1-4切削用量及其合理选择

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1、11-4 切削用量的选择切削用量的选择一、刀具磨损与寿命一、刀具磨损与寿命1 1、正常磨损正常磨损-指刀具在正常的设计、制造、刃磨、使用的情况下，指刀具在正常的设计、制造、刃磨、使用的情况下，在切削过程中逐渐产生的磨损。在切削过程中逐渐产生的磨损。-分前刀面磨损、后刀面磨损（含边界磨损）等形式。分前刀面磨损、后刀面磨损（含边界磨损）等形式。2 2、非正常磨损非正常磨损-指刀具在切削过程中突然产生的损坏现象。指刀具在切削过程中突然产生的损坏现象。-分刀具破损（裂纹、崩刃、碎裂）和卷刃等形式。分刀具破损（裂纹、崩刃、碎裂）和卷刃等形式。2正常磨损（图）3（一）前刀面磨损1 1、原因：切屑与前刀、原

2、因：切屑与前刀面的摩擦作用。面的摩擦作用。2 2、现象：月牙形凹坑、现象：月牙形凹坑 破损破损 4（二）后刀面磨损（二）后刀面磨损1 1、原因：、原因：（1 1）C C区：温度高、工件与后刀面的滑动摩擦大区：温度高、工件与后刀面的滑动摩擦大（2 2）N N区；工件硬皮和较大的内应力造成边界磨损。区；工件硬皮和较大的内应力造成边界磨损。2 2、现象：、现象：（1 1）刀尖磨损严重（）刀尖磨损严重（C C区）区）（2 2）两边界磨成深沟（）两边界磨成深沟（N N区）区）（3 3）中部磨损均匀）中部磨损均匀 5边界磨损边界磨损6（三）非正常磨损（三）非正常磨损7（四）刀具磨钝标准（四）刀具磨钝标准1

3、 1、刀具磨损过程、刀具磨损过程初期磨损：（跑合）初期磨损：（跑合）正常磨损：（稳定）正常磨损：（稳定）急剧磨损急剧磨损：（破坏）：（破坏）2 2、磨钝标准、磨钝标准VB-VB-后刀面上后刀面上1/21/2切削深度处的磨损宽度切削深度处的磨损宽度（国标）（国标）NB-NB-刀具径向磨损量刀具径向磨损量8（五）刀具寿命（耐用度）（五）刀具寿命（耐用度）1、定义：经过刃磨的刀具从开始使用到达到磨钝标准所用、定义：经过刃磨的刀具从开始使用到达到磨钝标准所用的切削时间。的切削时间。2、刀具寿命方程式：、刀具寿命方程式：CT T=Vxfyaz式中：式中：CT刀具寿命系数刀具寿命系数 X、Y、Z影响指数影

4、响指数 93、示例、示例1、刀具寿命方程式：、刀具寿命方程式：CT T=V5f2.25a0.752、切削速度方程式：、切削速度方程式：CV V=T0.2 f 0.45 a0.15式中式中:CT刀具寿命系数刀具寿命系数CV切削速度系数切削速度系数硬质合金刀具加工硬质合金刀具加工硬质合金刀具加工硬质合金刀具加工4545号钢时的刀具寿命（耐用度）号钢时的刀具寿命（耐用度）号钢时的刀具寿命（耐用度）号钢时的刀具寿命（耐用度）10（六）影响刀具寿命的因素（六）影响刀具寿命的因素1 1、切削用量、切削用量-V-V f f a a（应首先增大（应首先增大a a，其次增大，其次增大 f f，再后确定，再后确定

5、 V V）2 2、刀具几何角度、刀具几何角度-前角大，寿命高；前角前角大，寿命高；前角过大，寿命低（前角要适当）过大，寿命低（前角要适当）3 3、工件材料、工件材料-强度、硬度高，寿命低。强度、硬度高，寿命低。4 4、刀具材料、刀具材料-高温硬度高，寿命高。高温硬度高，寿命高。11三、切削用量的选择三、切削用量的选择（一）选择原则：（一）选择原则：1 1、综合考虑刀具寿命、生产率、加工质量、切削、综合考虑刀具寿命、生产率、加工质量、切削变形、机床功率等因素的影响，使切削用量尽量变形、机床功率等因素的影响，使切削用量尽量大。大。2 2、首先选择尽量大的切削深度首先选择尽量大的切削深度(背吃刀量背

6、吃刀量)；其次其次选择尽量大的进给量；选择尽量大的进给量；最后选择合适的切削速度。最后选择合适的切削速度。3 3、粗加工时优先保证较高的金属切除率，提高生、粗加工时优先保证较高的金属切除率，提高生产率；产率；4 4、半精加工及精加工时，优先保证加工精度和表、半精加工及精加工时，优先保证加工精度和表面质量。面质量。12（二）切削深度的确定方法（二）切削深度的确定方法（1）尽可能一次切除全部粗加工余量。（2）当加工余量过大或工艺系统刚性较差时，应分几次走刀。第一次走刀2/3-3/4；第二次走刀1/3-1/4。（3）切削深度应超过表层硬皮。（4）精加工余量逐次减少直到达到精度和表面质量。13（三）进

7、给量的确定方法（三）进给量的确定方法（1 1）按系统的承受力选最大进给量。）按系统的承受力选最大进给量。依照加工材料、车刀刀杆尺寸、工件直径及已确依照加工材料、车刀刀杆尺寸、工件直径及已确定的切削深度等因素选取。定的切削深度等因素选取。当刀杆尺寸或工件直径增大时，可以选择较大的当刀杆尺寸或工件直径增大时，可以选择较大的进给量；进给量；当切削深度增大时，由于切削力增大，故应选择当切削深度增大时，由于切削力增大，故应选择较小的进给量；较小的进给量；加工铸铁的的切削力较加工钢时小，故可选择较加工铸铁的的切削力较加工钢时小，故可选择较大的进给量。大的进给量。（2 2）粗加工的进给量主要受系统刚度限制；

8、）粗加工的进给量主要受系统刚度限制；（3 3）精加工的进给量主要受加工精度和表面粗）精加工的进给量主要受加工精度和表面粗糙度的限制。糙度的限制。（4 4）确定方法：查资料并按机床参数修正。）确定方法：查资料并按机床参数修正。141516（四）切削速度的确定（四）切削速度的确定1 1、根据已经选定的切削深度、进给量和刀具、根据已经选定的切削深度、进给量和刀具耐用度查表或按经验公式确定。耐用度查表或按经验公式确定。2 2、在确定切削速度时，还应考虑以下几点：、在确定切削速度时，还应考虑以下几点：（1 1）精加工时，应尽量提高切削速度并）精加工时，应尽量提高切削速度并避开积屑瘤产生的切削速度区和自激

9、振动的临避开积屑瘤产生的切削速度区和自激振动的临界速度。界速度。（2 2）断续切削、长细薄及硬皮工件应降）断续切削、长细薄及硬皮工件应降低切削速度。低切削速度。（3 3）所选速度应按机床转速圆整。）所选速度应按机床转速圆整。171819四、提高切削用量的措施四、提高切削用量的措施(1)(1)尽量尽量选选用加工性能用加工性能较较好的好的工件材料；工件材料；(2)(2)采用切削性能更好的新型刀具材料；采用切削性能更好的新型刀具材料；(3)(3)采采用用先先进进的的刀刀具具结结构构、简简化化装装刀刀和和调调整整手手续续，可可以以用用比比较较低低的的刀刀具具耐耐用用度度标标准准，从从而而提提高切削用量

10、；高切削用量；(4)(4)提提高高刀刀具具刃刃磨磨质质量量，使使切切削削刃刃更更为为锋锋利利 刀刀具具表表面面粗粗糙糙度度小小、无无裂裂纹纹和和烧烧伤伤，可可减减小小刀刀具的摩擦与磨损，使刀具耐用度得到提高；具的摩擦与磨损，使刀具耐用度得到提高；(5)(5)采采用用性性能能优优良良的的新新型型切切削削液液，改改善善切切削削过过程中的冷却和润滑条件。程中的冷却和润滑条件。20五、选用实例21背吃刀量的选择背吃刀量的选择已知条件：总余量已知条件：总余量 3mm,表面粗糙度表面粗糙度 Ra3.2解：解：由车床半精加工即可达到表面粗糙度（由车床半精加工即可达到表面粗糙度（Ra6.3-3.2)的要求。的

11、要求。取，取，粗车：粗车：2.5mm半精车：半精车：0.5mm22粗加工的进给量粗加工的进给量已知条件：已知条件：工件材料工件材料45号碳素结构钢号碳素结构钢刀杆尺寸刀杆尺寸16*25工件直径工件直径50（按小取（按小取40）背吃刀量背吃刀量2.5(按按3取）取）查表查表3-3取取0.4-0.5,按机床实际值取按机床实际值取0.5123半精加工的进给量和切削速度半精加工的进给量和切削速度已知条件：已知条件：工件材料工件材料45号碳素结构钢号碳素结构钢(中碳钢中碳钢)刀具：硬质合金、未涂层、焊接式刀具：硬质合金、未涂层、焊接式背吃刀量背吃刀量0.5(按按1取）取）查表查表3-6取取V=115-130m/min(n=V/d=d=115-130/0.050=732.5-828r/min)732.5-828r/min)按机床转速圆整到按机床转速圆整到n=830r/minr/minf=0.18mm/r(实际车床有此值）实际车床有此值）