的原则是：首先选取尽可能大的背吃刀量αp，其次要在机床动力和刚度允许，又能满足加工表面粗糙度的前提下，选取尽可能大的进给量厂，最后根据确定的刀具耐用度选取或计算切削速度v。 以刀具耐用度选择切削用量时，选择的顺序应为αp—f—v。其理由可从刀具耐用度表达式T=C T/v X f Yαp Z中，由于X>Y>Z，即切削速度v对刀具耐用度影响最大，其次是进给量f，背吃刀量αp的影响最小。按这个顺序选择切削用量，得到的生产率最高。如果生产率不变，按这个顺序选择切削用量，刀具耐用度最高。 根据机床动力选择切削用量时，选择的顺序应为．f—v—αp. 其理由从机床功率的计算 公中，由于 1=X Fz>Y Fz>n Fz; 当nF z=0时，影响切削功最小的是f，其次是v与αp；当nF z<0时，通常X，>1十nF，影响切削功率最小的是f，其次是v，最后是αp所以，从机床动力考虑，理论上首先应按影响功率最小的f、其次v、最后αp的顺序选择切削用量。但实际上，考虑αp取小值时，会增加走刀次数，从而增加了辅助工时，因此生产中一般仍按αp—f—v的顺序选择切削用量，即先选择尽可能大的αp，其次选择尽可能大的f, 最后确定v。 [例11．2] 粗加工时进给量选择受哪些因素限制?当进给量受到表面粗糙度限制时，有什么办法增加进给量，而保证表面粗糙度要求? [答案] 粗加工时切削力很大，合理的进给量应是工艺系统所能承受的最大进给量。最大进给量主要受以下因素限制：(1)机床进给机构的强度；(2)车刀刀杆的强度和刚度； (3)工件装夹刚度；(4)硬质合金或陶瓷刀片的强度。 半精加工和精加工时，进给量的选择受到表面粗糙度的限制。此时为减小加工表面粗糙度，可适当增大刀尖圆弧半径γε、减小副偏角κr9，采用修光刃等办法。此外，可增大前角γo，提高刀具刃磨质量，选用有效的切削液等措施，以减小积屑瘤和鳞刺的不利影响。 [例11．3] 如果选定切削用量后发现超过机床功率时，应如何解决? [答案] 理论上影响机床功率大小的因素排列顺序是αp—v—f，所以，选定的切削用量超过机床功率时，也应按上述顺序减小切削用量。但考虑减小αp，会增加走刀次数，增加辅助工时，所以在不希望增加走刀次数的情况下，首先应适当降低v，然后再考虑减小f。 [例11．4] 制定切削用量时，影响切削速度的因素有哪些?解释其原因。 [答案] 制定切削用量时，依次选择背吃刀量αp和进给量f后，可用计算或查表来选择切削速度v。从公式和表格中可以看出影响切削速度的因素有：(1)背吃刀量αp、进给量f与速度v成反比例关系，即粗加工时，由于αp和f均较大，故应选择较低的v；精加工时，αp 和f均较小，故应选择较高的v。(2)工件材料的性能影响切削速度v。 工件材料强度、硬度较高时，应选较低的v，反之则选较高的v；工件材料加工性愈差，则v也选得愈低。(3)刀具材料的性能影响切削速度v。刀具材料切削性能愈好，v可选得愈
夹具、刀具的选择及切削用量的确定 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一、夹具的选择、工件装夹方法的确定 1．夹具的选择 数控加工对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具应有可靠的定位基准。选用夹具时，通常考虑以下几点： 1）尽量选用可调整夹具、组合夹具及其它通用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间。 2）在成批生产时才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。 3）装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。 4）夹具在机床上安装要准确可靠，以保证工件在正确的位置上加工。 2．夹具的类型 数控车床上的夹具主要有两类：一类用于盘类或短轴类零件，工件毛坯装夹在带可调卡爪的卡盘（三爪、四爪）中，由卡盘传动旋转；另一类用于轴类零件，毛坯装在主轴顶尖和尾架顶尖间，工件由主轴上的拨动卡盘传动旋转。 数控铣床上的夹具，一般安装在工作台上，其形式根据被加工工件的特点可多种多样。如：通用台虎钳、数控分度转台等。
3．零件的安装品质新空间 数控机床上零件的安装方法与普通机床一样，要合理选择定位基准和夹紧方案，注意以下两点： 1）力求设计、工艺与编程计算的基准统一，这样有利于编程时数值计算的简便性和精确性。2）尽量减少装夹次数，尽可能在一次定位装夹后，加工出全部待加工表面。 二、刀具的选择及对刀点、换刀点的设置 1．刀具的选择 与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要刚性好、精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断屑和排屑性能好；同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料（如高速钢、超细粒度硬质合金）并使用可转位刀片。（1）车削用刀具及其选择数控车削常用的车刀一般分尖形车刀、圆弧形车刀以及成型车刀三类。 1）尖形车刀尖形车刀是以直线形切削刃为特征的车刀。这类车刀的刀尖由直线形的主副切削刃构成，如90°内外圆车刀、左右端面车刀、切槽（切断）车刀及刀尖倒棱很小的各种外圆和内孔车刀。 尖形车刀几何参数（主要是几何角度）的选择方法与普通车削时基本相同，但应结合数控加工的特点（如加工路线、加工干涉等）进行全面的考虑，并应兼顾刀尖本身的强度。2）圆弧形车刀圆弧形车刀是以一圆度或线轮廓度误差很小的圆弧形切削刃为特征的车刀。该车刀圆弧刃每一点都是圆弧形车刀的刀尖，应此，刀位点不在圆弧上，而在该圆弧的圆心上。 圆弧形车刀可以用于车削内外表面，特别适合于车削各种光滑连接（凹形）的成型面。选择车刀圆弧半径时应考虑两点：一是车刀切削刃的圆弧半径应小于或等于零件凹形轮廓上
切削用量的合理选择 切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数，而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。在确定了刀具几何参数后，还需选定合理的切削用量参数才能进行切削加工。所谓“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能（功率、转矩），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。选择合理的切削用量时，必须考虑合理的刀具寿命。 切削用量的选择原则 切削用量与刀具使用寿命有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具使用寿命，而合理的刀具使用寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具使用寿命和最低成本刀具使用寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。 粗车切削用量的选择 对于粗加工，在保证刀具一定使用寿命前提下，要尽可能提高在单位时间内的金属切除量。在切削加工中，金属切除率与切削用量三要素绝保持线性关系，即其中任一参数增大一倍。都可使生产率提高一倍。然而由于刀具使用寿命的制约，当任一参数增大时，其他二参数必须减少。因此，在制定切削用量时，三要素的最佳组合，此时的高生产率才是合理的。由刀具寿命经验公式知，切削用量各因素对刀具使用寿命的影响程度不同，切削速度对使用寿命的影响最大，进给量次之，被吃刀量影响最小。所以在选择粗加工切削用量时，当确定刀具使用寿命合理数值后，应首先考虑增大被吃刀量，其次增大进给量，然后根据使用寿命、被吃刀量和进给量的值计算出切削速度，这样既能保持刀具使用寿命，发挥刀具切削性能，又能减少切削时间，提高生产率。被吃刀量应根据加工余量和加工系统的刚性确定。 精加工切削用量的选择 选择精加工或半精加工切削用量的原则是在保证加工质量的前提下，兼顾必要的生产率。进给量根据工件表面粗糙度的要求来确定。精加工时的切削速度应避开积屑瘤区，一般硬质合金车刀采用高速切削。 大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免在切削时中途换刀，刀具使用寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。 切削用量制定 目前许多工厂是通过切削用量手册、
一．常用刀具参数使用： 1．加工铸铁（球墨铸铁线速度放慢约20-30%，进给放慢约20%）： 刀具名称线速度m/分每齿或每转进给mm 切削深度mm 肯纳125M750粗面铣刀188m 0.21 5 肯纳精铣125面铣刀188m 0.28 0.2 粗镗刀300m 0.4 5 半精镗刀300m 0.5 2.5 精镗刀300m 0.17 0.2 CBN刀片精镗刀600m 0.17 0.2 SANDVIK 880U钻200m-300m 0.12 普通U钻140m 0.1 整体硬质合金钻90m-130m 0.3 SE钻90m 0.3 高速钢钻头20-25m 0.2 氮化钛丝锥25m 氮碳化钛丝锥35m 普通无涂层丝锥10m 整体硬质合金铣刀50-80m 0.08 0.5XDc SANDVIK M390方肩铣刀150m-180m 0.05 0.3XDc 高速钢铣刀15-20m 0.06 0.3XDc 整体硬质合金铰刀20-25m 0.1 高速钢铰刀5m 0.08 中心钻倒角刀150m 0.1-0.2 0.3X刀片宽度2．加工钢件（根据毛坯材质硬度线速度和进给应适度调整）： 刀具名称线速度m/分每齿或每转进给mm 切削深度mm 肯纳M45 125面铣刀（粗铣）175m 0.22 3 肯纳M45 125面铣刀（精铣）188m 0.25 0.2 粗镗刀250m 0.2 3 半精镗刀280m 0.4 2.5 精镗刀300m 0.17 0.2 SANDVIK 880U钻180m-260m 0.06 普通U钻100m 0.1 整体硬质合金钻80m 0.12 SE钻90m 0.3 高速钢钻头15-20m 0.2 氮化钛丝锥20m 氮碳化钛丝锥25m 普通无涂层丝锥5-8m 整体硬质合金铣刀50-70m 0.08 0.5XDc SANDVIK 方肩M390铣刀130m 0.05 0.3XDc 高速钢铣刀10-15m 0.06 0.3XDc 整体硬质合金铰刀15-20m 0.1 高速钢铰刀5m 0.08 中心钻倒角刀130m 0.1-0.2 0.3X刀片宽度
切削用量(a p、f、v)选择是否合理，对于能否充分发挥机床潜力与刀具切削性能，实现优质、高产、低成本和安全操作具有很重要的作用。在2.3.3中对于切削用量选择的总体原则进行了介绍，在这里主要针对车削用量的选择原则进行论述：粗车时，首先考虑选择一个尽可能大的背吃刀量a p，其次选择一个较大的进给量f，最后确定一个合适的切削速度v。增大背吃刀量a p可使走刀次数减少，增大进给量f有利于断屑，因此根据以上原则选择粗车切削用量对于提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是有利的。精车时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀，因此选择精车切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产率。因此精车时应选用较小（但不太小）的背吃刀量a p和进给量f，并选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度v。 1．背吃刀量a p的确定在工艺系统刚度和机床功率允许的情况下，尽可能选取较大的背吃刀量，以减少进给次数。当零件精度要求较高时，则应考虑留出精车余量，其所留的精车余量一般比普通车削时所留余量小，常取0.1～0.5㎜。 2．进给量f（有些数控机床用进给速度V f）进给量f的选取应该与背吃刀量和主轴转速相适应。在保证工件加工质量的前提下，可以选择较高的进给速度（2000㎜/min以下）。在切断、车削深孔或精车时，应选择较低的进给速度。当刀具空行程特别是远距离“回零”时，可以设定尽量高的进给速度。粗车时，一般取f=0.3～0.8㎜/r，精车时常取f=0.1～0.3㎜/r，切断时f=0.05～0.2㎜/r。 3．主轴转速的确定（1）光车外圆时主轴转速光车外圆时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具材料以及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速度除了计算和查表选取外，还可以根据实践经验确定。需要注意的是，交流变频调速的数控车床低速输出力矩小，因而切削速度不能太低。切削速度确定后，用公式n =1000 v c/πd 计算主轴转速n（r/min）。表5-9为硬质合金外圆车刀切削速度的参考值。如何确定加工时的切削速度，除了可参考表5-6列出的数值外，主要根据实践经验进行确定。表5-6硬质合金外圆车刀切削速度的参考值
数控铣床切削用量的选择如何选择切削用量 在数控机床上加工零件时，切削用量都预先编入程序中，在正常加工情况下，人工不予改变。只有在试加工或出现异常情况时．才通过速率调节旋钮或电手轮调整切削用量。因此程序中选用的切削用量应是最佳的、合理的切削用量。只有这样才能提高数控机床的加工精度、刀具寿命和生产率，降低加工成本。 影响切削用量的因素有： 机床切削用量的选择必须在机床主传动功率、进给传动功率以及主轴转速范围、进给速度范围之内。机床—刀具—工件系统的刚性是限制切削用量的重要因素。切削用量的选择应使机床—刀具—工件系统不发生较大的“振颤”。如果机床的热稳定性好，热变形小，可适当加大切削用量。 刀具刀具材料是影响切削用量的重要因素。表6-2是常用刀具材料的性能比较。 数控机床所用的刀具多采用可转位刀片（机夹刀片）并具有一定的寿命。机夹刀片的材料和形状尺寸必须与程序中的切削速度和进给量相适应并存入刀具参数中去。标准刀片的参数请参阅有关手册及产品样本。 表6-2 常用刀具材料的性能比较 刀具材料切削速度耐磨性硬度硬度随温度变化高速钢最低最差最低最大 硬质合金低差低大 陶瓷刀片中中中中 金刚石高好高小 工件不同的工件材料要采用与之适应的刀具材料、刀片类型，要注意到可切削性。可切削性良好的标志是，在高速切削下有效地形成切屑，同时具有较小的刀具磨损和较好的表面加工质量。较高的切削速度、较小的背吃刀量和进给量，可以获得较好的表面粗糙度。合理的恒切削速度、较小的背吃刀量和进给量可以得到较高的加工精度。 冷却液冷却液同时具有冷却和润滑作用。带走切削过程产生的切削热，降低工件、刀具、夹具和机床的温升，减少刀具与工件的摩擦和磨损，提高刀具寿命和工件表面加工质量。使用冷却液后，通常可以提高切削用量。冷却液必须定期更换，以防因其老化而腐蚀机床导轨或其他零件，特别是水溶性冷却液。 以上讲述了机床、刀具、工件、冷却液对切削用量的影响。切削用量的选择原则参考2.3.3和4.2.2的内容，下面主要论述铣削加工的切削用量选择原则。 铣削加工的切削用量包括：切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。从刀具耐用度出发，切削用量的选择方法是：先选择背吃刀量或侧吃刀量，其次选择进给速度，最后确定切削速度。 1.背吃刀量a p或侧吃刀量a e 背吃刀量a p为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为㎜。端铣时，a p为切削层深度；而圆周铣削时，为被加工表面的宽度。侧吃刀量a e为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为㎜。端铣时，a e为被加工表面宽度；而圆周铣削时，a e为切削层深度，见图6-29。 图6-29 铣削加工的切削用量
数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。切削用量包括切削速度、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。 1、切削用量的选择原则 粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。 从刀具的耐用度出发，切削用量的选择顺序是：先确定背吃刀量，其次确定进给量，最后确定切削速度。 2、背吃刀量的确定(ap) 背吃刀量由机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。 确定背吃刀量的原则： （1）在工件表面粗糙度值要求为Ra12.5μm～25μm时，如果数控加工的加工余量小于5mm~6mm，粗加工一次进给就可以达到要求。但在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分多次进给完成。 （2）在工件表面粗糙度值要求为Ra3.2μm～12.5μm时，可分粗加工和半精加工两步进行。粗加工时的背吃刀量选取同前。粗加工后留0.5mm～1.0mm余量，在半精加工时切除。 （3）在工件表面粗糙度值要求为Ra0.8μm～3.2μm时，可分粗加工、半精加工、精加工三步进行。半精加工时的背吃刀量取1.5mm～2mm。精加工时背吃刀量取0.3mm～0.5mm。 3、进给量(f)的确定 进给量主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。 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
合理的切削用量的选择原则 制订切削用量，就是要在已经选择好刀具材料和几何角度的基础上，合理地确定切削深度ap、进给量f和切削速度υc。 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，在保证加工质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。 不同的加工性质，对切削加制订切削用量，就是要在已经选择好刀具材料和几何角度的基础上，合理地确定切削深度ap、进给量f和切削速度υc。 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，在保证加工质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。 不同的加工性质，对切削加工的要求是不一样的。因此，本文在参考工控论坛相关文章后，在合理的切削量的选择上给出一些合理的建议。 在选择切削用量时，考虑的侧重点也应有所区别。粗加工时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度，故一般优先选择尽可能大的切削深度ap，其次选择较大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度。精加工时，首先应保证工件的加工精度和表面质量要求，故一般选用较小的进给量f和切削深度ap，而尽可能选用较高的切削速度υc。 切削深度ap的选择 切削深度应根据工件的加工余量来确定。粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀应尽可能切除全部余量。当加工余量过大，工艺系统刚度较低，机床功率不足，刀具强度不够或断续切削的冲击振动较大时，可分多次走刀。切削表面层有硬皮的铸锻件时，应尽量使ap大于硬皮层的厚度，以保护刀尖。 半精加工和精加工的加工余量一般较小时，可一次切除，但有时为了保证工件的加工精度和表面质量，也可采用二次走刀。 多次走刀时，应尽量将第一次走刀的切削深度取大些，一般为总加工余量的2/3~3/4。 在中等功率的机床上、粗加工时的切削深度可达8~10mm，半径加工（表面粗糙度为Ra6.3~3.2μm）时，切削深度取为0.5~2mm，精加工（表面粗糙度为Ra1.6~0.8μm）时，切削深度取为0.1~0.4mm。 进给量f的选择 切削深度选定后，接着就应尽可能选用较大的进给量f。粗加工时，由于作用在工艺系统上的切削力较大，进给量的选取受到下列因素限制；机床—刀具—工件系统的刚度，机床进给机构的强度，机床有效功率与转矩，以及断续切削时刀片的强度。 半精加工和精加工时，最大进给量主要受工件加工表面粗糙度的限制。 工厂中，进给量一般多根据经验按一定表格选取（详见车、钻、铣等各章有关表格），在有条件的情况下，可通过对切削数据库进行检索和优化。 切削速度υc的选择 在ap-和f选定以后，可在保证刀具合理耐用度的条件下，用计算的方法或用查表法确定切削速度υc 的值。在具体确定υc值时，一般应遵循下述原则： 1）粗车时，切削深度和进给量均较大，故选择较低的切削速度；精车时，则选择较高的切削速度。 2）工件材料的加工性较差时，应选较低的切削速度。故加工灰铸铁的切削速度应较加工中碳钢低，而加工铝合金和铜合金的切削速度则较加工钢高得多。 3）刀具材料的切削性能越好时，切削速度也可选得越高。因此，硬质合金刀具的切削速度可选得比高速钢高度好几倍，而涂层硬质合金、陶瓷、金刚石个立方氧化硼刀具的切削速度又可选得比硬质合金刀具
《金属切削原理与刀具》试题（1） 一、填空题（每题2分，共20分） 1．刀具材料的种类很多，常用的金属材料有 、 、 ；非金属材料有 、 等。 2．刀具的几何角度中，常用的角度有 、 、 、 、 和 六个。 3．切削用量要素包括 、 、 三个。 4．由于工件材料和切削条件的不同，所以切削类型有 、 、 和 四种。 5．刀具的磨损有正常磨损的非正常磨损两种。其中正常磨损有 、 和 三种。 6．工具钢刀具切削温度超过 时，金相组织发生变化，硬度明显下降，失去切削能力而使刀 具磨损称为 。 7．加工脆性材料时，刀具切削力集中在 附近，宜取 和 。 8．刀具切削部分材料的性能，必须具有 、 、 和 。 9．防止积削瘤形成，切削速度可采用 或 。 10．写出下列材料的常用牌号：碳素工具钢 、 、 ；合金工具钢 、 ；高速 工具钢 、 。 二、判断题：（在题末括号内作记号：“√”表示对，“×”表示错）（每题1分，共20分） √1．钨钴类硬质合金（YG ）因其韧性、磨削性能和导热性好，主要用于加工脆性材料，有色金属 及非金属。 √2．刀具寿命的长短、切削效率的高低与刀具材料切削性能的优劣有关。 √3．安装在刀架上的外圆车刀切削刃高于工件中心时，使切削时的前角增大，后角减小。 ×4．刀具磨钝标准VB 表中，高速钢刀具的VB 值均大于硬质合金刀具的VB 值，所以高速钢刀具 是耐磨损的。 √5．刀具几何参数、刀具材料和刀具结构是研究金属切削刀具的三项基本内容。 √6．由于硬质合金的抗弯强度较低，冲击韧度差，所取前角应小于高速钢刀具的合理前角。 √7．切屑形成过程是金属切削层在刀具作用力的挤压下，沿着与待加工面近似成45°夹角滑移 的过程。 ×8．积屑瘤的产生在精加工时要设法避免，但对粗加工有一定的好处。 ×9．切屑在形成过程中往往塑性和韧性提高，脆性降低，使断屑形成了内在的有利条件。 √10．一般在切削脆性金属材料和切削厚度较小的塑性金属材料时，所发生的磨损往往在刀具的 主后刀面上。 √11．刀具主切削刃上磨出分屑槽目的是改善切削条件，提高刀具寿命，可以增加切削用量，提 高生产效率。 √12．进给力f F 是纵向进给方向的力，又称轴向力。 √13．刀具的磨钝出现在切削过程中，是刀具在高温高压下与工件及切屑产生强烈摩擦，失去正 常切削能力的现象。 √14．所谓前刀面磨损就是形成月牙洼的磨损，一般在切削速度较高，切削厚度较大情况下，加 工塑性金属材料时引起的。 √15．刀具材料的硬度越高，强度和韧性越低。 √16．粗加工磨钝标准是按正常磨损阶段终了时的磨损值来制订的。 √17．切削铸铁等脆性材料时，切削层首先产生塑性变形，然后产生崩裂的不规则粒状切屑，称 为崩碎切屑。 √18．立方氮化硼是一种超硬材料，其硬度略低于人造金刚石，但不能以正常的切削速度切削淬 火等硬度较高的材料。
卧式数控车床 切削用量选择 作者：杨树诚 单位：沈阳第一机床厂技术部日期：2005年09月
本文着重提醒读者 1.不要轻易按刀具样本的推荐值确定切削速度，那样刀具寿 命很低。一般情况下，硬质合金刀片可按刀具样本推荐值的0.64～0.71倍选择切削速度。 2.确定精加工和半精加工的进给量着眼于工件的表面粗糙 度。它还和刀尖半径有关。文中列表表明三者对应关系，供选择进给量参考。 3.条件允许时希望粗加工吃刀深尽量大。一方面有效提高生 产率；一方面也为了消除表面硬皮.切除砂眼等缺陷，从而保护刀尖不与毛坯接触。精加工时也不希望吃刀深太小，以免产生刮擦对粗糙度不利。 4.表5～表12列举了外圆.端面.内孔加工，切槽，车螺纹的 切削用量推荐值。供一般情况下采用。
目录 一.原始资料 (1) 二.选择切削用量的原则 (1) 三.吃刀深αp (2) 四.进给量f (2) 五.切削速度V (4) 六.切削用量推荐值 (5)
切削用量选择 关键词: 刀具耐用度 切削速度 表面粗糙度 进给量 吃刀深 在售前服务编制加工工序卡以及调装设计中，都需要确定切削用量及计算节拍时间。本文就卧式数控车床如何合理选择切削用量进行探讨。 一. 原始资料：无论编制加工工序卡－即制定工艺方案还是调装设计都需要掌握以下资 料，做为刀具选择.卡具设计以及选择切削用量的依据。 . 1 工件图：包括形状.尺寸.公差.形位公差.粗糙度和其他技术要求。特别强调的是本序 加工的部位必须明确，用于及可能影响装卡部位的形状要表示清楚。 2.毛坯图：毛坯形状.尺寸，加工余量，材料.硬度等。 3.生产纲领：即年产量或单件时间，这对招标项目尤为重要。 4.验收要求：机床验收时对工件考核什麽项目，有无Cp 值和其它要求。 5.用户对工件定位基准.卡紧面.辅助支承 等要求，或指定参考的卡具样式。 6. 对刀具选择要求：用国产刀具或国外指定厂家 的刀具，特殊刀具是否自备等。 7. 用户单位，件名.件号等也应标明，以便管理。 二 选择切削用量的原则： 1. 总的要求：保证安全，不致发生人身事故或设备事故；保证加工质量。在上述 两项要求的前提下充分发挥机床的潜力和刀具的切削性能，选用较大的切削用量以提高生产率；不应超负荷工作，不能产生过大的变形和震动。 2. 一般原则：切削用量选择的原则是提高生产率，即切削时间缩短。切削时间可按下式计算： . (min)1000p p a f V D L a f n L t ??????=??= πδδ………（1） 式中： L －每次走刀的行程长度 （mm ） δ－工件单边总余量 （mm ） n －主轴转数 （r/min ） D －工件直径 （mm ） αp －吃刀深 （mm ） f －进给量 （mm/r ） V －切削速度 （m/ min ） 从（1）式中可知要使切削时间最短，必须使 V ，f, αp 的乘积为最大。提高 V ，f, αp 都能提高生产率，且影响程度都是一样的。但是对刀具耐用度的影响三者是不相同的。 切削用量与刀具耐用度的一般关系式为： T= Z p Y X R a f V C ?? （min ） (2) 式中： C R －刀具耐用度系数，与刀具. 工件材料和切削条件有关。 X.Y.Z －指数，分别表示各切削用量对刀具耐用度的影响程度。 用YT5硬质合金车刀切削σb =0.637GP α的低碳钢（f>0.7mm/r ）切削用量与刀具耐用度的关 系为： T = 75 .025 .25 p R f V C α?? (3)
编号? 山东劳动职业技术学院 毕?? 业?? 论?? 文 课题名称：数控加工夹具、刀具的选择及切削用量的确定 学生姓名：狄静 学号: 专业：机械设计与制造 班级： 指导老师： 日期：2010年月日 内容摘要 随着制造设备的数控化率不断提高，数控加工技术在我国得到日益广泛的使用。而数控加工作为一种先进的加工方法，从零件图纸到加工出合格的零件，是一环套一环既复杂而又严密的过程。在本文中笔者将对夹具、刀具的选择及切削用量三个方面讨论如何提高数控加工的精度，合理有效地提高数控机床的利用率。 在进行数控加工时，需要根据被加工工件的材料，轮廓形状，加工精度等选用合适的机床，制定加工方案，确定零件的加工顺序，各工序所用刀具，夹具和切削
用量。刀具的选择是数控加工的重要内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且直接影响加工质量。编程时，选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。夹具是一种装夹弓箭的工艺装备，它广泛的应用于机械制造的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。数控加工对夹具主要有两大要求：一是夹具应具有足够的精度和刚度；二是夹具应有可靠地定位基准。数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等，对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。 关键词：刀具、夹具、切削用量、精度 目录 第一章夹具的选择、工件装夹方法的确定 1. 夹具的选择 2. 夹具的类型 3. 零件的安装零 第二章刀具的选择及对刀点、换刀点的设置 1．刀具的选择 2. 对刀点、换刀点的设置 第三章切削用量的确定
切削用量选择 在售前服务编制加工工序卡以及调装设计中，都需要确定切削用量及计算节拍时间。本文就卧式数控车床如何合理选择切削用量进行探讨。 一. 原始资料：无论编制加工工序卡－即制定工艺方案还是调装设计都需要掌握以下资 料，做为刀具选择.卡具设计以及选择切削用量的依据。 . 1 工件图：包括形状.尺寸.公差.形位公差.粗糙度和其他技术要求。特别强调的是本序 加工的部位必须明确，用于及可能影响装卡部位的形状要表示清楚。 2.毛坯图：毛坯形状.尺寸，加工余量，材料.硬度等。 3.生产纲领：即年产量或单件时间，这对招标项目尤为重要。 4.验收要求：机床验收时对工件考核什麽项目，有无Cp 值和其它要求。 5.用户对工件定位基准.卡紧面.辅助支承 等要求，或指定参考的卡具样式。 6. 对刀具选择要求：用国产刀具或国外指定厂家 的刀具，特殊刀具是否自备等。 7. 用户单位，件名.件号等也应标明，以便管理。 二 选择切削用量的原则： 1. 总的要求：保证安全，不致发生人身事故或设备事故；保证加工质量。在上述 两项要求的前提下充分发挥机床的潜力和刀具的切削性能，选用较大的切削用量以提高生产率；不应超负荷工作，不能产生过大的变形和震动。 2. 一般原则：切削用量选择的原则是提高生产率，即切削时间缩短。切削时间可按下式计算： . (min)1000p p a f V D L a f n L t ??????=??= πδδ………（1） 式中： L －每次走刀的行程长度 （mm ） δ－工件单边总余量 （mm ） n －主轴转数 （r/min ） D －工件直径 （mm ） αp －吃刀深 （mm ） f －进给量 （mm/r ） V －切削速度 （m/ min ） 从（1）式中可知要使切削时间最短，必须使 V ，f, αp 的乘积为最大。提高 V ，f, αp 都能提高生产率，且影响程度都是一样的。但是对刀具耐用度的影响三者是不相同的。 切削用量与刀具耐用度的一般关系式为： T= Z p Y X R a f V C ?? （min ） (2) 式中： C R －刀具耐用度系数，与刀具. 工件材料和切削条件有关。 X.Y.Z －指数，分别表示各切削用量对刀具耐用度的影响程度。 用YT5硬质合金车刀切削σb =0.637GP α的低碳钢（f>0.7mm/r ）切削用量与刀具耐用度的关 系为： T = 75 .025 .25 p R f V C α?? (3) 从（3）式中可以看出，切削速度V 对刀具耐用度的影响最大，进给量f 次之，吃刀深
选择切削用量的原则和方法是什么？ 1选择切削用量的原则 A，粗加工的选择原则。粗加工时，对加工精度和表面质量要求不高，毛坯余量较大，锻，铸件的表皮有硬皮或其他缺陷，余量不均匀。选择切削用量时，应尽可能达到有较高的金属切除率与合理的刀具耐用度。应首先选用较大的切削深度其次是较大的进给量，最后根据刀具耐用度选择合理的切削速度。 B，精加工的选择原则。精加工时，对加工精度、表面粗糙度要求较高，且加工余量小而均匀。为保证加工技术要求，并兼顾刀具耐用度和加工效率，应选用较高的切削速度和较小的进给量。 2切削用量的方法 A切削深度a p的选择.A p的大小主要根据加工余量的大小、机床的功率、工艺系统的刚度来确定。粗加工时，应尽量减少走刀次数切削余量为原则。只有当工艺系统的刚度不足时，才减小Ap，而增加走刀次数。当采用两次走刀时，第一次走刀的Ap=（2/3-3/4）h,第二次走刀的Ap=（1/3-1/4）h。h为单边余量。精加工时Ap=0.1-0.8mm,半精加工时，Ap=1-2mm。B进给量的F(FZ)的选择。当切削深度确定后，进给量的大小，主要取决于工艺系统的刚度与强度，车削主要考虑断屑。高速钢刀具的F(FZ)=0.05-0.15mm/r；硬质合金刀具F(FZ)=0.1-0.5mm/r.精加工时，进给量的大小，主要受工件表面粗糙度要求的限制，也和刀尖圆弧半径的大小有关。 C切削速度VC的选择。 3切削碳钢 A低碳钢 高速钢刀具VC=30-40m/min,ap=0.11-5mm,f=0.1-0.4mm/r,fz=0.05-0.2mm/z;硬质合金刀具VC=90-180m/min, B中碳钢 高速钢刀具VC=20-30m/min,ap=0.5-5mm,f=0.1-0.5mm/r,fz=0.02-0.2mm/z;硬质合金刀具VC=80-150m/min,ap=0.1-5mm其余同上。 C高碳钢 高速钢刀具VC=15-25m/min,ap=0.5-5mm,f=0.1-0.4mm/r,fz=0.02-0.25mm/z;硬质合金刀具VC=80-120m/min,ap=0.5-5mm，f=0.1-0.5mm/r,fz=0.05-0.15mm/z. 4切削合金钢 高速钢刀具VC=15-20m/min,ap=0.1-5mm,f=0.1-0.5mm/r,fz=0.05-0.15mm/z;硬质合金刀具VC=60-120m/min,金属陶瓷YN05/YN10刀具，VC=100-400m/min其他同高速钢 5切削铸铁 高速钢刀具VC=20-25m/min,ap=0.1-5mm,f=0.1-0.5mm/r,fz=0.1-0.5mm/z;硬质合金刀具VC=80-120m/min,ap=0.1-8mm,f=0.2-0.8mm/r,fz=0.2-0.8mm/z金属陶瓷YN05/YN10刀具，VC=150-300m/min，PCBN刀具，VC=300-600m/min其他同高速钢 6切削冷硬铸铁和耐磨合金耐磨铸铁 硬质合金刀具VC=6-18m/min,ap=0.5-10mm,f=0.5-1mm/r,金属陶瓷YN05/YN10刀具，VC=40-60m/minap=0.5-4mm,f=0.3-0.6mm/r,PCBN刀具，VC=70-100m/minap=0.5-2mm,f=0.15-0.3mm/r, 7切削铝合金 高速钢刀具VC=40-70m/min,ap=0.1-10mm,f=0.05-0.4mm/r,fz=0.05-0.4mm/z硬质合金刀具VC=150-300m/min, ap=0.1-10mm,f（fz）=0.1-0.5mm/r,PCD刀具，VC=200-1000m/min