数控铣床加工切削用量的选择

贺林

摘 要：随着数控加工技术的广泛应用，被加工零件的质量要求越来越高，在数控加工过程中切削用量的合理选择对加工效果的影响日益明显。那么，怎样选择切削用量才能尽可能的提高数控铣床的加工效率呢？切削用量的选择具体会对铣削加工带来什么影响呢？切削用量的具体选择方法是什么？本文将重点对数控铣床加工切削用量的选择进行探讨。

关键词：切削用量；选择依据；加工

1 切削要素

1、背吃刀量：平行于铣刀的轴线测量切削层尺寸。如图一所示：

图一

2.侧吃刀量：垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸。如图二所示：

图二

3、进给量 f （mm/r）或F （mm/min）；工件或刀具的每一转或每一往复行程的时间内.刀具与工件之间沿进给运动方向的相对位移。

F=S*Z*Fz

S - 转速

Z - 刀具齿数

Fz - 实际每齿进给

例：一标准2刃立铣刀以1000rpm速度切削工件，求进给量F？（Fz=0.25mm）

F=S*Z*Fz

F=1000*2*0.25

F=500（mm/min）

4、切削速度（线速度）Vc（m/min）；切削刃的选定点相对工件的主运动的瞬时速度。

Vc=πDS/1000 （m/min）

D - 刀具或工件直径（mm）

S - 主轴转速（r/min）

说明：切削速度可以确定主轴转速。

例：使用直径为20的铣刀，Vc为30，求S？

Vc=πDS/1000

30=π*20*S/1000

S=1000*30/20*π

S=470

2 切削用量的选择原则

1、粗加工时要尽可能达到较高的材料去除率，同时又要保证必要的刀具耐用度。

2、精加工时首先应保证获得必要的加工精度和表面质量，同时又要考虑必要的刀具耐用度和加工效率。

3 切削用量的选择对加工的影响

1. 切削用量选择过大

（1）会造成机床震动，使被加工零件表面产生振纹，并对机床本身精度和系统稳定性造成不良影响。从而降低机床的使用寿命。

（2）切削用量选择过大还会造成切削力显著增加，从而使伺服电机的使用寿命减小或造成损坏。

（3）切削力明显增大，促使刀具与工件之间摩擦力增大，温度快速升高，容易烧坏被加工零件表面，还可造成刀具的急剧磨损，减少刀具使用寿命或崩坏。增加加工成本。切削力增大，刀具磨损又可造成零件边缘翻边，形成毛刺。更甚者还会造成零件飞出工作台威胁操作人员的生命安全。

（4）切削用量选择不合理，在加工过程中容易出现断屑困难，发生缠绕现象，从而划伤工件表面，甚至打坏刀具。积屑瘤的产生，改变刀尖半径，增大加工精度误差，划伤已加工零件表面。从而降低加工效率，增加加工成本为。

2. 切削用量选择过小

切削用量选择过小会造成加工效率低下、机床导轨磨损增加、刀具损耗增加、人力和能源的浪费、并直接导致经济损失。

综上所述，只有选择合理的切削用量才能充分发挥数控机床的加工性能。从而提高切削加工的生产效率、降低加工成本、有效保障产品的质量以及机床操作人员的人身安全。

4 正确选择切削用量的方法

1、背吃刀量（侧吃刀量）

（1）根据工件的加工余量A确定。

如图二所示：

图二

（2）粗加工时，除留下必要的精加工余量外，应尽量是

使余量能一次或少数几次切除完。

Ap1=（2/3～3/4）A

Ap2=（1/3～1/4）A

如图三所示：

图三

（3）精加工时根据精加工余量A确定。且为减小工艺系统弹性变形，应采用较小的Ap。

（4）机床和工件的刚性好，Ap可选大一些；反之，则小一些。

2、进给量

（1）根据机床、工件、刀具的具体条件和断屑情况选择。

（2）机床、工件、刀具的刚性好可选大些；反之，则选小些。

（3）为降低最大表面粗糙度，应选用较小的F。

（4）进给力Ff应小于机床说明书上规定的最大允许值。

3、切削速度

（1）根据T度要求，针对不同刀具材料和工件材料，选用合适的Vc。

（2）为了抑制切削瘤和鳞刺的产生，提高表面质量，用硬质合金刀具进行精加工时，选用较高的切削速度。高速钢刀具采用较低的切削速度。

5 提高切削用量的途径

1、采用切削性能更好的新型刀具材料；

2、在保证工件机械性能的前提下，改善工件材料加工性；

3、改善冷却润滑条件；

4、改进刀具结构，提高刀具制造质量。

6 结束语

由本文论述我们可以看到，想要正确合理的选择切削用量，不仅要考虑切削要素的影响，还要考虑机床性能、刀具性能 、工件的加工性能、工件的质量要求以及切削液的选用等因素。只有正确合理的选择切削用量才能发挥并尽可能的提升数控铣床的加工效率。从而避免形成不必要的资源浪费。

参考文献

[1]刘劲松.主编.《数控加工工艺》.武汉大学出版社

[2]汤习成.主编.《机械制造工艺学》.中国劳动社会保障出版社