切切削用量選擇詳細方法與攻略
發布時間：2021-07-13 11:06:24 作者：顯揚科技
切削量不僅是調整機床前必須確定的重要參數，而且參數設置是否合理對加工質量，加工效率和生產成本都有非常重要的影響。那么什么是合理的切削用量呢？富蘭地認為“合理”的切削用量，就是指在確保質量的前提下，充分利用刀具的切削性能和機床的動力性能來獲得低加工成本和高生產率的切削用量。
制訂切削用量時需要考慮的因素
1．切削加工生產率
在切削過程中，金屬切除率與切削用量三要素ap、f、v均保持線性關系，也就是說其中任何一個參數增大，都可使生產率提高。但是考慮到刀具壽命的影響，當其中一個參數增大時，其它兩個參數就必須相應減小。所以，在我們制定切削用量的時候，三要素的最佳組合獲得高生產率才是合理的切削用量。一般粗加工情況下，會盡可能優先增大背吃刀量 ，以達到一次進刀全部切除加工的余量。
2．機床功率
當背吃刀量和切削速度增大時，都會使切削功率增加。而進給量對切削功率影響比較小。所以，當粗加工時，應當盡量增大進給量。
3．刀具的耐用度
切削用量的合理與否直接會影響刀具的耐用度，也就是我們說說的刀具壽命，按順序為切削速度、進給量、背吃刀量。根據這個順序，我們可以得出一個結論，為了保證刀具的壽命，我們應該盡可能大的背吃刀量；然后再選用大的進給量；最后求出切削速度，如果你是土豪，不考慮刀具壽命那就另當別論。
4．加工表面粗糙度
在做精加工的時候，增大我們的進給量同時也會增大加工表面的粗糙度值。這是影響精加工的主要因數。在比較理想的工況下，提高切削速度就能降低表面粗糙度；而背吃刀量對表面粗糙度的影響比較小。
富蘭地認為合理選擇切削用量，就應該首先選擇一個盡量大的背吃刀量，再選擇一個大的進給量。最后在刀具耐用度和機床功率允許條件下選擇一個合理的切削速度。
選擇切削用量的途徑
能夠影響切削用量的因素非常多，例如刀具材料、刀具幾何參數、工件材料、工藝類別、加工工序以及具體的使用條件，比如切削液、機床、裝夾等多方面的因素，所以遇到很多粉絲問切削用量參數時，實際上是沒有準確答案的，大多數還是憑經驗，各種因素的不確定性，是難以量化的，目前沒有方法來精確地算出切削用量。那么我們制定切削用量的途徑一般有以下三條：
一是查手冊，一般可以查到進給量、切削速度和刀具壽命。手冊上的數據也只能作為參考，因為手冊的數據是通過特定條件下，做切削試驗來建立的數學模型，具體使用條件和試驗條件與我們的實際使用情況并不一樣，一定要根據實際加工情況作一定的修正，同時再使用過程中，根據加工情況加工效果再作適當的調整，來得到最佳得切削用量。
二是查刀具制造商的產品畫冊，產品畫冊在介紹產品的同時一般也會推薦相對應的切削速度和進給量，當然使用時也要根據實際情況做調整。
三是做切削試驗，這種方式能夠得到最合理的切削用量，同時也是成本最高的一種方式，如果加工單量不多不建議嘗試，我們可以把試驗的條件盡可能跟實際的工況一直，所獲得的切削用量最準確。
合理切削用量的選擇方法
1. 背吃刀量的選擇方法
我們通常先選定背吃刀量，背吃刀量一般是根據加工性質還有加工余量來確定的。那么我們還要考慮到刀具材料、工件材料、機床和加工工序等因素，對加工余量作出最合理的分配。根據車削的生產率計算公式可以得到，生產P=A0vcfap(其中A0為常數)，我們提高背吃刀量，生產率會成正比提高，再者背吃刀量對刀具壽命的影響是最小的，在刀具壽命一定時，增加背吃刀量比增加進給量對提高生產率更有利。所以，在粗加工時，我們盡量取大的背吃刀量，來減少進給的次數，提高生產效率。但是加大背吃刀量又會使切削力增加，特別是在切削余量大的時候的切削力會非常大，背吃刀量的增大要在機床功率和系統剛性條件允許的情況下。在做精加工或半精加工時，加工余量應取較小的值，來減小切削力和變形，才能保障刀具的壽命，來保證加工質量，但是對于加工硬化比較嚴重的材料時，最小的背吃刀量應超過上道工序產生的硬化層的深度。
背吃刀量一般根據加工性質跟加工余量來確定。切削加工一般分為粗加工(表面粗糙度值Ra=50～12. 5μm)、半精加工（Ra=6. 3～3. 2μm）和精加工（Ra=1. 6～0.8μm）。
在以下情況，粗加工時要分多次進給：
1).加工余量過大時，會導致一次進給的切削力過大，機床功率可能不足或者刀具的強度不夠，容易使刀具損壞甚至斷刀。
2).工藝剛度比較較低或加工余量極不均勻的情況，會引起較大的振動時。
3).斷續切削情況下，刀具會受到很大沖擊而造成打刀時。
即使是在上述情況下，也應把第一次進給或前幾次進給的背吃刀量取得盡量大些，若為兩次進給，則第一次的吃刀量一般取加工余量的2/3~3/4。要盡可能使背吃刀量超過硬皮或冷硬層的厚度，來防止刀具過早的磨損。
2. 進給量f的選擇
進給量對刀具壽命的影響會比背吃刀量大很多，但比切削速度小。進給量我們可以根據工件材料的硬度、強度、刀具的材料類別、加工工序等實際情況按經驗或查閱手冊，產品畫冊等資料選取。
1).做粗加工時，對已加工表面的質量要求不高的情況下，這時的切削力比較大，進給量的選擇主要是受切削力的限制。我們可以在刀桿、刀片、工件剛度與機床進給結構強度允許的情況下，選取較大的進給量。
2).在精加工和半精加工時，因背吃刀量比較小，所產生的切削力并不大，這時進給量的選擇主要是受到加工表面質量的限制。當刀具有合理的過渡刃、修光刃，而且采用較高的切削速度時，進給量f 可以適當選大一些，以便提高生產效率。
3. 切削速度的選擇
在加工過程中選擇切削速度的一般原則是：
1).半精銑時，進給兩和背吃刀量較大，所以選擇較低的切削速度；相反精銑選擇較高的切削速度 。
2).當工件材料硬度、強度高時，應該選較低的切削速度 。
3).切削調質狀態的鋼比切削正火、退火狀態鋼要降低切削速度20%～30%；切削合金鋼比切削中碳鋼切削速度降低20%～30%；切削有色金屬比切削中碳鋼的切削速度可提高100%～300%。
4).刀具材料的切削性能越好，切削速度也就越高，比如富蘭地的硬質合金刀具的切削速度比高速鋼刀具可以高出幾倍，富蘭地普拉提涂層中心涂層后的刀具的切削速度比未涂層刀具要高。
在制定切削速度時，還要考慮以下幾個方面：
1).精加工時要應盡可能避開鱗刺和積屑瘤產生的地方。
2).斷續切削時，要減少沖擊和熱應力，應該適當降低切削速度。
3).在容易發生振動情況下，切削速度要避開自激振動的臨界速度。
4).加工大型工件、薄壁工件和細長件或帶外皮的工件時，應當降低切削速度。
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