金属切削计算

金属切削机床加工费用计算文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]各种金属切削机床加工费用计算材料成本是一定的主要区别就在每家公司不同的人工成本、运输成本、消耗成本以及税收这部分，那么这些部分机加工工厂大都通过什么样的方式计算的呢？以下为整理了部分资料，供参考，（因计算方法因各地物价有出入）仅供参考。

详细计算方法1）、首先你可以对关键或复杂零件要求对方提供初步的工艺安排，详细到每个工序，每个工序的耗时。

2）、根据每个工序需要的设备每小时费用可以算出加工成本。

具体设备成本你也可以问供应商要，比如说：普通立加每小时在￥60~80之间（含税）；铣床、普车等普通设备一般为￥30。

3）、在按照比例加上包装运输、管理费用、工装刀具、利润就是价格了。

当然，价格一定程度上会和该零件的年采购量和难易程度有很大关系。

单件和批量会差很多价格，这也是很容易理解的。

粗略估算方法1）对于大件，体积较大，重量较重。

难度一般的：加工费用大概与整个零件原材料成本之比为1：1，这个比与采购量成反比；难度较大的：加工费用大概与整个零件原材料成本之比为1.2~1.5：1，这个比与采购量成反比；2）对于中小件难度一般的：加工费用大概与整个零件原材料成本之比为2~3：1，这个比与采购量成反比；难度较大的：加工费用大概与整个零件原材料成本之比为5~10：1，这个比与采购量成反比；由于机械加工存在很大的工艺灵活性，也就是一个零件可以有很多种工艺安排，那么成本当然是不一样的，但是供应商有时会报价时给你说一种复杂工艺提高价格，而实际生产时会采用其他简单工艺，所以采购员自身对图纸的阅读和对零件加工方面的知识的多少就决定你对成本的把握，所以机械零件采购需要比较全面的机械加工知识。

机加工费用构成，一般按照工时给的！如果你要加工一个工件，首先是对方的材料费用；然后是为了购买工件的一些差旅费用（一般没有）；最主要的是你要加工的工件所需要的加工工时，一般车工10-20元/小时，钳工要少一点大概10-15/小时；其余不在例举；如果没有现成的工具（如刀具、模具），所购买的费用也是需要你承担一部分的或全部；最后加起来就是你要付的加工费用！材料费、机器折旧、人工费、管理费、税等基本的是要的。

金属切削量计算公式在金属加工领域，切削量是一个非常重要的参数，它直接影响着加工质量和加工效率。

切削量的大小不仅关系到加工表面的粗糙度和加工后的尺寸精度，还关系到刀具的寿命和加工成本。

因此，合理计算和控制切削量对于提高加工质量、提高生产效率和降低成本都具有重要意义。

切削量的计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素，包括切削速度、进给量、切削深度、切削角度等。

在实际加工中，根据不同的材料、刀具和加工方式，切削量的计算也会有所不同。

但是，一般来说，切削量的计算都可以通过以下公式来进行：切削量 = 切削速度×进给量。

其中，切削速度是刀具在切削时的线速度，通常以m/min或mm/s为单位；进给量是刀具在单位时间内在工件上移动的距离，通常以mm/min或mm/s为单位。

切削量的计算公式看似简单，但实际应用中需要考虑到很多因素。

首先，切削速度和进给量要根据具体的加工情况来确定。

切削速度一般是根据材料的硬度和刀具的材质来选择的，一般来说，硬度越大的材料，切削速度就应该越小；刀具的材质和涂层也会影响切削速度的选择。

进给量则需要考虑加工表面的粗糙度要求、刀具的耐磨性和加工效率等因素。

其次，切削量的计算还需要考虑到切削深度和切削角度。

切削深度是指刀具在工件上的有效切削深度，通常以mm为单位；切削角度则是刀具切削时与工件表面的夹角，通常以度为单位。

这两个参数的选择也会影响切削量的计算，需要根据具体的加工情况来确定。

除了上述的基本公式外，还有一些特殊情况下的切削量计算，比如在铣削加工中，切削量的计算还需要考虑到刀具直径和刀齿数等因素。

在车削加工中，切削量的计算还需要考虑到切削时间和切削力等因素。

在实际应用中，需要根据具体的加工情况来选择合适的计算公式。

在实际加工中，切削量的计算不仅仅是一个简单的数学计算，还需要考虑到加工质量、加工效率和刀具寿命等多个因素。

因此，合理的切削量计算是一个复杂的过程，需要加工人员具有丰富的经验和良好的技术水平。

附录3：切削加工常用计算公式1.切削速度Vc (m/min)1000nD Vc ⨯π⨯=主轴转速n (r/min)D 1000Vc n ⨯π⨯=金属切除率Q (cm 3/min)Q = V c ×a p ×f净功率P (KW)3p 1060Kcf a Vc P ⨯⨯⨯⨯=每次纵走刀时间t (min)n f l t w⨯=以上公式中符号说明D — 工件直径 (mm)ap — 背吃刀量（切削深度）(mm)f — 每转进给量 （mm/r ）lw — 工件长度 (mm)铣削速度Vc (m/min)1000nD Vc ⨯π⨯=主轴转速n (r/min)D 1000Vc n ⨯π⨯=每齿进给量fz (mm)z n Vff z ⨯=工作台进给速度Vf (mm/min)z n f z Vf ⨯⨯=金属去除率Q (cm 3/min)1000Vfae ap Q ⨯⨯=净功率P (KW)61060KcVf ae ap P ⨯⨯⨯⨯=扭矩M (Nm)n 1030P M 3⨯π⨯⨯= 以上公式中符号说明D — 实际切削深度处的铣刀直径（mm ）Z — 铣刀齿数a p — 轴向切深 (mm)a e — 径向切深 (mm)切削速度Vc (m/min)1000n d Vc ⨯π⨯=主轴转速n (r/min)d1000Vc n ⨯π⨯=每转进给量f (mm/r)nVf f =进给速度Vf (mm/min)n f Vf ⨯=金属切除率Q (cm 3/min)4Vc f d Q ⨯⨯=净功率P (KW)310240kc d Vc f P ⨯⨯⨯⨯=扭矩M (Nm)n1030P M 3⨯π⨯⨯=以上公式中符号说明：d — 钻头直径 (mm)kc1 — 为前角γo=0、切削厚度hm=1mm 、切削面积为1mm 2时所需的切削力。

(N/mm 2)mc — 为切削厚度指数，表示切削厚度对切削力的影响程度，mc 值越大表示切削厚度的变化对切削力的影响越大，反之，则越小γo — 前角 （度）。

切削力计算的经验公式通过试验的方法，测出各种影响因素变化时的切削力数据，加以处理得到的反映各因素与切削力关系的表达式，称为切削力计算的经验公式。

在实际中使用切削力的经验公式有两种：一是指数公式，二是单位切削力。

1 ．指数公式主切削力(2-4)背向力(2-5)进给力(2-6)式中F c————主切削力（ N）；F p————背向力（ N）；F f————进给力（ N）；C fc、 C fp、 C ff————系数，可查表 2-1；x、y fc、n fc、x fp、y fp、n fp、x ff、y ff、n ff ------ 指数，可查表 2-1。

fcK Fc、 K Fp、 K Ff ---- 修正系数，可查表 2-5，表 2-6。

2 ．单位切削力单位切削力是指单位切削面积上的主切削力，用 kc表示，见表 2-2。

kc=Fc/A d=Fc/(a p·f)=F c/(b d·h d) (2-7)式中A D -------切削面积（ mm 2）；a p ------- 背吃刀量（ mm）；f - ------- 进给量（ mm/r）；h-------- 切削厚度（ mm ）；db-------- 切削宽度（ mm）。

d已知单位切削力 k c ,求主切削力 F cF c=k c·a p·f=k c·h d·b d (2-8)式 2-8中的 k c是指 f= 0.3mm/r 时的单位切削力，当实际进给量 f大于或小于0.3mm /r时，需乘以修正系数 K fkc，见表 2-3。

表 2-3 进给量?对单位切削力或单位切削功率的修正系数 K fkc， K fps切削力的来源、切削分力金属切削时，切削层及其加工表面上产生弹性和塑性变形；同时工件与刀具之间的相对运动存在着摩擦力。

如图 2-15所示，作用在刀具上的力有两部分组成：1. 作用在前、后刀面上的变形抗力 F nγ和 F nα ;2. 作用在前、后刀面上的摩擦力F fγ和 F fα。

1.最大扭矩采用镗孔的方法进行公式来源《机械加工工艺设计实用手册》或《金属切削原理及刀具》《金属切削原理》（陶乾编）ypzFZ=9.81CFZ•apM=计算公式xFZ•f yFZ•(60υ)nFZ•KFZPZ=Cpz•t•sM切=（kg）FZ•d32⨯10Pz•D(kg.mm)2M切•n(kW)P=FZ•υ⨯10-3若采用双刃刀片则：背吃刀量为单刃的两倍N=716200⨯1.36(其中t=ap；S=f；)注：n—转每分钟（r/min）2.机床的最大切削抗力试验采用钻削的方法进行(钻削抗力的计算)公式来源计算公式JB/T4241－1993《卧式铣镗床技术条件》《机械加工工艺设计实用手册》《金属切削原理及刀具》《金属切削原理》（P1319）（p193）（陶乾编）(p274)F=595•D•S0.8F=9.81•CF•dF•f YF•KFF=CF•dF•f YF•KFZ X P=C P•D•S YP3.钻削扭矩M的计算公式来源计算公式公中系和数式的数指《机械加工工艺实用手册》（p193）《金属切削原理与刀具》第二版（p192－p195）《金属切削原理》（陶乾编）（p274）M=9.81•CM•d ZM•f yM•KMM=CM•dxF•f yM•KM•10-3表15－31：CM=0.021、ZM=2.0、YM=0.8、KM=1.0d=80、f1=0.8、f2=1表13－2：CM=225.63、XM=1.9、YM=0.8、KM=1d=8 0、f1=0.8、f2=1M=CM•D1.9•S0.8表13－2：CM=23.3、D=80、S1=f1=0.8、S2=f2=14.钻削功率的计算公式来源计算公式《机械加工工艺实用手册》《金属切削原理与刀具》（p193表13（p1319、表15－31）－2）《金属切削原理》（陶乾编）（p229）2M•υPm=d2M•υPm=2π•M•n或Pm=dPm=M•n716200⨯1.365.车削、镗孔时切削力的指数公式及指数计算公式主切削力F ZF Z=9.81C F Z•ap削)xFZ •f yFZ •(60υ)0nFZ •K FZ (N)(铸铁切F Z=9.81⨯92•a p•f 0.75•(60υ)•K FZ1切深抗力F y 进给抗力F x切削时消耗的功率P m切削扭矩MF y=9.81C Fy•ap F x=9.81C Fx•apzFy •f yFy •(60υ)•K Fy (N)nFy zFx •f yFx •(60υ)•K Fx (N)nFx 式中υ的单位为m/sP m=F Z•υ⨯10-3(kW)M Z =公式中的系数和指数加工材料刀具材料加工形式F Z⨯d032⨯10公式中的系数及指数主切削力F Z C FZXF Z 1.00.721.01.01.01.0yF Z 0.750.81.70.751.00.750.75nF Z -0.1500.71000切深抗力F y C Fy 19914294XF y 0.90.730.9yF y 0.60.670.75nF y -0.30进给抗力F X C FX 29454XF X yF x 1.01.20.50.65nF x -0.4结构钢及铸钢σb =0.637Gpa (=65kgf/mm )结构钢及铸钢σb =0.637Gpa (=65kgf/mm 2)不锈钢1Gr18Ni9Ti,HB=141灰铸铁2硬质合金外圆纵车、横车及镗孔切槽及切断切螺纹270367133180222191204高速钢外圆纵车、横车及镗孔切槽及切断成形车削硬质合金外圆纵车、横车及镗孔硬质合金高速钢外圆纵车、横车及镗孔切螺纹外圆纵车、横车及镗孔切槽及切断外圆纵车、横车及镗孔92103114158811.01.01.01.00.751.80.751.00.7500.8200054119430.90.90.90.750.750.754651381.01.21.00.40.650.4HB=190可煅铸铁HB=150硬质合金高速钢外圆纵车、横车及镗孔切槽及切断外圆纵车、横车及镗孔切槽及切断10013955751.01.01.01.00.751.00.661.00000880.90.75401.20.65中等硬度不均质铜合金高速钢HB=120铝及铝硅合金高速钢外圆纵车、横车及镗孔切槽及切断40501.01.00.751.0006.铣削力的计算公式F Z=M =9.81C F•a pq F X FZ •a fW F Y FZ •a eW FZ FZ •Zd 0•n 0•60F Z•d0（N ﹒m ）32⨯10•KFZ （N ）P m =π•d 0•n0F Z •υ(kW)其中υ=（m/s ），υf =f •n 0=a f •Z •n 0,10001000d 0－铣刀外径mm ；n 0－铣刀转速（r/s）,Z－铣刀齿数。

附录3：切削加工常用计算公式1.切削速度Vc (m/min)1000nD Vc ⨯π⨯=主轴转速n (r/min)D 1000Vc n ⨯π⨯=金属切除率Q (cm 3/min)Q = V c ×a p ×f净功率P (KW)3p 1060Kcf a V c P ⨯⨯⨯⨯=每次纵走刀时间t (min)n f l t w⨯=以上公式中符号说明D — 工件直径 (mm)ap — 背吃刀量（切削深度）(mm)f — 每转进给量 （mm/r ）lw — 工件长度 (mm)精选文库 2. 铣削加工铣削速度Vc (m/min)1000nD Vc ⨯π⨯=主轴转速n (r/min)D 1000Vc n ⨯π⨯=每齿进给量fz (mm)z n Vffz ⨯=工作台进给速度Vf (mm/min)z n fz Vf ⨯⨯=金属去除率Q (cm 3/min)1000Vfae ap Q ⨯⨯=净功率P (KW)61060KcVf ae ap P ⨯⨯⨯⨯=扭矩M (Nm)n 1030P M 3⨯π⨯⨯=以上公式中符号说明D — 实际切削深度处的铣刀直径（mm ）Z — 铣刀齿数a p — 轴向切深 (mm)a e — 径向切深 (mm)精选文库3. 钻削加工切削速度Vc (m/min)1000n d Vc ⨯π⨯=主轴转速n (r/min)d1000Vc n ⨯π⨯=每转进给量f (mm/r)nVf f =进给速度Vf (mm/min)n f Vf ⨯=金属切除率Q (cm 3/min)4Vc f d Q ⨯⨯=净功率P (KW)310240kc d Vc f P ⨯⨯⨯⨯=扭矩M (Nm)n1030P M 3⨯π⨯⨯=以上公式中符号说明：d — 钻头直径 (mm)kc1 — 为前角γo=0、切削厚度hm=1mm 、切削面积为1mm 2时所需的切削力。

(N/mm 2)mc — 为切削厚度指数，表示切削厚度对切削力的影响程度，mc 值越大表示切削厚度的变化对切削力的影响越大，反之，则越小γo — 前角 （度）。

车、铣、钻、镗切削计算车削功率和扭矩计算Vc= 3.14 xD xRPM1000V=Vc xap xfr(mm 3/min)Time=Lfr xN P=Vc xap xfr xkc60037.2 举例：车削不锈钢外圆，工件直径60mm,切深3mm,走刀量0.2mm/r, 切削速度200m/min, 材料单位切削力为2900N/mm2,加工长度为120mmF 力=Kc xfr xapT=F 力x(D/2)=P x9549/RPMRPM=(200X1000)/(3.14X60)=1061转每分钟金属去除率V=200x2x0.2=80 立方厘米每分钟每加工一个零件的时间=120/(0.2x1061)=0.57分钟车削功率P=(200x3x0.2x2900)/60037.2=5.8千瓦车削力=2900 x0.2x3=1740牛顿=177.5公斤车削扭矩T=1740 x30=52.2牛顿米铣削功率和扭矩的计算铣削三要素Cutting data formulas铣削功率和扭矩的计算Power consuming and Torque force Torque (Nm) = kW (nett) x 9549RPMU 钻钻削功率和扭矩的计算Power consuming and Torque force 例：工件材料为高合金钢，硬度HRC50，钻削直径20mm ，Vc ＝40m/min ，f ＝0.07mm/r ，Kc ＝4500N/mm 2，η＝0.9，计算钻削功率和扭矩。

P=Kc ⨯f ⨯Vc ⨯（D 2－d 2）D ⨯240000 ⨯η钻削功率P ＝4500 ⨯0.07 ⨯40 ⨯20/240000 ⨯0.9=1.2KW转速n=40 ⨯1000/3.14 ⨯20=636rpm扭矩T=1.2 ⨯9549/636=18NMT=F 力x(D/2)=P x9549/RPMD: hole diameter d: core diamerer镗削功率和扭矩计算P=Vc xap xfr xkc 60037.2T=F力x(D/2) =P x9549/RPM 举例：镗削奥氏体不锈钢，工件硬度HB200, 工件直径60mm,切深3mm,走刀量0.2mm/r, 切削速度100m/min, 材料单位切削力为2900N/mm2,加工长度为120mm计算镗削功率时注意Vc减半，即Vc镗＝1/2Vc车RPM=(100X1000)/(3.14X60)=531转每分钟金属去除率V=100x2x0.2=40 立方厘米每分钟每加工一个零件的时间=120/(0.2x531)=1.13分钟镗削功率P=(100x3x0.2x2900)/60037.2=2.90千瓦镗削力=2900 x0.2x3=1740牛顿=177.5公斤镗削扭矩T=1740 x30=52.2牛顿米Thanks！。

常用车削加工计算公式车削加工是金属加工中最常见的一种加工方式，适用于各种金属材料的加工。

在车削加工过程中，计算公式是帮助确定切削速度、进给速度和主轴转速等参数的关键因素。

下面将介绍一些常用的车削加工计算公式。

1.切削速度公式：切削速度是指工件表面的切削线速度，通常用Vc表示，单位是m/min。

切削速度公式如下：Vc=π×D×n其中，D为工件直径，单位是mm；n为主轴转速，单位是转/分钟。

2.进给速度公式：进给速度是指刀具在工件上移动的速度，通常用Vf表示，单位是mm/min。

进给速度公式如下：Vf=n×f×z其中，n为主轴转速，单位是转/分钟；f为每转进给量，单位是mm/转；z为刀具刃数。

3.主轴转速公式：主轴转速是指主轴每分钟旋转的圈数，通常用n表示，单位是转/分钟。

主轴转速公式如下：n=1000×Vc/(π×D)其中，Vc为切削速度，单位是m/min；D为工件直径，单位是mm。

4.主轴转动时间公式：主轴转动时间是指主轴从零转速加速到设定转速所需的时间，通常用t表示，单位是秒。

主轴转动时间公式如下：t=(n2-n1)/a其中，n1为初始主轴转速，单位是转/分钟；n2为最终主轴转速，单位是转/分钟；a为主轴加速度，单位是转/分钟²。

5.简化车削时间公式：简化车削时间是指刀具从初始位置移动到终点位置所需的时间，通常用t表示，单位是分钟。

简化车削时间公式如下：t=(L/1000)/Vf其中，L为刀具的移动路径长度，单位是mm；Vf为进给速度，单位是mm/min。

6.车削力公式：车削力是指刀具对工件施加的力，通常用F表示，单位是N。

车削力公式如下：F = K × f × ap × cos(ψ) × c其中，K为切削力系数；f为进给量，单位是mm/转；ap为切削深度，单位是mm；ψ为刀具前角；c为刀具刃数。

切削力计算的经验公式①背吃刀量和进给量的影响背吃刀量ap或进给量f加大，均使切削力增大，但两者的影响程度不同。

加大ap 时，切削厚度压缩比不变，切削力成正比例增大；加大f加大时，有所下降，故切削力不成正比例增大。

在车削力的经验公式中，加工各种材料的ap指数xFc≈1，而f的指数yFc=0.75～0.9，即当ap加大一倍时，Fc也增大一倍；而f加大一倍时，Fc只增大68%～86%。

因此，切削加工中，如从切削力和切削功率角度考虑，加大进给量比加大背吃刀量有利。

②切削速度的影响在图3-15的实验条件下加工塑性金属，切削速度vc＞27m/min 时，积屑瘤消失，切削力一般随切削速度的增大而减小。

这主要是因为随着vc的增大，切削温度升高，μ下降，从而使ξ减小。

在vc＜27m/min时，切削力是受积屑瘤影响而变化的。

约在vc=5m/min时已出现积屑瘤，随切削速度的提高，积屑瘤逐渐增大，刀具的实际前角加大，故切削力逐渐减小；约在vc=17m/min处，积屑瘤最大，切削力最小；当切削速度超过vc=17m/min，一直到vc=27m/min时，由于积屑瘤减小，使切削力逐步增大。

图3-15 切削速度对切削力的影响切削脆性金属(灰铸铁、铅黄铜等)时，因金属的塑性变形很小，切屑与前刀面的摩擦也很小，所以切削速度对切削力没有显著的影响。

⑶刀具几何参数的影响①前角的影响前角γo加大，被切削金属的变形减小，切削厚度压缩比值减小，刀具与切屑间的摩擦力和正应力也相应下降。

因此，切削力减小。

但前角增大对塑性大的材料(如铝合金、紫铜等)影响显著，即材料的塑性变形、加工硬化程度明显减小，切削力降低较多；而加工脆性材料(灰铸铁、脆铜等)，因切削时塑性变形很小，故前角变化对切削力影响不大。

②负倒棱的影响前刀面上的负倒棱(如图3-16a)，可以提高刃区的强度，图3-16 负倒棱对切削力的影响但此时被切金属的变形加大，使切削力有所增加。

负倒棱是通过它的宽度br1对进给量f的比值(br1/ f)来影响切削力的。