切削加工常用计算公式

附录3：切削加工常用计算公式

1. 车削加工

切削速度Vc (m/min)

主轴转速n (r/min)

金属切除率Q (cm3/min)

Q = Vc×ap×f

净功率P (KW)

每次纵走刀时间t (min)

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)

2. 铣削加工

铣削速度Vc (m/min)

主轴转速n (r/min)

每齿进给量fz (mm)

工作台进给速度Vf (mm/min)

金属去除率Q (cm3/min)

净功率P (KW)

扭矩M (Nm)

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

ap — 轴向切深 (mm)

ae — 径向切深 (mm)

3. 钻削加工

切削速度Vc (m/min)

主轴转速n (r/min)

每转进给量f (mm/r)

进给速度Vf (mm/min)

金属切除率Q (cm3/min)

净功率P (KW)

扭矩M (Nm)

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1mm2时所需的切削力。

各种加工方法切削力计算

切削力是在切削过程中，刀具对工件产生的力。准确计算切削力是非常重要的，能够帮助我们选择合适的切削工艺和切削参数，以确保工件的切削质量和刀具的使用寿命。

在刀具加工过程中，常见的加工方法包括车削、铣削和钻削。下面分别介绍这几种加工方法的切削力计算方法。

1.车削加工中的切削力计算

车削过程中切削力的计算是根据切削力公式来进行的。常见的切削力公式有以下几种：

（1）柯氏切削力公式

F=K×ae×fz

其中，F为切削力，单位为N；ae为等效切削宽度，单位为mm；fz为进给量，单位为mm/转；K为比例系数，不同材料和刀具有不同的系数。

（2）安培切削力公式

F=ae×kc×kc1

其中，F为切削力，单位为N；ae为等效切削宽度，单位为mm；kc为切削力系数，不同材料根据实际情况选择；kc1为一修正系数，通常取值为1

2.铣削加工中的切削力计算

铣削过程中切削力的计算相对复杂，需要考虑多个因素。常见的切削力计算方法有以下几种： （1）柯氏切削力公式

F=K×ae×ap

其中，F为切削力，单位为N；ae为等效切削宽度，单位为mm；ap为铣削深度，单位为mm；K为比例系数，不同材料和刀具有不同的系数。

（2）Johnson-Cook切削力公式

F=A×(1+ln(sin(α))×(1-Tn))

其中，F为切削力，单位为N；A为切削力系数，不同材料根据实际情况选择；α为铣削刀具入射角，单位为度；T为切削温度，单位为℃；n为切削力指数。

3.钻削加工中的切削力计算

钻削过程中切削力的计算相对简单，常见的切削力计算方法有以下几种：

（1）库珀切削力公式

F=π×D×f×kc

其中，F为切削力，单位为N；D为钻头直径，单位为mm；f为进给率，单位为mm/转；kc为切削力系数，不同材料根据实际情况选择。

（2）李氏切削力公式

F=0.551×π×D×f×kc

其中，F为切削力，单位为N；D为钻头直径，单位为mm；f为进给率，单位为mm/转；kc为切削力系数，不同材料根据实际情况选择。 需要注意的是，以上公式只是给出了一般情况下的切削力计算方法，实际情况中还需要考虑材料的硬度、刀具的几何形状以及刀具与工件之间的摩擦力等因素，可以在实际加工中进行调整和修正。此外，还可以借助切削力传感器等设备来直接测量切削力。

切削参数相关计算公式

切削参数是用于描述切削过程的一些重要参数，包括切削速度、进给速度、切削深度等。它们是制定切削工艺的基础，对于保证工件质量、提高切削效率和工具寿命等方面都具有重要影响。

以下是切削参数的一些常见计算公式：

1.切削速度（Vc）：

切削速度是切削工具在切削过程中与工件表面产生相对运动的速度。它可以通过以下公式进行计算：

Vc=π×d×n/1000

其中，Vc为切削速度（m/min），d为工具直径（mm），n为转速（r/min）。

2.进给速度（f）：

进给速度是切削工具在工件切削方向上的移动速度。它可以通过以下公式进行计算：

f = n × z × fz

其中，f为进给速度（mm/min），n为转速（r/min），z为每齿进给（mm/齿），fz为每齿进给频率（齿/分钟）。

3. 切削深度（ap）：

切削深度是指切削工具进入工件的深度，即切削刀具与工件接触的长度。它可以通过以下公式进行计算： ap = f / fz

其中，ap为切削深度（mm），f为进给速度（mm/min），fz为每齿进给频率（齿/分钟）。

4.特征角度（α）：

特征角度是指切削刀具的切削角度。对于不同形状的刀具，其特征角度的计算公式也不同。

5.切削力（Fc）：

切削力是指在切削过程中作用于刀具上的力。它可以通过以下公式进行计算：

Fc = kc × Kc × ap × ae

其中，Fc为切削力（N），kc为材料切削系数，Kc为刀具切削系数，ap为切削深度（mm），ae为刀具切削宽度（mm）。

切削参数的选择要根据具体的切削过程和材料来确定，可以根据工件的要求和切削工具的性能进行合理选择。在实际应用中，切削参数的计算需要根据不同的切削条件和机床性能进行调整，并结合经验进行优化。同时，切削过程中还需考虑刀具和工件的材料、硬度、切削液的使用等因素，以保证切削工艺的稳定性和切削效果的良好。

以上是切削参数相关计算公式的简要介绍，这些公式可以帮助工程师制定合理的切削工艺参数，提高切削效率和加工质量，同时延长刀具的使用寿命。在实际应用中，还需要结合实际情况进行调整和优化，不断提升切削工艺水平。

常用切削速度計算公式

一、 三角函數計算

θ=b/a θ=tan-1b/a

θ=b/c Cos=a/c

二、切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。

铣床切削速度的計算

Ｖc＝(π*Ｄ*Ｓ)／１０００

Vc：線速度(m/min) π：圓周率 D：刀具直徑(mm)

例題. 使用Φ25的銑刀Vc為(m/min)25 求S=rpm

Vc=πds/1000

25=π*25*S/1000

S=1000*25/ π*25

S=320rpm

车床切削速度的計算计算公式如下 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 ）。

S：轉速(rpm)

三、進給量(F值)的計算

Ｆ＝Ｓ＊Ｚ＊Ｆz

F：進給量(mm/min) S：轉速(rpm) Z：刃數

Ｆz：(實際每刃進給)

例題.一標準2刃立銑刀以2000rpm)速度切削工件，求進給量(F

值)為多少(Ｆz=

Ｆ＝Ｓ＊Ｚ＊Ｆz

Ｆ＝2000*2*

Ｆ＝1000(mm/min)

四、殘料高的計算

Scallop＝（ae＊ae）／8R

Scallop：殘料高(mm) ae：XY pitch(mm) R刀具半徑(mm)

例題. Φ20R10精修2枚刃，預殘料高，求Pitch為多

少mm

Scallop=ae2/8R

=ae2/8*10

ae=

五、逃料孔的計算

Φ＝√２Ｒ2 Ｘ、Ｙ＝Ｄ／４

Φ：逃料孔直徑(mm) R刀具半徑(mm) D：刀具直徑(mm)

例題. 已知一模穴須逃角加工(如圖)，

所用銑刀為ψ10；請問逃角孔最小

為多少圓心座標多少

Φ=√２Ｒ2

Φ=√２＊５２

Φ=(mm)

Ｘ、Ｙ＝Ｄ／４

Ｘ、Ｙ＝１０／４ Ｘ、Ｙ＝ mm