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切削用量三要素讲解.ppt

综上所述,凡是影响切削温度的因素,都影响刀 具磨损,因而也影响刀具耐用度。
切削用量及选择
3. 合理选择切削用量的原则与方法
3.1制订切削用量的原则 正确地选择切削用量,对于保证加工质量、降低加工成本和 提高劳动生产率都具有重要意义。所谓合理的切削用量,是 指充分利用刀具的切削性能和机床性能(功率、扭矩等), 在保证加工质量的前提下,获得高的生产率和低的加工成本 的切削用量。
由此可见,选择切削用量的基本原则是首先选取尽可能大 的背吃刀量;其次要在机床动力和刚度允许的范围内,同时又满 足已加工表面粗糙度的要求的情况下,选取尽可能大的进给量, 最后利用《切削用量手册》选取或用公式计算确定最佳切削速度。
对于粗加工来说,要尽可能保证较高的金属切除率和必要 的刀具耐用度。
提高切削速度,增大进给量和背吃刀量,都能提高金属切除率。但
在这三个因素中,影响刀具耐用度最大的是切削速度,其次是进给量, 影响最小的是背吃刀量。所以,在选择粗加工切削用量时,应优先考虑
采用大的背吃刀量,其次考虑采用大的进给量,最后才能根据刀具耐用 度的要求,选定合理的切削速度。
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
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(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
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
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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。
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)
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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 、 a工、精加工时首先要保证加工精度和表面质量, 同时应兼顾必要的刀具耐用度和生产效率,此时的背吃刀量 根据粗加工留下的余量确定。为了减小工艺系统的弹性变形, 减小已加工表面的残留面积,半精加工尤其是精加工,一般 多采用较小的背吃刀量和进给量。为抑制积屑瘤和鳞制的产 生,用硬质合金刀具进行精加工时一般多采用较高的切削速 度;高速钢刀具则一般多采用较低的切削速度。
给运动速度的向量和。即 :ve=vc+vf
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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:
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(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
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2.3.3 进给量f与刀具耐用度的关系
当增大进给量后,切屑厚度增大,由切屑带着走的热 量增多,同时切屑与前刀面的接触长度增加,散热面积增 大。通过测试得知,切削温度随进给量的增加而升高,但 温度的升高幅度不及切削速度显著。
2.3.4 背吃刀量ap与刀具耐用度的关系
背吃刀量对切削温度的影响很小。这是因为背吃刀量增 大后,切削区产生的热量虽然成正比增加,但因为切削刃参 加切削工作的长度也成正比增加,从而改善了散热条件,因 此切削温度上升甚微。
(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。
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(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
切削用量
江苏大学机电总厂 2008年7月
培训专用、请勿外传
切削用量及选择
本章内容
一.切削运动与切削用量 二.切削用量与切削过程中的关系 三.合理选择切削用量的原则和方法 四.切削用量制定的步骤 五.提高切削用量的途径
切削用量及选择
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,
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。
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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的无用功增加,因而产生大量的热。 因此,提高切削速度的结果:摩擦热大量的积聚在切屑底层而 来不及传导出去,从而使切削温度升高。
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。
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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。
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