切削用量设定方法：铣削用量的含义

切削用量的选取在机械加工过程中占据着极其重要的地位，它的选择恰当与否直接关系加工出的零件的尺寸精度和表面质量，刀具磨损，以及机床和操作人员的安全。初学铣削的操作者往往对切削用量的选择很迷惑，需要树立的一个重要观念是，切削用量的选择是要靠不断的切削经验来积累的。所谓有经验的加工人员，其经验大部分就是指使用不同刀具、不同材料和机床进行切削而积累的切削用量选择经验。因为PowerMill主要用于铣削，所以主要介绍铣削用量方面的知识。

1.铣削用量的含义

铣削用量是指在铣削过程中铣削速度（v_c）、进给量（f）、背吃刀量（a_p）和侧吃刀量（a_e）的总称。

（1）铣削速度v_c 指铣刀切削刃上选定点在铣削主运动（即刀具的旋转运动）中的线速度（m/min）。铣削速度与铣刀转速的关系为

式中，d₀为铣刀直径（mm）；n为铣刀转速（r/min）。

（2）进给量f 在CAM软件和数控系统中，进给量一般有两种表示形式：一种是每齿进给量f_z，指铣刀每转过一个齿时，铣刀与工件之间在进给方向上的相对位移量，单位为mm/z；另一种是每转进给量f_n，指铣刀每转过一转时，铣刀与工件之间在进给方向上的相对位移量，单位为mm/r。

（3）背吃刀量a_p 指平行于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸。

（4）侧吃刀量a_e 指垂直于铣刀轴线方向测量的切削层尺寸。

2.数控加工切削用量选择的一般原则

（1）背吃刀量a_p和侧吃刀量a_e的选择

1）粗加工时（表面粗糙度Ra=12.5～50μm），在条件允许的情况下，尽量一次切除该工序的全部余量。如果分两次走刀，则第一次背吃刀量应尽量取大值，第二次背吃刀量尽量取小值。

2）半精加工时（表面粗糙度Ra=3.2～6.3μm），背吃刀量一般为0.5～2mm。

3）精加工时（表面粗糙度Ra=0.8～1.6μm），背吃刀量一般为0.1～0.4mm。

4）使用端铣刀粗加工时，当加工余量小于8mm且工艺系统刚度大时，留出半精铣余量0.5～2mm后，尽量一次走刀去除余量；当余量大于8mm时，可分两次或多次走刀。侧吃刀量a_e与端铣刀直径d₀应保持如下关系：(www.xing528.com)

d₀=（1.1～1.6）a_e

a_e=（50%～80%）d₀

（2）进给量f的选择

1）粗加工时主要追求的是加工效率，要尽快去除大部分余量，此时进给量主要考虑工艺系统所能承受的最大进给量。因此，在机床刚度允许的前提下，尽量取大值。

2）精加工和半精加工时，最大进给量主要考虑加工精度和表面粗糙度值，另外还要综合工件材料、刀尖圆弧半径和切削速度等因素来确定。编程时除铣削进给量外，还有刀具切入时的进给量应当考虑。该值太大，刀具以很快的速度撞入工件，会形成栽刀而损坏刀具、工件和机床；该值太小，刀具从下切速度转为铣削速度时会形成冲击。一般情况下，切入进给量取铣削进给量的60%～80%为宜。

（3）铣削速度v_c的选取 铣削速度的选择比较复杂。一般而言，粗加工时应选较低的铣削速度，精加工时选择较高的铣削速度；加工材料强度、硬度较高时选较低的铣削速度，反之取较高的铣削速度；刀具材料的铣削性能好时选择较高的铣削速度，反之取较低的铣削速度。

3.在PowerMill 2018中设置进给和转速

在计算每条刀具路径前，均应设置好该条刀具路径的进给和转速。在PowerMill 2018主界面功能图标区“刀具路径编辑”标签下，单击“进给和转速”选项按钮，打开“进给和转速”表格，如图1-22所示。

图 1-22

在该表格中的“切削条件”栏依次填入主轴转速、切削进给率、下切进给率和掠过进给率，然后单击“应用”按钮，即可完成进给和转速设置。

注意

给新的待计算刀具路径设置进给和转速时，要确保资源管理器中“刀具路径”条目下没有当前被激活的刀具路径。