数控加工中刀具的选择原则和切削用量

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、刀具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、吃刀量的确定背吃刀量由机床、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、刀具进给量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。

确定进给速度的原则：1）当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度。

一般在100～200m/min范围内选取。

2）在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在20～50m/min范围内选取。

3）当加工精度，表面粗糙度要求高时，进给速度应选小些，一般在20～50m/min 范围内选取。

单元4数控机床加工的切削用量教学目的1、了解数控机床的运动（主运动、进给运动）；2、了解数控机床加工刀具的角度及其作用；3、了解数控机床加工中有关切削层的参数及其作用；4、了解数控机床加工中的切削用量及其选用原则。

5、掌握常用不同材料零件在粗加工、半精加工和精加工时的切削用量选用；教学重点1、数控机床加工刀具的角度及其作用；2、数控加工中粗加工、半精加工和精加工时的切削用量选择；教学难点1、刀具的角度及其作用；2、切削用量选用教学方法讲练结合教学内容一、车削加工与刀具1. 车削加工原理在普通车床和一般数控车床上，可以进行工件的外表面、端面、内表面以及内外螺纹的加工。

对于车削中心，除上述各种加工外，还可进行铳削、钻削等加工。

从上述介绍可以看出：在切削过程中，刀具和工件之间必须具有相对运动，这种相对运动称为切削运动。

根据切削运动在切削过程中的作用不同可以分为主运动、和进给运动。

各种机床的主运动和进给运动参见下表。

主运动是指机床提供的主要运动。

主运动使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具的前刀面接近工件并对工件进行切削。

在车床上，主运动是机床上主轴的回转运动，即车削加工时工件的旋转运动。

2）进给运动进给运动是指由机床提供的使刀具与工件之间产生的附加相对运动。

进给运动与主运动相配合，可以形成完整的切削加工。

在普通车床上，进给运动是机床刀架（溜板）的直线移动。

它可以是纵向的移动（与机床主轴轴线平行），也可以是横向的移功（与机床主轴轴线垂直），但只能是一亇方向的移动。

在数控车床上，数控车床可以同时实现两亇方向的进给，从而加工出各种具有复杂母线的回转体工件。

在数控车床中，主运动和进给运动是由不同的电机来驱动的，分别称为主轴电机和坐标轴伺服电机。

它们由机床的控制系统进行控制，自动完成切削加工。

2. 切削用量切削用量是指机床在切削加工时的状态参数。

不同类型的机床对切削用量参数的表述也略有不同，但其基本的含义都是一致的，如下图所示。

数控加工的切削用量2009-6-11 9:42:00 来源：作者:余英良，于辉阅读：1418次我要收藏1 切削用量选择1．1 数控加工花键轴的切削用量为了保证零件的加工精度，零件分为粗车加工和精车加工。

在粗、精车零件装夹方式与刀具选择的基础上，选定零件数控加工的切削参数如下：在数控精车车削加工中，零件轮廓轨迹的加工余量为0．8÷2=0．4 mm。

主轴转速、背吃刀量等的选择参见表1。

表1 数控加工花键轴工序卡及切削用量1．2 数控加工轴承座的切削用量为了保证零件的加工精度，零件分为粗车加工和精车加工。

在粗、精车零件装夹方式与刀具选择的基础上，选定零件数控加工的切削参数如下：在数控精车车削加工中，零件轮廓轨迹的加工余量为0．8÷2=0．4 mm。

主轴转速、背吃刀量等的选择参见表2。

表2 数控加工轴承座工序卡及切削用量2 相关内容概述金属切削加工的目的，就是用各种类型的金属切削刀具把J：件毛坯上的多余部分从毛坯上剥离开来，得到图样所要求的零件形状和尺寸。

图1 车削加工中切削用量nextpage 2．1 切削用量切削用量是指机床在切削加工时的状态参数。

切削用量包括切削速度、进给速度和背吃刀量。

参见图1。

2．1．1 切削速度切削刃上的切削点相对于工件运动的瞬时速度称为切削速度。

切削速度的单位为m／min。

切削速度与机床主轴转速之问进行转换的关系为：(1)2．1．2 进给速度是刀具在单位时间内沿进给方向上相对于工件的位移量，单位为mm／min。

2．1．3 背吃刀量己加工表面和待加工表面之问的垂直距离。

背吃刀量的计算公式为：(2)式(1)、式(2)中n为主轴(工件)转速，d为工件直径，dω、dｍ见图1。

在切削加工中，切削速度、进给速度和背吃刀量3个参数是相互关联的。

粗加工中，为提高效率，一般采用较大的背吃刀量。

此时切削速度和进给速度相对较小；在半精加工和精加工阶段，一般采用较大的切削速度、较小的进给量和背吃刀量，以获得较好的加工质量。

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。

数控车削中切削用量的选择一、数控车削中切削用量的概念及意义数控车削中的切削用量是指在加工过程中，刀具与工件之间的相对运动状态下，单位时间内去除的金属量。

它是衡量加工效率和加工质量的重要指标之一。

在数控车床加工中，合理选择切削用量可以提高生产效率，降低成本，同时还能保证产品质量。

二、影响切削用量的因素1. 刀具材料：不同材料的刀具对于不同材料的工件有着不同的适应性和耐磨性。

2. 刀具形状：不同形状的刀具适用于不同形状和精度要求的零件。

3. 切削速度：切削速度越高，单位时间内去除金属量越大。

4. 进给速度：进给速度越大，单位时间内去除金属量越大。

5. 切削深度：切削深度越大，单位时间内去除金属量越大。

6. 工件硬度：硬度较高的工件需要使用更耐磨损的刀具以及更小而深入地进行切割以提高切削用量。

三、如何选择合适的切削用量1. 根据工件材料和形状选择刀具：不同材料和形状的工件需要使用不同的刀具，以达到最佳加工效果。

2. 根据加工要求选择切削速度和进给速度：根据加工要求确定切削速度和进给速度，以达到最佳的加工效率和质量。

3. 根据机床性能选择最佳切削深度：根据机床性能选择最佳的切削深度，以达到最佳的加工效率和质量。

4. 根据刀具磨损情况及时更换：定期检查并更换磨损严重的刀具，以保证加工质量。

5. 选择合适的冷却液：根据不同材料和形状的工件，选择合适的冷却液以降低温度、减少摩擦、延长刀具寿命等。

四、常见问题及解决方法1. 切屑太长或太细怎么办？答：调整进给速度或者增大/减小齿数可以改变每个齿面上去除金属量，从而改变切屑形状。

2. 切削力过大怎么办？答：减小切削深度或者降低切削速度可以减小切削力，同时也可以延长刀具寿命。

3. 刀具磨损过快怎么办？答：增加冷却液的流量或者更换更耐磨的刀具可以延长刀具寿命。

4. 加工表面粗糙度过大怎么办？答：调整进给速度或者增大/减小齿数可以改变每个齿面上去除金属量，从而改善表面质量。

各类数控刀具转速进给切削量吃刀量参数数控刀具在加工过程中，转速、进给、切削量以及吃刀量是非常重要的参数。

这些参数的选择直接影响到加工效率和加工质量。

以下是各类数控刀具转速、进给、切削量和吃刀量的相关参数介绍。

1.钻头的转速、进给和切削量：钻头是一种主要用于钻孔加工的刀具。

在使用钻头进行加工时，转速、进给和切削量是必不可缺的参数。

转速：钻头的转速直接影响到加工的效率和刀具的使用寿命。

转速一般根据材料的硬度和直径大小来选择。

对于较硬的材料和大直径的钻孔，需要选择较低的转速以提高刀具的寿命。

进给：进给是指钻头在加工过程中前进的速度。

进给过大会导致切屑过大，反之则会导致切屑过细。

进给的选择需要根据具体材料来确定。

切削量：切削量是指钻头在一次进刀中切削的材料的厚度。

切削量的选择需要根据材料的硬度、强度和钻头的直径来确定。

过大的切削量容易导致刀具断裂，过小的切削量则会降低加工效率。

吃刀量：吃刀量是指钻头在加工过程中的进给量。

合适的吃刀量可以提高切削效率，但过大的吃刀量容易导致刀具断裂。

吃刀量的选择需要根据具体材料和钻头的直径来确定。

2.铣刀的转速、进给和切削量：铣刀是一种主要用于铣削加工的刀具。

在使用铣刀进行加工时，转速、进给和切削量同样是非常重要的参数。

转速：铣刀的转速需要根据具体材料和刀具的类型来确定。

对于硬度较高的材料，需要选择较低的转速以减少刀具磨损和提高加工质量。

进给：铣刀的进给速度直接影响到加工效率。

进给过大会导致切削力过大，进而影响加工表面质量。

进给过小则会降低加工效率。

进给的选择需要根据具体材料和刀具的直径和齿数来确定。

切削量：铣刀的切削量是指在一次进刀中切削的材料的厚度。

切削量的选择需要根据材料的硬度、强度和铣刀的直径和齿数来确定。

合适的切削量可以提高加工效率，但过大的切削量会导致刀具过载。

吃刀量：吃刀量是指铣刀在进给过程中每次移动的距离。

合适的吃刀量可以提高加工效率，但过大的吃刀量会导致切削力过大，刀具容易损坏。

数控机床加工的切削用量包括切削速度V c (或主轴转速n)、切削深度a p 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. 数控车床切削用量 1）切削深度a p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：a p =式中： d w —待加工表面外圆直径，单位mm d m —已加工表面外圆直径，单位mm. 2）切削速度Vc① 车削光轴切削速度V c 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1 硬质合金外圆车刀切削速度参考表2mw d d注：表中刀具材料切削钢及灰铸铁时耐用度约为60min。

②车削螺纹主轴转速n切削螺纹时，车床的主轴转速受加工工件的螺距（或导程）大小、驱动电动机升降特性及螺纹插补运算速度等多种因素影响，因此对于不同的数控系统，选择车削螺纹主轴转速n存在一定的差异。

下列为一般数控车床车螺纹时主轴转速计算公式：n≤–k式中：p—工件螺纹的螺距或导程,单位mm。

k—保险系数，一般为80。

3）进给速度进给速度是指单位时间内，刀具沿进给方向移动的距离，单位为mm/min，也可表示为主轴旋转一周刀具的进给量，单位为mm/r。

⑴确定进给速度的原则①当工件的加工质量能得到保证时，为提高生产率可选择较高的进给速度。

②切断、车削深孔或精车时，选择较低的进给速度。

③刀具空行程尽量选用高的进给速度。

④进给速度应与主轴转速和切削深度相适应。

⑵进给速度V f的计算 V f = n f式中：n—车床主轴的转速，单位r/min。

数控车床常用数控刀具和切削用量的选择在数控加工中，数控刀具和切削用量的选择直接影响到加工效率、加工质量和刀具寿命，非常重要。

在这篇文章中，我们将介绍数控车床常用的数控刀具和切削用量的选择方法。

数控刀具全面分析刀具特性选择刀具应从以下几个角度综合考虑：1.切削材料。

2.工件材料。

3.加工模式和要求。

4.工件尺寸和精度等级。

5.刀具本身的性能和技术指标。

常用刀具类型1.直角铣刀：广泛用于铣削各种材料，主要用于倒角、铣槽和平面铣削等。

2.面铣刀：用于加工平面、曲面和轮廓表面，精度和表面质量好。

3.端铣刀：用于在工件的末端加工平面或拐角处加工凸起的平面。

4.刀球铣刀：适用于模具、模板、塑料、铸造和轻质合金等材料。

5.镗刀：适用于各种精度要求的孔加工，如轴承座孔、液压、气动元件的孔、箱体法兰孔等。

6.钻头：适用于较小的孔加工。

7.换刀式铣刀：高效、自动换刀、可以同时完成多种切削任务。

刀具选择原则1.根据加工材料选择刀具的刀具材料。

2.选择合适的刀具类型和尺寸。

3.规避尽可能少的工具更换次数，提高生产效率。

4.对于高精度加工，需选择高精度刀具。

5.对于大批量生产，要选择高效率的刀具。

切削用量切削用量的重要性切削用量的大小直接关系到加工表面粗糙度、切削温度和工具磨损，因此，切削用量的选择非常重要。

如何选择适当的切削用量1.根据所加工的材料选择对应的切削用量。

2.根据所加工的形状选择适当的切削用量。

3.根据所使用的工具选择适当的切削用量。

4.根据所需的表面质量选择适当的切削用量。

5.根据所需要的加工效率选择适当的切削用量。

正确选择数控刀具和切削用量是保证加工效率、加工质量和刀具寿命的关键。

应从刀具特性、刀具类型、刀具材料、切削用量等多个方面进行全面分析，根据加工材料、形状、工具选择、表面质量和加工效率等原则选择适当的刀具和切削用量。

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，并在此基础上尽量提高生产率。

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νf =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。

数控加工中刀具的选择与切削用量的确定摘要：现代刀具显著的特点是结构的创新速度加快。

随着计算机应用领域的不断扩大，机械加工也开始运用数控技术，这时刀具选择与用量提出了更高的要求。

本文就如何确定数控加工中的刀具选择与切削用量进行了探讨。

关键词：数控技术机械加工刀具选择一、科学选择数控刀具1、选择数控刀具的原则刀具寿命与切削用量有密切关系。

在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。

一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，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。

选择刀具寿命时可考虑如下几点：根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。

复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。

对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，一般取16-30min。

对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。

车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些当某工序单位时间内所分担到的全厂开支较大时，刀具寿命也应选得低些。

大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。

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。

2、选择数控车削用刀具数控车削刀具常用的一般分成型车刀、尖形车刀、圆弧形车刀等三类。

成型车刀也称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由车刀刀刃的形状和尺寸决定。

数控车削加工中，常见的成型车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹刀等。

在数控加工中，应尽量少用或不用成型车刀。

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。

浅谈数控铣加工中的刀具和切削用量的选择【摘要】随着数控技术和数控机床的广泛应用，对产品的质量与种类有着越来越高的要求。

为了满足这一要求，选择正确、合理的刀具，是决定它们至关重要的因素。

数控铣机床上对刀具的选择也尤为重要。

选择合适的刀具，能够带来最佳的切削用量，以此来缩短工时，降低生产成本、提高工作效率和产品加工质量。

本文就刀具与切削用量的合理选择，展开论述。

【关键词】数控铣；刀具种类；选择；切削用量一、数控铣加工中的刀具（1）数控铣加工常用刀具的种类。

第一，按铣刀切削部分的材料分：一是高速钢铣刀，应用广泛，尤其适用于制造形状复杂的铣刀；二是硬质合金铣刀，可用于高速切削或加工硬材料，多用作端铣刀。

第二，按铣刀的用途分：有加工平面用的铣刀、加工沟槽或台阶用的铣刀及加工成型表面用的铣刀等。

第三，按齿背形式分：分为尖齿铣刀和产齿铣刀两大类。

尖齿铣刀齿背经铣削而成，后刀面是简单平面，用钝后重磨后刀面即可。

（2）数控铣加工对刀具的要求。

第一，铣刀刚性要好。

首先是为了提高生产效率而必须加大切削用量的需求；其次是为了适应数控铣床在加工过程中不容易调整切削用量的特点。

数控铣削时必须按照程序规定的走刀路线走刀，当遇到余量较大时就无法像通用铣床那样“随机应变”，除非在编程的过程中能够预先考虑到，否则铣刀就必须返回原点，通过改变切削面高度或增大刀补值的方法再重新加工一遍，多走几刀。

第二，铣刀的耐用度要高。

根据被加工材料的热处理状态以及切削性能和加工余量，来选择确定刚性好和耐用度高的铣刀，是提高数控铣刀的生产效率和获得优良的加工质量的前提。

（3）数控铣加工中刀具类型的选择。

刀具选择是数控加工工艺中非常重要的内容之一。

现在不仅要求刀具的精度要高，刚度好和较高的耐用度，而且还要求它的尺寸要稳定，安装调整要方便。

这就要求选用优质材料制造数控加工刀具，并优选刀具参数。

在选取刀具时，尽量使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。