數(shù)控銑床加工切削用量的選擇

賀林

摘 要：隨著數(shù)控加工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，被加工零件的質(zhì)量要求越來越高，在數(shù)控加工過程中切削用量的合理選擇對(duì)加工效果的影響日益明顯。那么，怎樣選擇切削用量才能盡可能的提高數(shù)控銑床的加工效率呢？切削用量的選擇具體會(huì)對(duì)銑削加工帶來什么影響呢？切削用量的具體選擇方法是什么？本文將重點(diǎn)對(duì)數(shù)控銑床加工切削用量的選擇進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：切削用量；選擇依據(jù)；加工

1 切削要素

1、背吃刀量：平行于銑刀的軸線測(cè)量切削層尺寸。如圖一所示：

圖一

2.側(cè)吃刀量：垂直于銑刀軸線測(cè)量的切削層尺寸。如圖二所示：

圖二

3、進(jìn)給量 f （mm/r）或F （mm/min）；工件或刀具的每一轉(zhuǎn)或每一往復(fù)行程的時(shí)間內(nèi).刀具與工件之間沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移。

F=S*Z*Fz

S - 轉(zhuǎn)速

Z - 刀具齒數(shù)

Fz - 實(shí)際每齒進(jìn)給

例：一標(biāo)準(zhǔn)2刃立銑刀以1000rpm速度切削工件，求進(jìn)給量F？（Fz=0.25mm）

F=S*Z*Fz

F=1000*2*0.25

F=500（mm/min）

4、切削速度（線速度）Vc（m/min）；切削刃的選定點(diǎn)相對(duì)工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。

Vc=πDS/1000 （m/min）

D - 刀具或工件直徑（mm）

S - 主軸轉(zhuǎn)速（r/min）

說明：切削速度可以確定主軸轉(zhuǎn)速。

例：使用直徑為20的銑刀，Vc為30，求S？

Vc=πDS/1000

30=π*20*S/1000

S=1000*30/20*π

S=470

2 切削用量的選擇原則

1、粗加工時(shí)要盡可能達(dá)到較高的材料去除率，同時(shí)又要保證必要的刀具耐用度。

2、精加工時(shí)首先應(yīng)保證獲得必要的加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)又要考慮必要的刀具耐用度和加工效率。

3 切削用量的選擇對(duì)加工的影響

1. 切削用量選擇過大

（1）會(huì)造成機(jī)床震動(dòng)，使被加工零件表面產(chǎn)生振紋，并對(duì)機(jī)床本身精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性造成不良影響。從而降低機(jī)床的使用壽命。

（2）切削用量選擇過大還會(huì)造成切削力顯著增加，從而使伺服電機(jī)的使用壽命減小或造成損壞。

（3）切削力明顯增大，促使刀具與工件之間摩擦力增大，溫度快速升高，容易燒壞被加工零件表面，還可造成刀具的急劇磨損，減少刀具使用壽命或崩壞。增加加工成本。切削力增大，刀具磨損又可造成零件邊緣翻邊，形成毛刺。更甚者還會(huì)造成零件飛出工作臺(tái)威脅操作人員的生命安全。

（4）切削用量選擇不合理，在加工過程中容易出現(xiàn)斷屑困難，發(fā)生纏繞現(xiàn)象，從而劃傷工件表面，甚至打壞刀具。積屑瘤的產(chǎn)生，改變刀尖半徑，增大加工精度誤差，劃傷已加工零件表面。從而降低加工效率，增加加工成本為。

2. 切削用量選擇過小

切削用量選擇過小會(huì)造成加工效率低下、機(jī)床導(dǎo)軌磨損增加、刀具損耗增加、人力和能源的浪費(fèi)、并直接導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。

綜上所述，只有選擇合理的切削用量才能充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的加工性能。從而提高切削加工的生產(chǎn)效率、降低加工成本、有效保障產(chǎn)品的質(zhì)量以及機(jī)床操作人員的人身安全。

4 正確選擇切削用量的方法

1、背吃刀量（側(cè)吃刀量）

（1）根據(jù)工件的加工余量A確定。

如圖二所示：

圖二

（2）粗加工時(shí)，除留下必要的精加工余量外，應(yīng)盡量是

使余量能一次或少數(shù)幾次切除完。

Ap1=（2/3～3/4）A

Ap2=（1/3～1/4）A

如圖三所示：

圖三

（3）精加工時(shí)根據(jù)精加工余量A確定。且為減小工藝系統(tǒng)彈性變形，應(yīng)采用較小的Ap。

（4）機(jī)床和工件的剛性好，Ap可選大一些；反之，則小一些。

2、進(jìn)給量

（1）根據(jù)機(jī)床、工件、刀具的具體條件和斷屑情況選擇。

（2）機(jī)床、工件、刀具的剛性好可選大些；反之，則選小些。

（3）為降低最大表面粗糙度，應(yīng)選用較小的F。

（4）進(jìn)給力Ff應(yīng)小于機(jī)床說明書上規(guī)定的最大允許值。

3、切削速度

（1）根據(jù)T度要求，針對(duì)不同刀具材料和工件材料，選用合適的Vc。

（2）為了抑制切削瘤和鱗刺的產(chǎn)生，提高表面質(zhì)量，用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行精加工時(shí)，選用較高的切削速度。高速鋼刀具采用較低的切削速度。

5 提高切削用量的途徑

1、采用切削性能更好的新型刀具材料；

2、在保證工件機(jī)械性能的前提下，改善工件材料加工性；

3、改善冷卻潤(rùn)滑條件；

4、改進(jìn)刀具結(jié)構(gòu)，提高刀具制造質(zhì)量。

6 結(jié)束語

由本文論述我們可以看到，想要正確合理的選擇切削用量，不僅要考慮切削要素的影響，還要考慮機(jī)床性能、刀具性能 、工件的加工性能、工件的質(zhì)量要求以及切削液的選用等因素。只有正確合理的選擇切削用量才能發(fā)揮并盡可能的提升數(shù)控銑床的加工效率。從而避免形成不必要的資源浪費(fèi)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉勁松.主編.《數(shù)控加工工藝》.武漢大學(xué)出版社

[2]湯習(xí)成.主編.《機(jī)械制造工藝學(xué)》.中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社