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1、数控机床加工的切削用量包括切削速度 Vc (或主轴转速 n)、切削深度 ap 和进给量 f，其选用原则与普通机床基本相似，合理选择切削用量的原则是：粗加工时，以提高劳动生产率为主，选用较大的切削量；半精加工和精加工时，选用较小的切削量，保证工件的加工质量。1. 数控车床切削用量1）切削深度 ap在工艺系统刚性和机床功率允许的条件下，尽可能选取较大的切削深度，以减少进给次数。当工件的精度要求较高时，则应考虑留有精加工余量，一般为 0.10.5mm。切削深度 ap 计算公式：a p= 2mwd式中： d w待加工表面外圆直径，单位 mm dm已加工表面外圆直径，单位 mm.2）切削速度 Vc 车削
2、光轴切削速度 Vc 光车切削速度由工件材料、刀具的材料及加工性质等因素所确定，表 1 为硬质合金外圆车刀切削速度参考表。切削速度 Vc 计算公式：Vc=式中： d工件或刀尖的回转直径，单位 mm n工件或刀具的转速，单位 r/min表 1 硬质合金外圆车刀切削速度参考表ap=0.32mm ap=26mm ap=610mmf=0.080.3mm/r f=0.30.6mm/r f=0.61mm/r工件材料 热处理状态Vc/mmin-1 Vc/mmin-1 Vc/mmin-1低碳钢 易切钢 热轧 140180 100120 7090热轧 130160 90110 6080中碳钢调质 100130 7
3、090 5070热轧 100130 7090 5070合金工具钢调质 80110 5070 4060工具钢 退火 90120 6080 5070HBS35 58 812 12工件材料刀杆尺寸BXH （mm 2）工 件直径d(mm)进给量 f(mm/r)20 0.30.4 - - - -碳素结构钢合金结构钢 16X2540 0.40.5 0.30.4 - - -60 0.50.7 0.40.6 0.30.5 - -100 0.60.9 0.50.7 0.50.6 0.40.5 -400 0.81.2 0.71.0 0.60.8 0.50.6 -20 0.30.4 - - - -40 0.40.5
4、 0.30.4 - - -60 0.50.7 0.50.7 0.40.6 - -100 0.81.0 0.70.9 0.50.7 0.40.7 -耐热钢20X3025X25400 1.21.4 1.01.2 0.81.0 0.60.9 0.40.640 0.40.5 - - - -60 0.50.8 0.50.8 0.40.6 - -100 0.81.2 0.71.0 0.60.8 0.50.7 -16X25400 1.01.4 1.01.2 0.81.0 0.60.8 -40 0.40.5 - - - -60 0.50.9 0.50.8 0.40.7 - -100 0.91.3 0.81.2
5、 0.71.0 0.50.8 -铸铁铜合金20X3025X25400 1.21.8 1.21.6 1.01.3 0.91.1 0.70.9注：1）断续加工和加工有冲击的工件，表内进给量应乘系数 k=0.750.85；2）加工无外皮工件，表内进给量应乘系数 k=1.1；3) 加工耐热钢及其合金，进给量不大于 1mm/r；4) 加工淬硬钢，应减少进给量。当钢的硬度为 4456HRC，应乘系数 k=0.8；当钢的硬度为 5762 HRC 时，应乘系数 k=0.5。表 3 按表面粗糙度选择进给量参考表刀尖圆弧半径 r (mm)0.5 1.0 2.0工件材料表面粗糙度Ra(m)切削速度范围V c (m/
6、min)进给量 f(mm/r)510 0.250.40 0.400.50 0.500.602.55 0.150.25 0.250.40 0.400.60铸铁青铜铝合金1.252.5不限0.100.15 0.150.20 0.200.3551050 0.400.55 0.550.65 0.650.702.5550 0.250.30 0.300.35 0.300.501.252.5100 0.160.20 0.200.25 0.250.35注：r =0.5mm，一般选择刀杆截面为 12X12 mm2 ；r =1mm，一般选择刀杆截面为 30X30 mm2；r =2mm, 一般选择刀杆截面为 30X
7、45 mm2。2. 数控铣床切削用量选择数控铣床的切削用量包括切削速度 vc 、进给速度 vf 、背吃刀量 ap和侧吃刀量 ac。切削用量的选择方法是考虑刀具的耐用度，先选取背吃刀量或侧吃刀量，其次确定进给速度，最后确定切削速度。1)背吃刀量 ap（端铣）或侧吃刀量 ac（圆周铣）如下图所示，背吃刀量 ap为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为 mm，端铣时 ap为切削层深度，圆周铣削时 ap为被加工表面的宽度。侧吃刀量 ac 为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为 mm，端铣时 ac为被加工表面宽度，圆周铣削时 ac为切削层深度。端铣背吃刀量和圆周铣侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质
8、量要求决定。工件表面粗糙度要求为 Ra3.212.5m，分粗铣和半精铣两步铣削加工，粗铣后留半精铣余量 0.5 1.0mm。图 铣刀铣削用量工件表面粗糙度要求为 Ra0.83.2m，可分粗铣、半精铣、精铣三步铣削加工。半精铣时端铣背吃刀量或圆周铣削侧吃刀量取 1.52mm，精铣时圆周铣侧吃刀量取 0.30.5mm，端铣背吃刀量取 0.51mm。2)进给速度 vf进给速度指单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位为 mm/min。它与铣刀转速 n、铣刀齿数 Z 及每齿进给量 fz(单位为 mm/z)有关。进給速度的计算公式： v f = fz Z n式中: 每齿进给量 fz的选用主要取决于
9、工件材料和刀具材料的机械性能、工件表面粗糙度等因素。当工件材料的强度和硬度高，工件表面粗糙度的要求高，工件刚性差或刀具强度低，fz值取小值。硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀的选用值，每齿进给量的选用参考表见表 4。表 4铣刀每齿进给量 fz参考表每 齿 进 给 量 fz(mm/z)粗 铣 精 铣工件材料高速钢铣刀 硬质合金铣刀 高速钢铣刀 硬质合金铣刀钢 0.100.15 0.100.25铸铁 0.120.20 0.150.300.020.05 0.100.153)切削速度铣削的切削速度与刀具耐用度 T、每齿进给量 fz、背吃刀量 ap、侧吃刀量 ae 以及铣刀齿数 Z 成反比，与铣刀直径 d 成正比。其原因是 fz、ap、ae、Z 增大时，使同时工作齿数增多，刀刃负荷和切削热增加，加快刀具磨损，因此刀具耐用度限制了切削速度的提高。如果加大铣刀直径则可以改善散热条件，相应提高切削速度。表 5 列出了铣削切削速度的参考值。表 5 铣削时的切削速度参考表切削速度 vc (m/min)工件材料 硬度（HBS）高速钢铣刀 硬质合金铣刀225 1842 66150225325 1236 54120钢325425 621 3675190 2136 66150190260 918 4590铸铁160320 4.510 2130
