切削用量三要素3幻灯片.ppt

* 切削用量 江苏大学机电总厂 2008年7月 培训专用、请勿外传 切削运动与切削用量 切削用量与切削过程中的关系 合理选择切削用量的原则和方法 切削用量制定的步骤 提高切削用量的途径 切削用量及选择 本章内容 1. 切削运动与切削用量 如外圆车削时，工件做旋转运动，刀具作纵向直线运动， 形成了工件的外圆表面。在新的表面的形成过程中，工件上 有三个依次变化的表面（见下图）： 待加工表面：即将被切去金属层的表面 加工 表 面： 切削刃正在切削着的表面 已加工表面：已经切去一部分金属形成 的新表面 切削用量及选择 1.1 切削运动 金属切削机床的基本运动有直线运动和回转运动。 但是，按切削时工件与刀具相对运动所起的作用来分， 可分为主运动和进给运动。如上图所示。 （1）主运动 主运动是切下金属所必须的最主要的运动。通常它 的速度最高，消耗机床功率最多。 (2）进给运动 使新的金属不断投入切削的运动。进给运动可以 是连续运动，也可以是间歇运动。 切削用量及选择 （3）合成运动与合成切削速度 当主运动与进给运动同时进行时，刀具切削刃上某 一点相对工件的运动称为合成切削运动，其大小与方向用合成速度向量ve表示。如下图所示，合成速度向量等于主运动速度与进给运动速度的向量和。即 :ve=vc+vf 切削用量及选择 1.2 切削用量三要素 vc、f 、 ap 称之为切削用量三要素。 （1）切削速度 vc 大多数切削加工的主运动采用回转运动。 回旋体（刀具或工件）上外圆或内孔某一点的 切削速度计算公式如下： 切削用量及选择 （2）进给量 f 1、进给速度vf是单位时间的进给量，单位是mm/s 2、进给量是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动 方向的相对位移，单位是mm/r（毫米/转）。 对于铣刀、铰刀、拉刀、齿轮滚刀等多刃切削工具， 在它们进行工作时，还应规定每一个刀齿的进给量fz，即后 一个刀齿相对于前一个刀齿的进给量，单位是mm/z(毫米/齿)。 vf=f·n=fz·z·n mm/s或mm/min 切削用量及选择 （3）背吃刀量 ap 对于车削和刨削加工来说，背吃刀量ap为工件上 已加工表面和待加工表面间的垂直距离，单位为mm。 对于外圆车削的深度可用下式计算： ap=（dw-dm）/ 2 mm 对于钻孔工作： ap=dm/ 2 mm 上两式中 dw—— 待加工表面直径（mm） dm——已加工表面直径（mm） 切削用量及选择 切削用量及选择 2. 切削用量与切削过程的关系 2.1 对劳动生产率的影响 切削用量三要素vc、f 、 ap 虽然对加工质量、刀具耐用度和生产效率均有直接的影响，但影响程度却不同，且它们又是相互联系，相互制约，不可能都选择的很大，因此，就存在着一从不同角度出发，去优先选择三者之中的某一个切削要素。 为提高生产效率，可以适当增加背吃刀量ap，减少走刀的数，但是当加工余量太大、加工余量不均匀或工艺系统刚性不足时，为避免振动可分两次或多次走刀完成。 提示：在刀具强度，机床刚性保证的情况下，尽可能增加 背吃刀量 ap、进给量 f 、适中的切削速度vc。 切削用量及选择 2.2 对零件精度、表面粗糙度的影响 对零件精度、表面粗糙度，从进给量 f 着手分析，在这三要素中，吃刀量 ap通常根据加工余量而确定，而进给量 f 的提高，则主要受到表面粗糙度的制约，为提高零件的粗糙度，进给量必须选择得当。在吃刀量和进给量确定后，在保证刀具的耐用度的前提下，确定合理的切削速度vc。 切削用量及选择 2.3 对刀具耐用度的影响 2.3.1 刀具耐用度 所谓刀具耐用度，是指一把新刀从开始切削直到磨损量达到磨损标准为止，在这期间所使用的总的切削时间，用T表示。 2.3.2 切削速度vc与刀具耐用度的关系 工件材料、刀具材料、几何角度选定后，切削速度是影响刀具耐用度的主要因素。其原因是当提高切削速度时，单位时间的金属去除率成正比例增加，刀具与工件及切屑间的摩擦加剧，消耗于金属变形和摩擦