11第十一章 切削用量的制订

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十一章 切削用量的制订,一、切削用量的制定原则,二、切削用量的确定,重点和难点：,掌握切削用量的确定原则以及合理切削用量对生产加工的影响。,制订切削用量,确定具体切削工序的背吃刀量、进给量、切削速度和耐用度。,合理的切削用量,指充分利用刀具的切削性能和机床性能，在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。,1.,与加工生产率的关系,按切削工时,t,m,计算的生产率,P,为：,一、切削用量的制订原则,从刀具耐用度出发，在选择切削用量时，应首选用较大的背吃刀量，其次选择较大的进给量，然后根据刀具的耐用度，确定,切削速度,。,2.,与耐用度,T,的关系,3.,与加工表面质量的关系,a,p,切削力,F,z,工艺系统弹性变形,振动,加工精度,、表面粗糙度,f,切削力,表面粗糙度显著,V,切削力,、切削变形表面粗糙度,在,a,p,和,f,确定之后，在保证合理刀具使用寿命的前提下，确定合理的切削速度,v,。,二、切削用量的合理选择,1,、选择背吃刀量,（,1,）根据加工余量确定,粗加工时，除留下精加工的余量外，应尽可能一次走刀切除全部粗加工的余量，而且可以减少走刀次数。,（,2,）中等功率机床情况,1,）粗车时背吃刀量最大可达,8,10mm,。,2,）半精车（表面粗糙度值一般是,Ra10,5,m,）时，背吃刀量可取为,0.5,2mm,。,3,）精车（表面粗糙度值一般是,Ra2.5,1.25,m,）时，背吃刀量可取为,0.1,0.4mm,。,（,3,）加工余量过大或工艺系统刚度不足等情况,在此情况下，可分几次走刀完成。如分两次走刀将第一次走刀的背吃刀量取大些，可占全部余量的,2/3-3/4,，而使第二次走刀的切削深度小些，以使精加工工序获得较小的表面粗糙度及较高的加工精度。,（,4,）切削特殊材料情况,切削零件表层有硬皮的铸、锻件或不锈钢等冷硬较严重的材料时，应使背吃刀量超过硬皮或冷硬层，以避免使切削刃在硬皮或冷硬层上切削。,2,、进给量的选择,（,1,）一般原则,背吃刀量选定以后，应进一步尽量选择较大的进给量,f,，其合理数值应当保证机床、刀具不致因切削力太大而损坏；切削力所造成的工件绕度不致超出工件精度允许的数值；表面粗糙度不致太大。,（,2,）粗加工情况,根据经验主要考虑工艺系统刚度、切削力大小和刀具的尺寸等，但还需进行一些验算。,主要考虑 刀杆强度：刀杆刚度：刀片强度：工件装夹刚度：机床进给机构强度：,（,3,）半精加工和精加工情况,应按粗糙度要求，根据工件材料、刀尖圆弧半径、刀具副偏角、切削速度等选择进给量。,1,）当刀尖圆弧半径增大、副偏角减小时，已加工表面粗糙度较小，可选较大的进给量；,2,）当切削速度较高时，切削力降低，可适当增大进给量；,3,）当加工脆性材料时，得到崩碎切屑，已加工表面不平整，表面粗糙度较大，应选较小的进给量。,精加工时，最大进给量主要受加工精度和表面粗糙度的限制。,3,、切削速度的确定,切削速度确定后，机床选定转速为：,（r/min),修正系数,工件材料、毛坯表面状态、刀具材料、加工方式、车刀主偏角、副偏角、刀尖圆弧半径及刀杆尺寸对切削速度的修正系数。,根据机床说明书（取相近较低的低速,v,），计算出实际切削速度。,生产中，选择切削速度的参考：,粗车时，,a,p,、,f,均较大，选较低的,v,；,精加工时，,a,p,、,f,较小，选较高的,v,；,加工材料的强度及硬度较高时，选较低的,v,；,材料的加工性越差，选越小的,v,；,刀具材料的切削性能越好，选越大的,v,；,在易发生振动的情况下，,v,应避开自激振动的临界速度。,4,、机床效率校检,切削功率：,机床有效功率：,可在指定的机床上使用；,机床功率没有得到充分利用，可规定较低的刀具耐用度或采用切削性能更好的刀具材料；,不能在指定的机床上使用；,选择方法和步骤,1,、最佳切削速度,三、切削用量的优化,最大耐用度速度,最佳切削速度,经济切削速度 最大生产率速度,2,、计算机优化方法：,确定目标函数：,最低生产成本,最高生产率,最大的单件利润,约束条件,（,1,）机床方面,（,2,）工件方面,（,3,）刀具方面,（,4,）切削条件方面,3,、金属切削数据库,原始资料输入、建立信息中心,4,、高度自动化生产中的切削用量制订和优化,（,1,）针对具体工序选择合适刀具；,（,2,）根据加工要求,（,3,）选择切削液,（,4,）加工中反馈的信息,四、提高切削用量的途径,1.,采用切削性能更好的新型刀具；,2.,改善工件材料的加工性；,3.,改进刀具结构和选用合理刀具几何参数；,4.,提高刀具的刃磨及制造质量；,5.,采用新型的性能优良的切削液和高效率的冷却方法。,