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1、车削用量的合理选择及其意义摘要：车削加工，是金属切削的基础加工。对其切削用量进行合理的选择，将能充分发挥机 床和刀具的性能，对产品的加工质量、效率、成本与安全具有重要作用。要合理的选择车削 用量，必须对金属切削过程的现象和基本规律，工件材料的切削加工性，切削机床、刀具、 夹具、切削液等切削条件，工件的加工技术要求，以及安全操作技术等等，进行深入而认真 的理解与灵活运用。关键词：车削用量 意义 选择一、前言车削加工，是金属切削加工的基础。在分析金属切削过程中的切削变形、切屑形成、切 削力、切削热、切屑瘤、刀具磨损与刀具耐用度、冷却与润滑、表面质量等等的定性定量参 数时，也都是以车削为基础阐述的。
2、车削用量的合理选用与否，不仅对车削加工的质量、效 率、加工成本、刀具磨损与刀具耐用度产生影响，而且也对钻削、镗削、铰削、拉削、铣削 产生影响。只有合理的选择切削用量，才能有效的发挥机床和刀具材料的性能，才能优质、 高效、低成本的完成工件的加工。特别是当今，科学技术的飞速发展，对产品的性能要求提 高了，许多高性能难切削材料得到了广泛应用。为了使这些难切削材料加工出合格工件，在 合理选择刀具材料、刀具几何参数和切削液的同时，合理选择切削用量具也具有重要的意义。 二、车削用量的合理选择与意义1、意义。合理选择切削用量，可以充分发挥机床的功率（Km）、机床的运动参数（n、f、Vf）、冷却 润滑系统、操
3、作系统的功能，可以充分发挥刀具的硬度、耐磨性、耐热性、强度及刀具的几 何参数等切削性能，可以提高产品的加工质量、效率，降低加工成本，确保生产操作安全。 质量。切削用量中的切削速度，直接影响切削温度。当切削塑性材料时，切削温度在 3oo r，切屑瘤的高度最大，由于它的产生、长大、脱落，这一过程不断的循环，影响刀刃 的形状不断变化，增大了已加工表面的粗糙度。用一般刀具，如果进给量增大，已加工表面 残留面积高度就会增大，也会使已加工表面粗糙度增大。所以，在精车一般钢材时，为了避 免切屑瘤的产生，降低工件表面粗糙度，切削速度应小于5m/min，大于100m/min,并选用 相宜的进给量，来提高工件表面
4、质量。 效率。切削用量三要素（Vc、ap、f）中，任何之一增大一倍，加工时的机动时间将减 少一半，其效率就将近提高一倍。但是切削速度不能无限制的提高，它还受到刀具材料的硬 度和耐热性及工件材料的导热系数的制约。进给量主要受表面粗糙度要求的制约。 成本。只有合理的选择切削用量，才能达到最为经济的加工。若Vc太高，刀具耐用 度就要降低，刀具费就要增大，成本就增加了；若Vc太低，效率就低，成本同样会增加。 安全。安全是保证生产顺利、正常进行的首要条件。Vc对离心力和切削力的影响很 大。 Vc 高，离心力和切削力就大，如果工件和刀具的刚性差，就会危及安全，因此必须限 制VCo切削深度ap对切削力和夹具
5、的夹紧力有影响。ap增大，要求夹紧力也相应的增大， 否则也影响安全。进给量f对断屑有影响，f大时，易断屑；f小时，不易断屑，加上如果 Vc高，切屑就会延绵不断，也会危机安全。2、选择切削用量时应考虑的因素。 工件材料切削加工性。工件材料在切削加工时的难易程度，称为切削加工性。切削加 工易的材料，切削加工性就好，允许的切削用量就高；反之，则低。怎样确定材料的加工性 呢?首先看材料的化学成分及配比，它是影响材料力学、物理和热处理性能、材料金相组织 和材料切削加工性的根本因素。材料的化学成分和配比多少不同，它的硬度、强度、韧性、 塑性、导热性、加工过程中的冷硬情况也就不同，这些将直接影响到切削用量的
6、高低。 刀具材料的性能。刀具材料的性能包括：硬度、耐磨性、耐热性、抗弯强度和抗粘结 性等。不同的刀具材料，其硬度、耐热性、抗弯强度也不同，所允许的切削速度也不同。详 见表1。班1乃具材料魅寵和切舸遽度工件朋刀具材科碳度耐热性(t)30HIIAW-92 厂800-10H100*150淬火輻MSI120060120W8000-90001400-1500100200有色金瞩HRffiWO600-64550-801IRA馭 Z21叭伽PCDKVJMO-IOWO |700800500-1000| 刀具几何参数、刀具耐用度。刀具几何参数合理，就可以减小切削变形和摩擦，降低 切削力和切削热，可以提高切削用量
7、。切削速度和刀具耐用度是成反比的关系。刀具耐用度 高，要求Vc必须低；Vc选择高，刀具耐用度就会降低。 切削条件刚性。机床、夹具、刀具和工件等切削条件刚性好，切削用量可以大一些。 反之，切削条件刚性差，就会引起切削过程振动，从而限制了切削用量的提高。 切削液。采用冷却润滑液，可以减小外摩擦和带走一部分切削热。而降低切削力和切 削温度，就可以将切削速度提高3050%。3、选择切削用量的原则与步骤。切削用量的选择受多种因素的影响，应综合来考虑，随切削条件(机床、刀具、夹具、 工件材料与结构、工艺、切削液)的不同而不同。在选择时，应根据具体情况进行合理的组 合，以达到优质、高效、低成本的目的。 选择
8、原则。粗加工时，为充分发挥机床和刀具的性能，以提高金属切除量为主要目的， 应选择较大的切削深度、较大的进给量和适当的切削速度。在精加工时，应主要考虑保证加 工质量，并尽可能的提高加工效率，应采用较小的进给量和较高的切削速度。在切削加工性 差的材料时，由于这些材料硬度高、强度高、导热系数低，必须首先考虑选择合理的切削速 度。 选择步骤。在一般情况下，首先根据加工余量选择切削深度ap，其次根据工件材料 的硬化深度和切屑断连的已加工表面粗糙度情况选择进给量f,最后尽量选择较高的（高速 钢刀具选择较低的）切削速度Vc，以切削速度来控制切削温度，消除切屑瘤，保证工件表 面粗糙度。常用材料切削时，刀具材料
9、、刀具几何参数和切削用量推荐见表2。表 2 刀具几何参数和切削用量表工件刀具材4：刀具几何参散切削用量0 L)Vc Cm/min)ap (hutl)f (iran/r)GZ5-z3082030.r4 00.坯昌0. 10. 5易切钢YT. W眄圧S10901800. 3100. CSl中碳钢G1520碗g2Q300. 5-yED. 10.5YT. YW10156-S6D1600.込E0.中崗G152015.250. 1-0.5YT、W1015&0401300.琢0.仇 1：Tt)z=5.68SD1500. 10.4汝铸铁YG-斤i nani?nh；吓官n. wn. rTg憑Y682004000
10、.豁昌0. IF. 5PCBliO-J88-xlO30QS0U0. 120” l&g铸钢1015呼10150.睜0.輕Q.5YT、YW51030-800. I0.铜和铜台釜G10156-.840-800. leLD0.EzlYG勺W紫铜吐30)510Ei8100902.05-10PCD0SrlQ20010000. I心衣. 10.3皤和钻口金坊3Cr3581040-706 1-10. 1. 5Y& YW25ao宮xinlsooa0. 1100. IM. 5PCDOIQ1012200.10000.心0. OErO.3告金：G253081040600. 1心0. 10?.3G-2Q?25SIO10
11、0000. lS0. 0细0. 5PCD0.l 010122006000. 13环锈钢.G2025810132Oo0. 10. 2：YG、YW15-2010124603-0YG、YS0“= 10810餐硬YG. YS51015O.Sr-1T4.tJ.60a. 53o.轆.ePCBN70-80a. 5心o. Ko. 3軼橡胶G455510-154-600. 5严50.20. 5YG10015014工程PCD-5-1081030-SO遐饷1. SCL OEt-D. ?陶鴛PCBN砂轮PCD，口心弋81030-5010.5；. 5PCBII硬嚴PCDti&20.35J. 5定 1. 50. 050.
12、 15台金P匚拠:G8-12310a.240. 10.4高週YT5.1010SO0. If 5度钢T8g%201200. 2扌0. 10. :2PCBMQP-540200说明：刀具材料代号说明G高速钢YT 钨钛钻硬质合金YG钨钻类硬质合金YS超细硬质合金YW通用硬质合金T陶瓷PCD人造聚晶金刚石复合片PCBN立方氮化硼复合片参数选择说明A、粗车时，选用低的切削速度，大的切削深度和进给量。B、精车时，选用高的切削速度，小的切削深度和进给量。C、高速钢刀具精车时采用V小于10m/min的切削速度以控制积屑瘤产生，降低钢件 粗糙度。D、对铸钢件，粗车应选比较低的切削速度。E、断续切削时，刀具前角适当
13、减小。F、刀具材料抗弯强度低，Y应减小到05。三、结论1、车削加工是切削加工的基础加工方法。它的切削用量选择，是钻削、铣削、刨削、 镗削、铰削用量选择的基础。2、选择切削用量时，必须考虑工件材料切削加工性与切削条件诸因素的影响，要因地 制宜。3、采用新的刀具材料（陶瓷、PCBN、PCD、新牌号硬质合金和涂层刀具）和数控机 床是提高切削用量的基本途径。数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速n或切削速度vc （用于恒线速度切 削）、进给速度vf或进给量f。这些参数均应在机床给定的允许范围内选取。 数控车削切削用量的选择原则、方法及主要问题切削用量的选用原则（1）切削用量的选用原则 粗车时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。选择切削用量时应首先 选取尽可能大的背吃刀量ap,其次根据机床动力和刚性的限制条件，选取尽可能大的进给 量f,最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度vc。增大背吃刀量ap可使走刀次数 减少，增大进给量f有利于断屑。精车时，对加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀。选择精车的切 削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础土尽量提高生产率。因此，精车时应 选用较小（但不能太小）的背吃刀量和进给量，并选用性
