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第十一章切削用量的制订,一、切削用量的制定原则二、切削用量的确定重点和难点掌握切削用量的确定原则以及合理切削用量对生产加工的影响。,制订切削用量确定具体切削工序的背吃刀量、进给量、切削速度和耐用度。合理的切削用量指充分利用刀具的切削性能和机床性能，在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。,1.与加工生产率的关系按切削工时tm计算的生产率P为,一、切削用量的制订原则,从刀具耐用度出发，在选择切削用量时，应首选用较大的背吃刀量，其次选择较大的进给量，然后根据刀具的耐用度，确定切削速度。,2.与耐用度T的关系,3.与加工表面质量的关系,ap↑→切削力Fz↑→工艺系统弹性变形↑→振动→加工精度↓、表面粗糙度↑f↑→切削力↑→表面粗糙度显著↑V↑→切削力↓、切削变形↓→表面粗糙度↓在ap和f确定之后，在保证合理刀具使用寿命的前提下，确定合理的切削速度v。,二、切削用量的合理选择1、选择背吃刀量（1）根据加工余量确定粗加工时，除留下精加工的余量外，应尽可能一次走刀切除全部粗加工的余量，而且可以减少走刀次数。,（2）中等功率机床情况1）粗车时背吃刀量最大可达8～10mm。2）半精车（表面粗糙度值一般是Ra10～5μm）时，背吃刀量可取为0.5～2mm。3）精车（表面粗糙度值一般是Ra2.5～1.25μm）时，背吃刀量可取为0.1～0.4mm。,（3）加工余量过大或工艺系统刚度不足等情况在此情况下，可分几次走刀完成。如分两次走刀将第一次走刀的背吃刀量取大些，可占全部余量的2/3-3/4，而使第二次走刀的切削深度小些，以使精加工工序获得较小的表面粗糙度及较高的加工精度。,（4）切削特殊材料情况切削零件表层有硬皮的铸、锻件或不锈钢等冷硬较严重的材料时，应使背吃刀量超过硬皮或冷硬层，以避免使切削刃在硬皮或冷硬层上切削。,,,2、进给量的选择（1）一般原则背吃刀量选定以后，应进一步尽量选择较大的进给量f，其合理数值应当保证机床、刀具不致因切削力太大而损坏；切削力所造成的工件绕度不致超出工件精度允许的数值；表面粗糙度不致太大。,,,（2）粗加工情况根据经验主要考虑工艺系统刚度、切削力大小和刀具的尺寸等，但还需进行一些验算。,主要考虑刀杆强度刀杆刚度刀片强度工件装夹刚度机床进给机构强度,,,（3）半精加工和精加工情况应按粗糙度要求，根据工件材料、刀尖圆弧半径、刀具副偏角、切削速度等选择进给量。1）当刀尖圆弧半径增大、副偏角减小时，已加工表面粗糙度较小，可选较大的进给量；,2）当切削速度较高时，切削力降低，可适当增大进给量；3）当加工脆性材料时，得到崩碎切屑，已加工表面不平整，表面粗糙度较大，应选较小的进给量。,精加工时，最大进给量主要受加工精度和表面粗糙度的限制。,,,3、切削速度的确定,切削速度确定后，机床选定转速为,（r/min,修正系数,工件材料、毛坯表面状态、刀具材料、加工方式、车刀主偏角、副偏角、刀尖圆弧半径及刀杆尺寸对切削速度的修正系数。,根据机床说明书（取相近较低的低速v），计算出实际切削速度。,生产中，选择切削速度的参考粗车时，ap、f均较大，选较低的v；精加工时，ap、f较小，选较高的v；加工材料的强度及硬度较高时，选较低的v；材料的加工性越差，选越小的v；刀具材料的切削性能越好，选越大的v；在易发生振动的情况下，v应避开自激振动的临界速度。,4、机床效率校检切削功率机床有效功率,可在指定的机床上使用；,机床功率没有得到充分利用，可规定较低的刀具耐用度或采用切削性能更好的刀具材料；,不能在指定的机床上使用；,选择方法和步骤,1、最佳切削速度,三、切削用量的优化,最大耐用度速度最佳切削速度经济切削速度最大生产率速度,,,,,2、计算机优化方法确定目标函数最低生产成本最高生产率最大的单件利润约束条件（1）机床方面（2）工件方面（3）刀具方面（4）切削条件方面,3、金属切削数据库原始资料输入、建立信息中心4、高度自动化生产中的切削用量制订和优化（1）针对具体工序选择合适刀具；（2）根据加工要求（3）选择切削液（4）加工中反馈的信息,四、提高切削用量的途径1.采用切削性能更好的新型刀具；2.改善工件材料的加工性；3.改进刀具结构和选用合理刀具几何参数；4.提高刀具的刃磨及制造质量；5.采用新型的性能优良的切削液和高效率的冷却方法。,
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