切削用量是指在机械加工过程中,切削刀具与工件之间的相对运动所产生的切削力、切削温度以及刀具与工件之间相对运动的参数总和。它主要包括三个要素:
切削速度:
切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度。计算公式为:
\[
v_c = \frac{\pi \times d \times w \times n}{1000}
\]
其中,\( v_c \) 是切削速度(m/s),\( d \) 是工件待加工表面直径(mm),\( w \) 是工件宽度(mm),\( n \) 是工件转速(r/s)。
进给量:
工件或刀具每转一周时,刀具与工件在进给运动方向上的相对位移量。进给速度 \( v_f \) 是指切削刃上选定点相对工件进给运动的瞬时速度,计算公式为:
\[
v_f = f \times n
\]
其中,\( v_f \) 是进给速度(mm/s),\( f \) 是进给量(mm),\( n \) 是主轴转速(r/s)。
背吃刀量 (切削深度):通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量。计算公式为:\[
a_p = \frac{d_w - d_m}{2}
\]
其中,\( a_p \) 是背吃刀量(mm),\( d_w \) 是工件待加工表面直径(mm),\( d_m \) 是工件已加工表面直径(mm)。
切削用量的选择原则
最低成本切削用量:
选择使单件成本最低的切削用量,这通常是根据刀具寿命和经济效益来确定的。
最大生产率切削用量:
在生产任务紧迫时,选择使生产率最高的切削用量,这通常需要考虑机床功率、刀具性能和加工精度等因素。
保证加工质量:
合理的切削用量应充分利用刀具的切削性能和机床性能,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。
具体应用
粗车:通常选择较大的背吃刀量和进给量,以减少进给次数和提高生产效率。切削速度则应取较小值,以防车床过载。
精车:应选择较小的背吃刀量和进给量,以保证加工质量,并在此基础上尽量提高切削速度。
切断:进给速度通常较高,但背吃刀量较小,以减少刀具磨损。
通过合理选择切削用量,可以有效提高机械加工的效率和质量,同时延长刀具的使用寿命。