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切削用量
切削用量是机械加工中非常重要的参数，它直接影响到切削效率、加工质量和刀具寿命。
切削用量包括切削速度、进给量和切削深度三个要素，这三个要素的选择对于加工过程至关重要。
首先，切削速度是指刀具切削刃上选定点相对于工件待加工表面在主运动方向上的瞬时速度，它是影响切削温度和切削力的主要因素。
提高切削速度可以缩短切削时间，提高生产效率，但同时也可能导致切削温度升高，加剧刀具磨损，甚至引起工件表面的热损伤。
因此，在选择切削速度时，需要综合考虑加工材料、刀具材料和加工要求等因素。
其次，进给量是指刀具在进给运动方向上相对于工件的移动量，它决定了加工表面的粗糙度和刀具磨损速率。
进给量的大小会影响切削力和切削温度，进而影响加工效率和加工质量。
在选择进给量时，需要根据工件材料、刀具材料和切削条件进行合理匹配，以获得最佳的加工效果。
最后，切削深度是指刀尖在工件上切出的已加工部分的厚度，它与切削层面积成正比，与工件材料、刀具材料和加工要求等因素有关。
切削深度的大小直接影响着切削力和切削热的大小，进而影响刀具寿命和加工质量。
在选择切削深度时，需要根据工件的材料、硬度、加工要求等进行合理设置，以保证加工过程的稳定性和可靠性。
综上所述，切削用量的选择对于机械加工过程至关重要。
在实际应用中，需要根据工件材料、刀具材料、加工要求等因素综合考虑，选择合适的切削用量，以达到提高加工效率、减小刀具磨损、保证加工质量的目的。
同时，还需要密切关注加工过程中的切削力和切削热的变化，及时调整切削用量，以保证加工过程的稳定性和可靠性。
切削三要素：切削速度、进给量、背吃刀量 V c=πdn1000 V f=fn a p=d w−d m2切削层参数：切削层公称厚度h、切削层公称宽度b、切削层公称横截面积Ah=f sin kγ b=a psin kγA=hb=fa p刀具切削部分：（三面两刃一尖）前刀面切削沿其流出的刀具表面主后刀面刀具上与过度表面相对的表面副后刀面刀具上与已加工表面相对的表面主切削刃前刀面与主后刀面的交线，它完成主要的切削工作，也称主刀刃副切削刃前刀面与副后刀面的交线，它配合主切削刃完成切削工作，并最终形成已加工表面，也称为副刀刃。
刀尖主切削刃与副切削刃的连接点，它可以是短的直线段或圆弧。
刀具标注角度的参考系基面p r通过切削刃上某一指定点，并与该点，并与该点切削速度方向相垂直的平面切削平面p s通过主切削刃上某一指定点，与主切削刃相切并垂直与基面的平面正交平面p0通过主切削刃上某一指定点，同时垂直与基面和切削平面的平面刀具标注角度前角在正交平面内测量的前刀面与基面的夹角。
前刀面在基面之下时前角为正，反之为负（前角影响刀具的锋利程度）后角在正交平面内测量的后主刀面与切削平面的夹角。
后角一般为正。
刃倾角在切削平面内测量的主切削刃与基面的夹角。
（影响切削流出的方向）主偏角在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。
一般为正负偏角在基面上测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角。
(主\副偏角与车螺纹的形状有关)以上，是在忽略进给运动的影响下并假定刀柄轴线与纵向进给运动方向垂直以及切削刃上选定点与工件等高的条件下确定的。
刀具工作角度1进给运动对刀具工作角度的影响横向进给车削：进给量增大，则η增大；当瞬时直径d减小，η值也增大，车削至接近工件中心时，η值增长很快，工作后角将有正变负，致使工件最后被挤断。
纵向进给车削进给量f越大，工件的加工后d越小，则工作角度值的变化就越大。
2刀具安装位置对刀具工作角度的影响刀具安装高低对刀具工作角度的影响车刀的刀尖一般与工作轴心是等高的。
数控加工中切削用量的合理选择【摘要】文章介绍了切削用量的三要素，并对数控机床加工时切削用量的合理选择进行了详细阐述，为数控机床编程与操作人员提供参考。
关键词】切削用量；加工质量；刀具耐用度；选择原则前言：数控加工中切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济和加工成本；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。
切削用量是表示机床主运动和进给运动大小的重要参数。
切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，切削用量的大小对加工效率、加工质量、刀具磨损和加工成本均有显著影响一、切削用量的选择原则数控加工中选择切削用量，就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。
（一）加工质量：加工质量分为加工精度和加工表面质量。
1•加工精度是指零件加工后实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数相符的程度。
符合程度愈高，加工精度愈高。
实际值与理想值之差称为加工误差，所谓保证加工精度，即指控制加工误差。
⑴尺寸精度：加工表面的实际尺寸与设计尺寸的尺寸误差不超过一定的尺寸公差范围。
在国标中尺寸公差分20级（IT01、ITO、IT1〜IT18 ）。
尺寸精度的获得方法：①试切法：试切一一测量一一调整一一再试切。
用于单件小批生产。
②调整法：通过预调好的机床、夹具、刀具、工件，在加工中自行获得尺寸精度。
用于成批大量生产。
③尺寸刀具法：用一定形状和尺寸的刀具加工获得。
生产率高，但刀具制造复杂。
④自动控制法：用一定装置，边加工边自动测量控制加工。
切削测量补偿调整。
⑵几何形状精度：加工表面的实际几何要素对理想几何要素的变动量不超过一定公差范围。
在国标中形状公差有六项：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度。
几何形状精度的获得方法：成形运动法①轨迹法：利用刀具与工件间的相对运动轨迹来获得形状。
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。
金属切削技能在机械加工中是一个基本的技能，也是很多机械加工人常常挂在嘴边的一个词，虽然金属切削技能很基本，但是深入了解金属切削后你会发现里面的学问还真的很多，不少数控车床的操作者，对车床的切削原理知道得很少，常常不知道如何正确选择主轴转速S、进刀量F，以及进刀的深度，即切削三要素的计算公式，希望这篇文章能对他们有所帮助。
众说周知，提高加工效率时，提高切削三要素（切削线速度，吃刀深度，进给量）是最简单、最直接的方法。
但刀具切削三要素的提高，一般会受到现有机床设别条件的限制。
在切削三要素的确定法则：依次确定吃刀深度，进给量以及切削线速度。
吃刀深度一般根据加工余量确定，粗加工进给量根据机床功率确定，精加工进给量根据表面粗糙度确定；切削线速度根据刀具材质和机床主轴转速确定。
主轴转速S、进刀量F，进刀的深度，在切削原理课程中称为切削加工三要素，如何正确选择这三个要素是金属切削原理课程的一个主要内容，我这里想尽可能简单地介绍一下选择这三个要素的基本原则：(一) 切削速度（线速度、园周速度）V(米/分)要选择主轴每分钟转数，必须首先知道切削线速度V应该取多少。
V的选择：取决于刀具材料、工件材料、加工条件等。
刀具材料：硬质合金，V可以取得较高，一般可取100米/分以上，一般购置刀片时都提供了技术参数：加工什么材料时可选择多少大的线速度。
高速钢：V只能取得较低，一般不超过70米/分，多数情况下取20~30米/分以下。
工件材料：硬度高，V取低；铸铁，V取低，刀具材料为硬质合金时可取70~80米/分；低碳钢，V可取100米/分以上，有色金属，V可取更高些（100~200米/分）.淬火钢、不锈钢，V 应取低一些。
加工条件：粗加工，V取低一些；精加工，V取高些。
机床、工件、刀具的刚性系统差，V取低。
如果数控程序使用的S是每分钟主轴转数，那么应根据工件直径，及切削线速度V计算出S：S（主轴每分钟转数）=V（切削线速度）*1000/（3.1416*工件直径）如果数控程序使用了恒线速，那么S可直接使用切削线速度V（米/分）（二）进刀量（走刀量）F主要取决于工件加工表面粗糙度要求。
切削用量切削用量三要素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。
（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 ）。
（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 ）。
涂层刀片为了提高刀具（刀片）表面的硬度和改善其耐磨性、润滑性，通过化学气相沉积和真空溅射等方法，在硬质合金刀片表面喷涂一层厚度5～12μ m以下的TiC、TiN或Al 2O 3等化合物材料。
TiC 涂层刀片，硬度可达3200HV，呈银灰色，耐磨性好，容易扩散到基体内与基体粘结牢固，在低速切削温度下有较高的耐磨性。
TiN 涂层刀片TiN硬度为2000HV，呈金黄色，色泽美观，润滑性能好，有较高的抗月牙洼型的磨损能力，与基体粘结牢固程度较差。
Al 2O 3 涂层刀片硬度可达3000HV，有较高的高温硬度的化学稳定性，适用于高速切削。
除上述单层涂覆外，还可TiC-TiN, TiC+TiN+Al 2O 3等二层、三层的复合涂层，其性能优于单层。
硬质合金分类常用的硬质合金以WC为主要成分，根据是否加入其它碳化物而分为以下几类：（1）钨钴类（WC+Co）硬质合金（YG）它由WC和Co组成，具有较高的抗弯强度的韧性，导热性好，但耐热性和耐磨性较差，主要用于加工铸铁和有色金属。
细晶粒的YG类硬质合金（如YG3X、YG6X），在含钴量相同时，其硬度耐磨性比YG3、YG6高，强度和韧性稍差，适用于加工硬铸铁、奥氏体不锈钢、耐热合金、硬青铜等。
（2）钨钛钴类（WC+TiC+Co）硬质合金（YT）由于TiC的硬度和熔点均比WC高，所以和YG相比，其硬度、耐磨性、红硬性增大，粘结温度高，抗氧化能力强，而且在高温下会生成TiO 2,可减少粘结。
但导热性能较差，抗弯强度低，所以它适用于加工钢材等韧性材料。
(3) 钨钽钴类（WC+TaC+Co）硬质合金（YA）在YG类硬质合金的基础上添加TaC(NbC),提高了常温、高温硬度与强度、抗热冲击性和耐磨性，可用于加工铸铁和不锈钢。
（4）钨钛钽钴类（WC+TiC+TaC+Co）)硬质合金(YW)在YT类硬质合金的基础上添加TaC(NbC),提高了抗弯强度、冲击韧性、高温硬度、抗氧能力和耐磨性。
既可以加工钢，又可加工铸铁及有色金属。
因此常称为通用硬质合金（又称为万能硬质合金）。
目前主要用于加工耐热钢、高锰钢、不锈钢等难加工材料。
什么是位置公差及其表示符号位置精度是指零件上点、线、面各要素的实际位置相对于理想位置的准确程度。
位置精度是用位置公差来控制的。
例如图7－22所示的圆跳动0.01mm，表示丝杠外轴φ50h5圆柱面基准线G－G作无轴向移动的回转时，在任一测量平面内的径向圆跳动不得大于0.01mm。
又如图7－22所示的平行度0.0035mm表示丝杆外圆轴线在垂直方向上平行于基准轴线D的两平行平面之间距离不得大于0.007mm。
国家标准GB1182-80至GB1184－80规定，位置公差有八项，其名称和符号如表7－7所示。
形状公差及其表示符号形状精度是指零件上的线、面要素的实际形状相对于理想形状的准确程度。
形状精度是用形状公差来控制的。
例如图7－22所示的圆度为0.0035mm表示丝杠外圆面的实际轮廓必须位于半径为公差值0.0035mm的两同心圆之间。
国家标准GB1182-80至GB1184－80规定，形状公差有六项，其符号和名称如表7－6所示什么是尺寸公差尺寸公差是指在切削加工中零件尺寸允许的变动量。
在基本尺寸相同的情况下，尺寸公差愈小，则尺寸精度愈高。
如图7－21所示，尺寸公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之差，或等于上偏差与下偏差之差。
例如：最大极限尺寸＝50－0.025＝49.975mm最小极限尺寸＝50－0.064＝49.936mm尺寸公差＝最大极限尺寸－最小极限尺寸＝49.975-49.936＝0.039mm或尺寸公差＝上偏差－下偏差＝－0.025－（-－0.064）＝0.039mm国标GB1800－79至GB1804－79将确定尺寸精度的标准公差等级分为20级，分别用IT01、IT0、IT1、IT2、……IT18表示。
从IT01到IT18相应的公差数值依次加大、精度依次降低。
切削加工所获得的尺寸精度一般与使用的设备、刀具和切削条件等密切相关。
尺寸精度愈高，零件的工艺过程愈复杂，加工成本也愈高。
因此在设计零件时，应在保证零件的使用性能的前提下，尽量选用较低的尺寸精度。
常用加工方法所能达到的表面粗糙度值如何高速高精度孔加工除采用CNC切削方式对孔进行精密加工外，还可采用镗削和铰削等方式对孔进行高精度加工。
随着加工中心主轴的高速化，已可采用镗削工具对孔进行高速精密加工。
据报道，目前在铝合金材料上进行φ40mm左右的镗削加工时，切削速度已可提高到1500m/min以上。
在用CBN烧结体作切削刃加工钢材、铸铁及高硬度钢时，也可采用这样的切削速度。
预计，今后镗削加工的高速化将会迅速普及推广。
为了实现镗削加工的高速化和高精度化，必须注意刀齿振动对加工表面粗糙度和工具寿命的影响。
为了防止加工精度和工具寿命下降，所选用的加工中心必须配备动平衡性能优异的主轴，所选镗削刀具也必须具有很高的动平衡特性。
尤其是镗削工具的刀齿部分，应选择适用于高速切削的几何形状、刀具材料及装卡方式。
切削刃端部的R应较大，以利于提高加工效率；在保证获得同等加工表面粗糙度的前提下，应加大进给量。
但加大进给量应适可而止，否则将增大切削阻力，不利于提高加工效率。
切削刃带应设置0.1mm以下的负倒棱，这样可有效保持刀具寿命的稳定。
至于刀具材料，则视被加工材料性质而有所不同。
如加工40HRC以下的钢等材料时，可选用金属陶瓷刀具，这种刀具在v=300m/min以上的高速切削条件下，可获得良好的加工表面粗糙度与较长的刀具寿命。
涂层硬质合金刀具则适用于对60HRC以下的钢材等进行高速切削，刀具寿命非常稳定，但切削速度稍低于金属陶瓷刀具。
CBN烧结体刀具适用于加工高硬度钢、铸铁等材料，切削速度可达1000m/min以上，而且刀具寿命非常稳定。
CBN刀齿的刃带部分应进行适当的倒棱处理，这种处理对进行稳定的高速切削和延长刀具寿命极为有利。
在对铝合金等有色金属及非金属材料进行超高速切削时，可选用金刚石烧结体刀具，这种刀具切削稳定，刀具寿命也很长。
应注意的是，使用金刚石刀具时，刀齿刃带必须进行倒棱处理，这是保证切削稳定的重要条件。
在铰削加工方面，目前尚未见到高速、高精度的新型刀具问世，该领域的研究开发工作似乎处于停滞不前的状态。
高速铰刀迄今仍被某些特定的用户用来进行高速高精度孔加工。
这种铰刀带有负前角，刚性高，断屑效果好，在高速切削条件下，可进行稳定的精密孔加工。
该铰刀的特点是，采用较大的负前角和奇数刀齿，其高速切削的速度是过去的铰刀无法达到的，因此，可以说此种设计对铰刀的传统概念进行了大胆的突破，是一种高效率的铰削刀具。
加工材料切削刀片如何正确选用？（1）目前，各种难加工材料如淬硬钢、超硬烧结金属、耐热超级合金、双金属材料等已日益广泛地应用于工业零件的制造。
虽然用此类材料制造的零件可获得优异的使用性能，但同时也带来了一个难题：如何以合理的每件加工成本实现零件的最终成形加工。
值得庆幸的是，如今刀具供应商已成功开发出了各种用于铣削、车削加工难加工材料的新型切削刀片，如涂层硬质合金刀片、金属陶瓷刀片、CBN刀片、PCD刀片等。
这些新型材料刀片采用了特殊的几何形状和表面涂层，具有优异的耐磨损性能，并可承受加工过程中的机械冲击和热冲击。
但是，如何在生产中合理、有效地使用这些切削刀片，还需要与掌握专业知识的刀具供应商密切配合。
由于切削刀片的成本相对较低(一般硬质合金刀片的成本仅占加工总成本的3%，CBN刀片占加工总成本的5%～6%)，因此，为节约加工成本而一味选用较便宜的刀片实际上可能并不划算。
新型材料刀片虽然价格较贵，但可以缩短加工时间，延长刀具寿命，提高产品质量，因此可能具有更好的经济性。
另一方面，脱离实际加工需要而盲目选用新型材料刀片，也可能增大加工成本(CBN刀片的价格可达硬质合金刀片的8～10倍)。
此外，使用新型材料刀片时，如采用不正确的切削速度和进给率，也会影响工件加工质量和刀具使用寿命。
因此，选用难加工材料切削刀片时需要正确评估加工的经济性和综合考虑整个加工工艺过程。
CBN刀片经过了强化和钝化处理，在切削硬度＞50HRC的工件材料时可有效避免崩刃现象难加工材料切削刀片如何正确选用？（2）加工经济性的综合权衡选择切削刀片时，需要对整个加工任务进行评估。
在可以满足工件尺寸精度和表面光洁度要求，并考虑了加工时间和刀片更换的前提下，选用价格相对较低的硬质合金刀片可以实现较好的加工经济性。
通过准确了解和综合权衡生产批量、加工时间和刀片性能，就能合理选用切削刀片，达到提高生产率的加工效果。
以铣削加工材质为烧结碳化钛的燃气涡轮机叶片为例，当工件批量较小时，选用涂层硬质合金刀片也可获得较好的加工效果。
在35m/min的切削速度下，硬质合金刀片的切削刃寿命仅为5～10分钟，而大批量加工难加工材料工件的合理刀片寿命一般要求达到15～30分钟。
在小批量加工中，较短的刀片寿命和较频繁的更换刀片对生产率的影响并不明显；但在大批量满负荷加工中，较长的刀片寿命对于减少换刀辅助时间、降低劳动强度、提高机床利用率和生产能力则具有至关重要的意义。
因此，当涡轮机叶片的加工批量较大时，选用硬度更高、价格较贵的CBN刀片可能更为合理。
为了充分发挥先进材料刀片的切削性能，还需要选用正确的进给率和切削速度。
以Sandvik Coromant公司的CBN刀片为例，该刀片的切削刃经过了强化和钝化处理，在切削硬度＞50HRC的工件材料时可有效避免崩刃现象。
