常用加工方法的大致合理切削用量(切削速度,、進(jìn)給量,、背吃刀量),？

耶穌愛(ài)子

誰(shuí)知道常用加工方法的大致合理切削用量(切削速度,、進(jìn)給量,、背吃刀量)？

鑫澤

選擇切削用量的途徑

    面對(duì)著具體的零件及工件材料和已經(jīng)選定的刀具、機(jī)床以及其它必要的工藝裝備,，使用者接下來(lái)的工作是設(shè)定切削用量,，即切削速度vc\進(jìn)給量f和切削深度(背吃刀量)apo切削用量的合理與否將直接關(guān)系到切削加工的最終效果，即加工效率和加工成本的高低及加工質(zhì)量的好壞,。
+ G$ E& A) i8 x1 `$ L; `    影響切削用量的因素很多,，有工件材料、刀具材料,、刀具幾何參數(shù),、工藝類別、加工工序以及具體的使用條件,，如機(jī)床,、裝夾、切削液等眾多的因素,，加上這些因素的不確定性及難以量化的特點(diǎn),，因此尚沒(méi)有一個(gè)計(jì)算方法來(lái)精確地算出切削用量。一般獲得切削用量的途徑有三條
; Y3 Z: B7 W# H    一是查手冊(cè)或切削數(shù)據(jù)庫(kù),，一般可以查到切削速度,、進(jìn)給量和刀具壽命。手冊(cè)上的數(shù)據(jù)是通過(guò)特定條件下的切削試驗(yàn)來(lái)建立計(jì)算切削用量的數(shù)學(xué)模型,，制定出供查閱的數(shù)據(jù)表格,。由于具體使用條件與試驗(yàn)條件的差別，采用時(shí)要作一定的修正,，并在以后的使用中再作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,。
2 ^$ {% A5 J- p. c2 f0 b" ^5 c  Y    二是查刀具制造商的樣本或由他們提供的光盤。這些樣本或光盤在介紹產(chǎn)品的同時(shí)也推薦使用該產(chǎn)品的切削速度和進(jìn)給量,，這些數(shù)據(jù)不僅對(duì)干使用該公司的刀具有參考的價(jià)值,，對(duì)于使用相同類型的刀具加工同一類工件材料也有一定的借鑒作用，使用時(shí)也要在應(yīng)用中加以調(diào)整,，使之更符合使用條件,。
2 P3 K4 \( Q( f/ m- D    三是做切削試驗(yàn)。讓試驗(yàn)的條件盡可能符合實(shí)際的使用狀況,，所獲得的結(jié)果最可靠,。對(duì)于科研工作中的切削試驗(yàn)，為了使切削試驗(yàn)的結(jié)果有可比性,，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)車刀,、面銑刀、立銑刀的試驗(yàn)條件,、程序及數(shù)據(jù)處理都作了規(guī)定,，我國(guó)也頒布了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)：GB／Tl6461--1996單刃車削刀具壽命試驗(yàn),、GB／Tl6459—1996面銑刀壽命試驗(yàn)、GB／Tl6460—1996立銑刀壽命試驗(yàn),。
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影響切削用量選擇的主要因素

    從掌握刀具應(yīng)用技術(shù)的角度考慮,，有必要進(jìn)一步了解影響切削用量選擇的主要因素。切削用量的選擇關(guān)系到：
    第一,，金屬切除率Q的大小,。金屬切除率Q=Vc×f×ap"為單位時(shí)間內(nèi)切除的金屬體積，其大小也可代表切削加工效率的高低,。從上式可見(jiàn),，切削用量三要素vc、f,、ap中的任何一個(gè)對(duì)金屬切除率的貢獻(xiàn)是相同的,，增加其中任何一個(gè)用量對(duì)生產(chǎn)效率的提高有著相同的效果。
( @5 I1 [- e& X& \) T. k    第二,，作用在刀具上的載荷(切削熱和切削力)的大小,。因?yàn)閒×ap為切削的截面積，根據(jù)不同工件材料單位切削面積的切削力Kc1(見(jiàn)系列講座之二的表2),，該乘積決定作用在刀具上切削力的大�,。欢鴙c的大小則關(guān)系到克服切削力所消耗的能量及其所轉(zhuǎn)換的熱量的多少,，包括變形區(qū)和摩擦區(qū)的熱。因Vc,、f,、ap的選擇會(huì)影響刀具磨損的快慢和失效的類型。需要指出,，這三個(gè)要素Vc,、f、ap對(duì)刀具磨損快慢即刀具壽命的長(zhǎng)短的影響程度是不一樣的,。
    刀具在切削時(shí),，在切削力和切削熱的共同作用下，切削刃和前,、后刀面經(jīng)歷著逐漸磨損的過(guò)程,，不斷地變鈍，當(dāng)磨損量達(dá)到一定程度時(shí)刀具就不能繼續(xù)使用,，必須更換刀具或更換可轉(zhuǎn)位刀片的刀尖,，否則會(huì)導(dǎo)致刀具的過(guò)度磨損甚至損壞，進(jìn)而影響加工的質(zhì)量或增加刀具的費(fèi)用,。刀具在換刀前所允許的磨損限度,，一般用刀具主后面上的磨損帶的平均寬度VB表示(圖1)。VB作為刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，其數(shù)值隨工件材料,、刀具類型,、工序類別等因素變動(dòng)，通常由操作者根據(jù)工藝的規(guī)定或?qū)嶋H狀況而定,。


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圖1

- x% |% r6 C; Q. j) |" W    前面一直在用的刀具壽命這個(gè)概念就是刀具用到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)VB時(shí)所經(jīng)過(guò)的切削時(shí)間,，即從新刀(或重磨后的刀具)到換刀前所經(jīng)過(guò)的切削時(shí)間。顯然,，對(duì)于已規(guī)定的磨損限度,。這個(gè)時(shí)間(刀具壽命)的長(zhǎng)短與切削用量所決定的刀具磨損快慢有關(guān)——磨損得快，壽命就短,；磨損得慢,，壽命就長(zhǎng)。那么,，Vc,、f、ap 對(duì)刀具壽命影響程度有關(guān)怎樣的差異呢,？
$ W: u7 u6 T$ o) o  U; }% X       由車刀的壽命試驗(yàn)可以得出  在正常磨損的過(guò)程中,，Vc、f,、ap與刀具壽命T有著以下的關(guān)系:

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2 z( n- b, Q9 G+ ]- j; x     其中z<v<X<1,，這說(shuō)明從刀具壽命的角度考慮，ap對(duì)刀具壽命的影響最小,，其次是f,，最大Vco這是因?yàn)樵黾觓p刀具切削刃的工作長(zhǎng)度相應(yīng)增加，散熱條件隨著改善,；而增加f雖然也能增加刀尖的散熱面積,，但由于切屑收縮的緣故，散熱面積并未按相應(yīng)的比例增加,，因此對(duì)刀具磨損的作用要大于apoVc由于直接關(guān)系到切削變形和摩擦產(chǎn)生的熱量,，因此對(duì)刀具壽命的影響最大。結(jié)合Q=Vc×f×ap關(guān)系式,，理論上可以得出：在選擇Vc,、f、ap的時(shí)候,，首先應(yīng)盡可能選大的ap,，然后再選大的f，最后再選定Vco這樣的Vc,、f,、ap組合是在獲得相同金屬切除率Q的各種組合中其刀具壽命最長(zhǎng)的一組,。
     第三，還與加工質(zhì)量的好壞有關(guān),。切削時(shí),，主要由ap和f決定切削力的大小，如果選擇不當(dāng),，會(huì)出現(xiàn)工藝系統(tǒng)的變形,、引起振動(dòng)等問(wèn)題，使加工質(zhì)量降低,。f的大小還會(huì)影響已加工表面上殘留面積的高度,，即工件表面的粗糙度。在加工長(zhǎng)屑材料時(shí),，尤其是加工易產(chǎn)生積屑瘤的工件材料,，在一定的Vc范圍內(nèi)會(huì)形成積屑瘤，使表面質(zhì)量降低,。
    由此可見(jiàn),，盡管從金屬切除率的角度三者效果一樣，但根據(jù)這三者對(duì)刀具壽命的不同影響程度及它們各自所起的作用不同,，不僅在選擇的次序上有先后之分,，而且在大小選擇上考慮的因素也不相同。

/ u+ m, x6 _# k# _切削深度ap的選擇

, Q, d1 W) h% l% `6 F% T" s        在盡可能取大的原則下,，通常還要根據(jù)工序類型,、余量大小及工藝系統(tǒng)的剛性等因素，具體確定走刀的次數(shù)和每次走刀的切削深度,。選擇過(guò)大的切削深度,，超過(guò)刀片或刀桿的強(qiáng)度甚至機(jī)床的動(dòng)力，尤其是在粗加工,、斷續(xù)切削或重型切削時(shí)，往往是造成早期打刀的主要原因,。在系統(tǒng)剛性不足時(shí),，過(guò)大的切深產(chǎn)生的切削力會(huì)引起振動(dòng)，也會(huì)造成打刀或崩刃,，或降低加工精度,。通常最大的切削深度不能超過(guò)刀片切削刃長(zhǎng)度的1／2。然而,，片面地減小每次走刀的切深,，會(huì)增加走刀的次數(shù)，降低加工的效率,，也增加機(jī)動(dòng)的時(shí)間,，從而增加加工的成本,。
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進(jìn)給量f的選擇
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! q$ U+ ?; ^% b- J  }6 U    主要根據(jù)加工的類型而定。從金屬切除率的公式看,，粗加工時(shí)應(yīng)選大的進(jìn)給量,，可提高加工效率，但隨著進(jìn)給量的加大,，切削力增加,，從而受到機(jī)床功率、進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度,，零件形狀,、刀具剛性和強(qiáng)度等因素的制約，必要時(shí)需要根據(jù)選定的切削深度和進(jìn)給量計(jì)算切削力,，然后對(duì)以上制約因素中的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行強(qiáng)度或變形量的校驗(yàn),。過(guò)大的進(jìn)給量是造成刀具打刀、崩刃及刀尖塑性變形的重要原因,。在半精加工或精加工時(shí),，要按表面粗糙度的要求，根據(jù)刀尖圓弧半徑或過(guò)渡刃的形狀及副偏角的大小來(lái)選取,。
    此外,，在車削時(shí)切深和進(jìn)給量的大小還會(huì)影響斷屑的效果，在必須斷屑時(shí),，可通過(guò)調(diào)整切深和進(jìn)給量改變切屑的寬度與厚度的比例和變形的程度,，從而達(dá)到改善斷屑效果的目的。
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4 q$ j# X5 `( d4 T1 j* ^切削速度Vc的選擇

    在根據(jù)具體的加工條件選定了切削深度和進(jìn)給量以后,，切削速度的選擇將最終決定金屬切削率的大小和刀具壽命的長(zhǎng)短,，并關(guān)系到切削加工的效果的好壞——切削加工效率和成本的高低。
    在選定了切削深度和進(jìn)給量以后,，由刀具的壽命試驗(yàn)可以得出切削速度與刀具壽命的關(guān)系為:
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     圖2顯示切削速度與刀具壽命的關(guān)系式在雙對(duì)數(shù)座標(biāo)系里為一條直線,，這說(shuō)明切削速度與刀具壽命是相互制約的關(guān)系，它們對(duì)切削效率和加工成本有著不同的影響,，需要對(duì)兩者作綜合的考慮,。
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圖2
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( F- t7 W- U# W% V% X   從切削加工的效率考慮，提高切削速度可使金屬切除率加大,，有利于切削加工效率的提高,，但刀具壽命縮短，換刀次數(shù)增加,，停機(jī)時(shí)間增加,，卻使切削加工效率降低。另一方面,，從加工成本考慮,，提高切削速度可降低機(jī)床折舊,、人員工資及管理費(fèi)在單件成本中的比例，有利于加工成本的降低,，但刀具壽命的縮短會(huì)增加刀具采購(gòu)的費(fèi)用,、換刀的停機(jī)費(fèi)用及刀具重磨所發(fā)生的設(shè)備、人工,、管理等費(fèi)用,，又會(huì)使單件成本增加。因此,，較合理的切削速度需要在掌握詳細(xì)的工時(shí)和費(fèi)用數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,，通過(guò)對(duì)單件工時(shí)的計(jì)算及單件成本的計(jì)算而得到，其值將隨具體的機(jī)床和刀具而變化,。從以上的分析及相關(guān)的計(jì)算實(shí)例中可以得出選擇切削速度的以下的指導(dǎo)性意見(jiàn)
      如果機(jī)床很貴重,，分?jǐn)偨o零件的每分鐘費(fèi)用就高，在單件成本中所占比例大,，則在加工時(shí)宜采用較高的切削速度,。
. g4 Q& c7 C! d2 a2 F, \2 t    相對(duì)而言，如果刀具很貴重,，或重磨的費(fèi)用很高,，或每次換刀調(diào)試時(shí)間比較長(zhǎng)，則宜采用較低的切削速度,，延長(zhǎng)刀具的壽命,。
      一般情況下，應(yīng)用可轉(zhuǎn)位刀具比焊接刀具可采用較高的切削速度,，并且加工成本也較低,。
( F7 Z0 \; c. _) f- `    根據(jù)刀具失效的主要原因?qū)η邢魉俣燃右哉{(diào)整。在出現(xiàn)打刀的情況下,，需要降低切削深度和進(jìn)給量,，與此同時(shí)可適當(dāng)提高切削速度，當(dāng)以月牙洼,、后刀面磨損或塑性變形為刀具失效的主因時(shí),，應(yīng)降低切削速度。
+ m. s% R+ K, n& x  U       當(dāng)通過(guò)增加切削深度或進(jìn)給量改善斷屑時(shí),，要降低切削速度,。
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改進(jìn)切削加工的基本途徑

    根據(jù)切削用量選擇與生產(chǎn)率和加工成本的關(guān)系,，為分析和改進(jìn)切削加工指出了方向和途徑,，包括：
    提高機(jī)加工設(shè)備中數(shù)控機(jī)床的比例。數(shù)控機(jī)床切削效率高,，自動(dòng)化程度高,，減少了換刀時(shí)間和輔助時(shí)間,。
, F3 b& y) a% ^: t4 B    加快采用高性能刀具材料和涂層刀具的步伐。這對(duì)提高切削速度和加工效率及降低制造成本有顯著的效果,。
+ D7 [, ~$ R; K' N4 b8 ~    提高可轉(zhuǎn)位刀具的應(yīng)用比例,。計(jì)算證明，應(yīng)用可轉(zhuǎn)位刀具可提高加工效率,，降低刀具費(fèi)用,，從而降低單件成本。
    批量生產(chǎn)的企業(yè),，在設(shè)計(jì)零件的流水線工藝時(shí),，應(yīng)盡量采用專用刀具和復(fù)合刀具，從而減少工序,，提高效率和加工質(zhì)量,，并減少投資。
       單件小批生產(chǎn)的企業(yè),，應(yīng)盡可能采用多功能刀具,，減少換刀時(shí)間，以提高加工效率降低成本,。
    總之,，在制造行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越劇烈的時(shí)代，積極采用新的切削技術(shù)和先進(jìn)刀具是提高加工效率和降低加工成本的有效舉措,。

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切削量與選用刀具,、被加工零件材料、硬度,、精度等有直接關(guān)系,。

耶穌愛(ài)子

切削用量雖然和加工材料有關(guān)，也應(yīng)該有自己的合理范圍吧,，例如絞孔的切削速度總體上應(yīng)該比鉆孔低吧,。

耶穌愛(ài)子

2#大俠的東西很好，只是看不見(jiàn)圖,�,！耙皇遣槭謨�(cè)或切削數(shù)據(jù)庫(kù)”哪里有？

wjlshm

我是個(gè)新手,，來(lái)學(xué)習(xí)一下

wyy1211

鉸孔時(shí)我是這樣用的,，大家指點(diǎn)！內(nèi)徑是83的,，加工成90的,，孔深是110.這樣刀比較長(zhǎng)。如果想 一刀走進(jìn)給量應(yīng)該在0.4左右,。轉(zhuǎn)速180.

靈芝

學(xué)習(xí)了    謝謝各位啦

樟斌

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heroboy

對(duì) 我們這些初學(xué)者很有幫助