切削与切削用量基础.doc

切削与切削用量的基础概论及车削技术 1．切削运动和工件加工表面 为了切除工件上多余的金属，以获得形状、尺寸、位置精度和表面质量都符合要求的工件，除必须使用切削刀具外，刀具与工件间必须作相对运动——切削运动。 根据切削过程中所起的作用，分为主运动和进给运动。 主运动——切除工件多余金属、形成工件新表面所必不可少的基本运动 主运动的特征： ①速度最高；②消耗功率最大；③必有且只有一个；④形式为旋转或直线往复 切削刃上各点的主运动速度的大小和方向都不一定相同。为了分析运动，必须确定一个选定点。 切削速度——切削刃上选取点相对于工件的主运动的瞬时速度。用矢量vc表示 车削主运动是工件的旋转运动。 进给运动——使新的切削层金属间断或连续投入切削的运动 进给运动的特征： 速度较低 耗功较少 有0 ~ n 个 可以连续，也可以步进 形式为旋转或直线往复 ● 进给速度——切削刃上选取点相对于工件的进给运动的瞬时速度。用矢量vf 表示 ● 车削进给运动是刀具的移动。 工件上的加工表面 切削加工过程中，工件上形成三个不断变化的表面 待加工表面──工件有待切除金属层的表面 过渡表面──主切削刃正在切削着的表面 已加工表面──工件经刀具切除多余金属层后形成的新表面 2、切削要素 切削用量是切削时各运动参数的总称，包括切削速度、进给量和背吃刀量（切削深度）。与某一工序的切削用量有密切关系的刀具寿命（见金属切削原理），一般分为该工序单件成本最低的经济寿命和最大生产率寿命两类。按前者选择的切削用量称为最低成本切削用量，这是通常使用的；按后者选择的切削用量称为最大生产率切削用量，一般在生产任务紧迫时使用。ap=dw-dm/2 dw待加工表面直径 dm已加工表面直径 2）进给量（?） 工件旋转一周，车刀沿进给方向移动的距离。他是衡量进给运动大小的参数。（单位：mm/r） 纵向进给——沿车床床身导轨方向 横向进给——垂直于车床床身导轨方向 3）切削速度（Vc） 在进行切削加工时，刀具切削刃上某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度，（车刀在一分钟内车削工件表面的理论展开直线长度。）假设切屑没变形或收缩 公式： vc= πdn/1000 或vc=dn/318 d——工件直径,mm n——主轴转速，r/mm vc——切削速度，m/min ●切削用量的选用原则 所谓合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和机床性能，在保证加工质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。 不同的加工性质，对切削加制订切削用量，就是要在已经选择好刀具材料和几何角度的基础上，合理地确定切削深度ap、进给量f和切削速度υc。 所谓合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和机床性能，在保证加工质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。 不同的加工性质，对切削加工的要求是不一样的。因此，在选择切削用量时，考虑的侧重点也应有所区别。粗加工时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度，故一般优先选择尽可能大的切削深度ap，其次选择较大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度。精加工时，首先应保证工件的加工精度和表面质量要求，故一般选用较小的进给量f和切削深度ap，而尽可能选用较高的切削速度υc。 切削深度ap的选择 切削深度应根据工件的加工余量来确定。粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀应尽可能切除全部余量。当加工余量过大，工艺系统刚度较低，机床功率不足，刀具强度不够 或断续切削的冲击振动较大时，可分多次走刀。切削表面层有硬皮的铸锻件时，应尽量使ap大于硬皮层的厚度，以保护刀尖。 半精加工和精加工的加工余量一般较小时，可一次切除，但有时为了保证工件的加工精度和表面质量，也可采用二次走刀。多次走刀时，应尽量将第一次走刀的切削深度取大些，一般为总加工余量的2/3~3/4。 在中等功率的机床上、粗加工时的切削深度可达8~10mm，半径加工（表面粗糙度为Ra6.3~3.2μm）时，切削深度取为0.5~2mm，精加工（表面粗糙度为Ra1.6~0.8μm）时，切削深度取为0.1~0.4mm。 进给量f的选择 切削深度选定后，接着就应尽可能选用较大的进给量f。粗加工时，由于作用在工艺系统上的切削力较大，进给量的选取受到下列因素限制；机床—刀具—工件系统的刚度，机床进给机构的强度，机床有效功率与转矩，以及断续切削时刀片的强度。 半精加工和精加工时，最大进给量主要受工件加工表面粗糙度的限制。 工厂中，进给量一般多根据经验按一定表格选取（详见车、钻、铣等各章有关表格），在有条件的情况下，可通过对切削数据库进行检索和优化。 切削速度的选择 在和f选定以后，可在保证刀具合理耐用度的条件下，用