切削參數(shù)的選擇原則

粗加工時(shí)，生產(chǎn)率普遍提高，但也要考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；在半精加工和精加工中，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下考慮切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床手冊(cè)、切削參數(shù)手冊(cè)和經(jīng)驗(yàn)確定。

從刀具壽命出發(fā)，切削參數(shù)的選擇順序是：先確定后退進(jìn)給量，再確定進(jìn)給量，最后確定切削速度。

背刀量的確定

后進(jìn)給量由機(jī)床、工件和刀具的剛度決定。在剛性允許的情況下，退刀量應(yīng)盡量等于工件的加工余量，以減少進(jìn)刀次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。

背刀量的確定原則：

(1)當(dāng)要求工件表面粗糙度為Ra12.5μm～25μm時(shí)，若數(shù)控加工的加工余量小于5mm～6mm，粗加工一次進(jìn)給即可滿足要求。但當(dāng)加工余量較大、工藝系統(tǒng)剛性差或機(jī)床功率不足時(shí)，可分多次進(jìn)給完成。

(2)當(dāng)要求工件表面粗糙度在3.2μm～12.5μm之間時(shí)，可分為粗加工和半精加工。粗加工時(shí)的背切量與以前相同。粗加工后留0.5mm～1.0mm的余量，半精加工時(shí)切除。

(3)當(dāng)要求工件表面粗糙度為Ra0.8μm～3.2μm時(shí)，可分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)步驟。 5 mm ~ 2 mm 用于半精加工。精加工時(shí)，背刀0.3mm～0.5mm。

進(jìn)給速度的確定

進(jìn)給速度主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求，以及刀具和工件的材料選擇而定。最大進(jìn)給速度受機(jī)床剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能的限制。

進(jìn)給速度的確定原則如下：

1）在能夠保證工件質(zhì)量要求的情況下，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。一般在100-200m/min范圍內(nèi)選取。

2）切削、加工深孔或用高速鋼刀具加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度，一般在20～50M/min范圍內(nèi)。

3）當(dāng)加工精度和表面粗糙度要求較高時(shí)，進(jìn)給速度宜小一些，一般在20～50M/min范圍內(nèi)。

4）刀具無(wú)行程時(shí)，特別是長(zhǎng)距離回零時(shí)，可選擇機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定的最大進(jìn)給速度。

主軸轉(zhuǎn)速的確定

主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來(lái)選擇。計(jì)算公式如下：

n=1000*v/π*D

V——切削速度，M/min，由刀具壽命決定；

N——主軸轉(zhuǎn)速，單位：R/min；

D——工件或刀具的直徑，單位：mm。

最后，根據(jù)機(jī)床的說(shuō)明書，選擇主軸的轉(zhuǎn)速n。

總之，切削參數(shù)的具體取值應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能、相關(guān)手冊(cè)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)類推確定。同時(shí)主軸轉(zhuǎn)速、切削深度和進(jìn)給速度相互適應(yīng)，形成最佳切削參數(shù)。

參考配方

1) 切削深度

被加工面與被加工面之間的垂直距離稱為后進(jìn)給。背壓通過(guò)切削刃基點(diǎn)并垂直于工作平面的方向進(jìn)行測(cè)量。它是車刀每次進(jìn)給時(shí)切入工件的深度，所以也叫切削深度。根據(jù)這個(gè)定義，如果是在縱向外圓內(nèi)，則背切量可按下式計(jì)算：

ap =（dw-dm）/2

式中，AP——背切量（mm）；

DW——待加工工件表面直徑（mm）；

DM——工件加工面直徑（mm）。

例1：已知待加工工件表面直徑為Φ95mm；現(xiàn)在工件直徑為Φ90mm，計(jì)算退刀量。

解：AP = (DW DM) / 2 = (95-90) / 2 = 2.5mm

2) 進(jìn)給率﹥ f

工件或刀具旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，刀具與工件在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)位移。根據(jù)進(jìn)給方向的不同，分為縱向進(jìn)給和橫向進(jìn)給。縱向進(jìn)給是指沿床身導(dǎo)軌方向進(jìn)給，橫向進(jìn)給是指垂直于床身導(dǎo)軌方向進(jìn)給。

進(jìn)給速度VF是指切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。

vf=f*n

式中VF——進(jìn)給速度（mm/s）；

N——主軸轉(zhuǎn)速（R/s）；

F——進(jìn)給速度（mm/s）。

3）切削速度_VC

切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。

vc=(π*dw*n)/1000

式中VC——切削速度（米/分）；

DW——待加工工件表面直徑（mm）；

N——工件速度（R/min）。

計(jì)算時(shí)應(yīng)以最大切削速度為準(zhǔn)。例如車削，要以被加工面的直徑值作為依據(jù)，因?yàn)檫@里的速度最高，刀具磨損也最快。

例2：車削直徑為Φ60mm的工件外圓時(shí)，所選車床主軸轉(zhuǎn)速為600r/min，計(jì)算VC

解：VC = (π * D * w * n) / 1000 = 3.14x600x600/1000 = 113 M/min

在實(shí)際生產(chǎn)中，工件的直徑往往是已知的。根據(jù)工件材料、刀具材料和加工要求選擇切削速度，然后將切削速度換算成車床主軸轉(zhuǎn)速，從而調(diào)整車床

n=(1000*vc)/π*dw

例3：在CA6140臥式車床上切削直徑為260mm的皮帶輪外圓，選擇VC為90m/min，求n。

解：n=(1000*VC)/π*DW=(1000×90)/(3.14×260)=110R/min

計(jì)算車床主軸轉(zhuǎn)速后，應(yīng)選擇接近銘牌的數(shù)值，即應(yīng)選擇n=100r/min作為車床的實(shí)際轉(zhuǎn)速。

概括

切削參數(shù)的三要素是指切削速度VC、進(jìn)給速度f(wàn)（或進(jìn)給速度VF）和背切削量AP。

1.背刀量AP(mm)

ap=（dw-dm) / 2

2.進(jìn)給速度f(wàn)(mm/R)

vf=f*n

3.切削速度VC(M/min)

vc=(π*dw*n)/1000