第十一章 切削用量的制订.ppt

各切削速度之间的关系 图11—2表示出了切削速度对刀具耐用度、切削路程长度、刀具相对磨损、加工成本C及生产率的影响曲线。最高刀具耐用度的切削速度vT、最佳切削速度v0、经济切削速度vc、及最高生产率切削速度vp之间存在下列关系： (3)在以经济切削速度工作时，加工成本最低，切削路程也较长。但磨损强度稍有增加，加工精度有所下降。这一切削速度也算是比较合理的。 (4)如进一步将切削速度提高到最高生产率切削速度vp时，虽然生产率可达到最高，但却导致刀具磨损的加剧和加工成本的显著提高。 由此可见，从生产率、加工经济性和加工精度综合考虑，根据最高耐用度和最大生产率选择切削用量就不如根据最大切削路程和加工经济性来选择。 对于一般加工材料，最佳切削速度v0与经济切削速度vc、很相近，二者通常位于机床同一档速度范围；对于难加工材料二者是重合的。因此，采用最佳切削速度v0可同时获得较好的经济效果。 三、加工自动化及柔性化对切削用量选择的影响 刀具耐用度有着很大的分散性，在单件或小批生产中，常采用平均刀具耐用度来选择切削用量。但在一批刀具中，约有50％的刀具实际耐用度高于或低于平均刀具耐用度。因此，对于数控机床、加工中心及自动生产线来说，将刀具用到其平均耐用度是不合理的，因而根据平均耐用度决定的切削用量也不是最佳的。在加工中不宜换刀的情况下，通常根据生产线的加工节拍，确定一个合理的换刀时间，并采用较低的切削用量，在刀具未达磨钝标准前就强迫换刀，以保证刀具可靠地正常工作。 1．采用切削性能更好的新型刀具材料 如采用超硬高速钢、含有添加剂的新型硬质合金、涂层硬质合金和涂层高速钢、新型陶瓷及超硬材料等。采用耐热性和耐磨性高的刀具材料是提高切削用量的主要途径。例如TiN涂层高速钢滚刀和插齿刀的耐用度可比未涂层刀具提高3～5倍，有的甚至10倍。  2．改善工件材料的加工性 如采用添加硫、铅的易切钢；对钢材进行不同热处理以便改善其金相显微组织等。由表11—5可知，在车削175—225HBS的中碳钢时，用高速钢和硬质合金车刀车削时，适宜的切削速度分别为30和100m／min，而加工同样硬度的易切钢时，相应的切削速度则为40和125m／min。 4．提高刀具的刃磨及制造质量 例如，采用金刚石砂轮代替碳化硅砂轮刃磨硬质合金刀具，刃磨后不会出现裂纹和烧伤，刀具耐用度可提高50％一100％。用立方氮化硼砂轮刃磨高钒高速钢刀具，比用刚玉砂轮时，磨削质量要高得多。  5．采用新型的性能优良的切削液和高效率的冷却方法 例如采用含有极压添加剂的切削液和喷雾冷却方法，在加工一些难加工的材料时，常常可使刀具耐用度提高好几倍。 * 第十一章 切削用量的制订 第一节 制订切削用量的原则 第二节 切削用量三要素的确定 第四节 提高切削用量的途径 第三节 切削用量优化简介 　　切削用量指的是：背吃刀量ap，进给量f和切削速度v。 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，在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的生产成本的切削用量。 第十一章 切削用量的制定 第一节 制定切削用量的原则 切削用量对加工生产率的影响 生产率 P＝A0vfap， 切削用量参数增大 ，生产率增加。 切削用量对刀具耐用度的影响 v、f、ap增大 ，刀具耐用度下降。影响程度由大到小分别为v，f和ap。 切削用量对加工质量的影响 ap、f增大，表面粗糙度增大；v增大，表面粗糙度有所减小。 切削用量的选择原则 粗加工时，应在保证必要的刀具使用寿命的前提下，以 尽可能提高生产率和降低成本为目的。根据刀具使用寿命与切削用量的关系式，切削用量↑， T ↓，其中速度 v 对T 影响最大，进给量f 次之，背吃刀量ap影响最小。 粗加工中选择切削用量时，应首先选择尽可能大的背吃刀 量ap，其次在工艺条件允许下选择较大的进给量f ，最后 根据合理的刀具使用寿命，用计算法或查表法确定切削速 度v 。这样使v、f 、ap 的乘积最大，以获得最大的生产率。 精加工时则主要按表面粗糙度和加工精度要求确定切削用量。 一、切削用量合理选择的方法 1、计算法：根据基本公式（切削力和切削速度公式）和辅助公式（切削功率和切削扭矩公式），求出或查出相应的系数和指数后，计算所需的切削用量。 2、查表法：根据手册选择切削用量。 3、图解法：把各公式制成各种图表，直接从其上选择切削用量。 第二节 切削用量三要素的确定 二、切削用量制订的步骤（以车削为例） 1、背吃刀量ap的选择 粗加工时， ap由加工余量和工艺系统的刚度决定，尽可 能一次走刀切除全