车床切削用量选择与计算分解

车床切削用量选择与计算2013年12月贾豪•科目：车床切削用量选择与计算•目的：通过本节课的学习，使同志们了解，在实际加工过程中合理的选择切削深度、进给量及主轴转速•内容:1.了解切削用量三要素2.切削用量的选择•3.掌握切削用量计算公式•方法：理论讲解观看课件总结讲评时间：30分钟要求:1.用心听，仔细记，遵守课堂纪律2.在学习过程中多思、多问车床切削用量选择与计算切削三要素及其计算公式。切削速度及其计算公式。重点难点学法指导本节课，通过概念引出公式，制定几个小坡度学习任务，使同志们逐步掌握本节内容。同时，引导同志们养成善于提出问题、分析问题、解决问题的习惯，培养自学能力，要善于把课堂所学应用到实际生产中去。切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。数控加工中选择切削用量时，就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。根据加工性质、加工要求、工件材料及刀具材料和尺寸查切削用量手册并结合实践经验确定，并考虑以下几个方面：（1）生产效率（2）机床特性（机床功率）（3）刀具差异（刀具耐用度）（4）加工表面粗糙度切削用量选择原则车削加工切削用量的选择切削用量选择原则①粗加工时切削用量的选择原则首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度。②精加工时切削用量的选择原则首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。车削加工切削用量的选择切削用量选择方法①背吃刀量aP（mm）的选择粗加工（Ra10~80μm）时，一次进给应尽可能切除全部余量。在中等功率机床上，背吃刀量可达8~l0mm。半精加工（Ra1.25~l0μm）时，背吃刀量取为0.5~2mm。精加工（Ra0.32~1.25μm）时，背吃刀量取为0.2~0.4mm。车削加工切削用量的选择切削用量选择方法②进给量f（mm/r）和进给速度（mm/min）的选择根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，参考切削用量手册选取。实际操作加工时，需要根据公式vf=nf转换成进给速度。车削加工切削用量的选择1、当工件的质量要求能得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度，一般100~200mm/min2、在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，一般在20~50mm/min范围内选取。3当加工精度、表面粗糙度要求较高时，进给速度应选小些，一般在20~50mm/min范围内选取4、刀具空行程时，特别是远距离“回零”时，可以采用该机床数控系统设定的最高进给速度。车削加工切削用量的选择切削用量选择方法③切削速度vC（m/min）的选择根据已经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度选择切削速度。可用经验公式计算，也可根据生产实践经验在机床说明书允许的切削速度范围内查表选取或者参考有关切削用量手册选用。在选择切削速度时，还应考虑以下几点：a.应尽量避开积屑瘤产生的区域；b.断续切削时，为减小冲击和热应力，要适当降低切削速度；c.在易发生振动的情况下，切削速度应避开自激振动的临界速度；d.加工大件、细长件和薄壁工件时，应选用较低的切削速度；e.加工带外皮的工件时，应适当降低切削速度。车削加工切削用量的选择切削用量切削用量(又叫切削三要素）是衡量车削运动大小的参数。它包括切削深度、进给量、切削速度。(1)、切削深度ap（背吃刀量）切削深度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。即：ap=(dw－dm)/2其中：dw—工件待加工表面的直径，(mm)；dm—工件已加工表面的直径，(mm)注意:切断、车槽时的切削深度为车刀主切削刃的宽度背吃刀量（也称切削深度）ap——指工件已加工表面和待加工表面间的垂直的距离。背吃刀量的选择•根据加工性质和加工余量来确定–粗车时取ap=2~6mm;–半精车时取ap=0.3~2mm;–精车时取ap=0.1~0.3mm;•在下列情况下，粗车多次走刀–刚度低，余量不均匀时；–余量太大导致机床功率不足时；–断续切削时•外圆车削时的背吃刀量•端面车削时的背吃刀量例1：要将直径为30mm的轴一刀车至24mm，试问切削深度是多少？若试车时测得直径为28.4mm，这时中拖板（每格为0.05mm）手柄应转多少格？解：(1)切削深度ap=(dw－dm)/2=(30－24)／2=3mm(2)试车后切削深度ap=(dw－dm)/2=(28.4－24)／2=2.2mm手柄应转的格数为：2.2/0.05=44格进给量f工件每转一转时，车刀在进给运动方向上移动的距离叫进给量，用（fr）表示，单位是mm/r(也叫每转进给量)。进给量还可表示进给运动时的速度，进给速度（fv)就是在单位时间内刀具在进给方向上移动的距离，单位mm/s，fv=n×fr其中：n—主运动的转速，(mm/s)；fr—每转进给量，（mm/r）进给量的确定•粗加工时–刚度和强度允许时，取大值•半精加工和精加工时–为提高生产率，进给量可适当放大；–进给量不宜取得太小•进给量根据经验查表确定•特殊情况下，应按机床的说明书选择进给量f——指工件每转一转时，车刀沿进给方向移动的距离。例2：车工件时主轴转速为n=600r/min，进给量为fr=0.1mm/r，要将一根长800mm的轴一刀车完要用多少时间？解：时间T=L/(n×fr)=800/(600×0.1)=13.33(分)主运动的线速度叫切削速度，单位为m/min。车削外圆时的切削速度计算公式为：切削速度VV=πdn/1000其中:d—工件待加工表面的直径，(mm)；n—工件的转速，(r/min)；V—切削速度，（m/min)。切削速度vc——主运动的线速度。车削时，刀具切削刃上某选定点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度。πdn切削速度示意图•其它条件确定后，根据下列公式计算速度•根据上述速度值，计算机床的转速•根据选定的转速值再计算实际的切削速度•选择切削速度的注意事项–精加工时，应避免积屑瘤和鳞刺的产生–断续切削时，应降低切削速度–加工特殊工件时，应降低切削速度–避开自激振动的临界速度vyxpmmvcKfaTCvvv160例3：车削直径为300mm的铸铁带轮外圆，若切削速度为60m/min，试求车床主轴转速。解：根据公式V=πdn/1000得：n=1000V/πd=1000×60/3.14×300=63.69r/min注意：在实际生产中，理论上计算出的主轴转数应从车床转速表中最接近的一档选取。