切削用量的选择课件

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7章切削用量的选择,选择合理的切削用量是切削加工中十分重要的环节，切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数，而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。选择合理切削用量时，必须考虑加工性质。合理的切削用量是指在保证加工质量的前提下，充分利用刀具切削性能和机床性能，获得高生产率和低加工成本的切削用量。,7.1切削用量选择的基本原则,粗加工时的切削用量选择的基本原则,A,0,d,w,Lh/1000,高生产效率是追求的基本目标。,提高v,c,、增大f和a,p,，都能提高生产率。,切削用量三要素对刀具寿命的影响程度不同，由大到小影响次序是：,v,c,、f、a,p,。为保持已确定的刀具寿命，若提高其中一要素，则必须相应地降低另外两要素。可见切削用量三要素对生产率的影响程度是不同的。,高速钢：,(1),f,保持不变，,a,p,增加至3,a,p,，如仍保持合理的刀具寿命，则,v,c,必须降低30%，此时生产率提高了1.1倍。,(2),a,p,保持不变，,f,增加至3,f,，如仍保持合理的刀具寿命，则,v,c,必须降低50%，此时生产率提高了0.5倍。,增大,a,p,比增大,f,更有利于提高生产率。,结果：为了保证合理的刀具寿命，在选择切削用量时：首先选择最大的,a,p,，其次在机床动力和刚度条件允许条件内，选用较大的f,，最后根据公式选择合适的速度,精加工时的切削用量选择的基本原则,首先保证加工精度和表面质量，同时兼顾必要的使用寿命和生产效率。,先选取较小的,a,p,和,f,，,其中：,a,p,根据加工余量来定；,f根据表面粗糙度来定；,最后利用切削用量手册选取或者用公式计算确定,v,c,。,7.2合理切削用量的选择方法,1.背吃刀量a,p,的确定,一般根据加工性质与加工余量确定a,p,。切削加工一般分为粗加工、半精加工和精加工。,粗加工,(表面粗糙度Ra5012.5mm)时，在机床功率和刀具强度允许情况下，,一次走刀应尽可能切除全部余量,。在中等功率机床上，背吃刀量可达26mm。,半精加工(表面粗糙度Ra6.33.2mm)时，背吃刀量取为0.32mm。,精加工(表面粗糙度Ra1.60.8mm)时。背吃刀量取为0.10.3mm。,补充粗车多次走刀的情况：,1.工艺系统刚度低，余量不均匀,2.余量过大,3.断续切削,结论：,第一次走刀和头几次要尽可能大；若只有2次走刀，则第一次是总共的三分之二到四分之三。,粗车铸、锻件毛坯时，因工件表面有硬皮，为保护刀尖，应先车端面或倒角，第一次切深应大于硬皮厚度以预防刀尖过早磨损。若工件夹持的长度较短或表面凸不平，切削用量则不宜过大。粗车应留有0.51mm作为精车余量。粗车后的精度为IT14-IT11,表面粗糙度Ra值一般为12.56.3m。,精车的一个突出的问题是保证加工表面的粗糙度的要求。减上表面粗糙度Ra值的主要措施有如下几点。（1）合理选用切削用量。选用较小的切削深度ap和进给量f,可减小残留面积，使Ra值减小。（2）适当减小副偏角Kr,或刀尖磨有小圆弧，以减小残留面积，使Ra值减小。（3）适当加大前角0，将刀刃磨得更为锋利。（4）用油后加机油打磨车刀的前、后刀面，使其Ra值达到0.20.1m,可有效减小工件表面的Ra值。（5）合理使用切削液，也有助于减小加工表面粗糙度Ra值。低速精车使用乳化液或机油；若用低速精车铸铁应使用煤油，高速精车钢件和较高切速精车铸铁件，一般不使用切削液。,2.确定进给量f,粗加工时,，工件表面质量要求不高，但切削力往往很大，合理进给量的大小主要受,机床进给机构强度、刀具的强度与刚性、工件的装夹刚度等因素的限制。,粗车时工件材料，刀杆尺寸，工件直径与选定的切削深度进行选择，一般f=0.30.6mm/r。,半精加工和精加工时，合理进给量的大小则主要受工件加工精度和表面粗糙度的限制。根据预先估计的切削速度与刀尖圆弧半径进行选择，常取f=0.080.3mm/r。此外，还需要考虑到所选的进给量能满足加工精度，甚至卷屑、断屑的要求。,生产实际中多采用查表法确定进给量。,粗加工时，根据工件材料，车刀刀杆直径，以及被吃刀量查表；,半精加工以及精加工时，根据粗糙度工件材料，估计的切削速度以及刀尖圆弧半径来查。,3.切削速度v,c,的选择,在,a,p,、,f,值选定后，一般根据合理的刀具寿命计算或用查表来选定切削速度。,式中 K,vc,：切削速度修正系数，K,vc,的大小受工件材料、毛坯表面状态、刀具几何参数等切削条件的影响。,C,v,、x,v,、y,v,、,m及K,vc,值可查阅机械加工工艺手册。,根据工件尺寸计算工件转数n:,根据机床说明书取较低而相近的机床主轴转数n，计算实际切削速度。,N=1000v,c,/,dw,在生产中选择切削速度的一般原则是：,(1)粗车时，,a,p,和,f,较大，故选择较低的v,c,；反之精车时选择较高的v,c,。,(2)工件材料强度、硬度高时，应选较低的v,c,。,(3)切削合金钢比切削中碳钢切削速度降低20%30%；切削调质状态的钢比切削正火、退火状态钢要降低切削速度20%30%；切削有色金属比切削中碳钢的切削速度可提高100%300%。,(4)刀具材料的切削性能愈好，切削速度也选得愈高，如硬质合金钢的切削速度比高速钢刀具可高几倍，涂层刀具的切削速度比未涂层刀具要高，陶瓷、金刚石和CBN刀具可采用更高的切削速度。,(5)精加工时，应尽量避开积屑瘤和鳞刺产生的区域。,(6)断续切削时，为减少冲击和热应力，宜适当降低切削速度。,(7)在易发生振动情况下，切削速度应避开自激振动的临界速度。,(8)加工大型工件、细长件和薄壁工件或带外皮的工件，应适当降低切削速度。,4校检机床功率:PcF,c,v,c,10,-3,kwP,E,m,5计算机动时间t,m,补充切削用量的优化设计,所谓优化设计：,在一些约束条件下，选择可能实现预定目标的最佳切削用量。,步骤：,1、确定优化目标,2、建立目标与切削三要素之间的关系式,3、确定约束条件（工艺系统，加工条件，加工要求）,4、最优解,一、目标通常包含以下方面,A、单件成本最低,B、生产效率最高,C、单件利润最大,二、建立方程,三、约束条件,定义：保证加工质量、机床和刀具安全为前提，对切削用量的最大值设定的限制。,1、机床方面,2、刀具方面,3、工件方面,4、切削条件方面,举例,