刀具切削用量选择技巧

切削用量是切削时各运动参数的总称，包括切削速度（或转速）、进给量（或进给速度）和背吃刀量。实际选用时还必须考虑刀具寿命、加工经济性等问题。

1.选择原则

切削用量的大小对加工质量、刀具磨损、切削功率和加工成本等均有显著影响。数控加工中对切削用量的选择原则是：在保证加工质量和刀具寿命的前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。具体地说是：

1）粗加工时，首先选取尽可能大的背吃刀量；其次根据机床动力和刚性等的限制条件，选取尽可能大的进给量；最后根据刀具寿命确定最佳的切削速度。

2）精加工时，首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量，尽可能一刀完成；其次根据已加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具寿命的前提下，尽可能选取较高的切削速度。

2.选择方法

（1）背吃刀量的选择 根据工件的加工余量，在留下精加工和半精加工余量后，在机床动力足够、工艺系统刚性好的情况下，粗加工应尽可能将剩余的余量一次切除，以减少进刀次数。如果工件余量过大或机床动力不足而不能将粗加工余量一次切除时，也应将第一、二次进给的背吃刀量尽可能取得大一些。另外，当冲击载荷较大（如断续切削）或工艺系统刚性较差时，应适当减小背吃刀量。

（2）进给量和进给速度的选择 进给量（或进给速度）是数控铣削加工中的重要加工参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。粗加工时，对加工表面粗糙度要求不高，进给量（或进给速度）可以选择得大一些，以提高生产效率。而半精加工及精加工时，表面粗糙度值要求低，因此进给量（或进给速度）应选择得小一些。

最大进给速度受机床刚性和进给系统性能等限制。一般数控机床进给速度是连续可调的，并可在加工过程中通过机床操作面板上的进给速度倍率调节开关在一定范围内进行人工修调。

（3）切削速度的选择 切削速度对刀具寿命的影响最大，其选择时主要考虑刀具和工件材料以及切削加工的经济性。必须保证刀具的经济使用寿命，同时切削负荷不能超过机床的额定功率。在选择切削速度时还应考虑以下因素：

1）要注意避开积屑瘤的生成速度范围，精加工速度应该适当提高。

2）加工带硬皮的工件或断续切削的工件时，为减小冲击和热应力，应适当降低切削速度。

3）加工大件、细长件时，应适当降低切削速度，提高刀具寿命，保证一刀能够将工件表面加工完成，避免中途换刀。(www.xing528.com)

数控加工常用转速来表示切削速度的大小，切削速度和主轴转速的关系如下：

式中 n——主轴转速，单位为r/min；

v——切削速度，约等于切削点处的线速度，单位为m/min；

d——工件直径（一般取最大切削直径），单位为mm。

从上式可见，在保证切削速度不变的情况下，直径越大转速越低，直径越小转速越高。这一点在数控加工过程中应该引起注意，有时虽然转速较低，但切削速度并不一定低。而在数控车削加工时，当切削直径较小时（如切断或车端面等）又会出现转速偏高的问题。当然，数控车削系统对这个问题已经有所考虑，即在采用恒线速度切削时（G96），一般配合采用G50 S_指令钳制最大转速。

3.切削用量选择技巧

切削用量的选择是一个经验性较强的工作，影响因素很多，各人的经验和习惯也不同，要想使用好切削用量必须经过一段时间的学习、思考和观察才会有所收获。这里提出几点建议供参考：

1）手头必须有几本较实用的机械制造工艺手册，这上面会列举大量切削用量的图表和相关知识，这是前人知识与经验的总结，值得研读。

2）多向有经验的老同志学习，包括阅历丰富的工程技术人员和工人师傅。老同志的经验有很多是书本上没有，或是不好表达的东西。

3）多观察。经常深入现场观察加工过程，包括自己选择的切削用量的使用情况以及他人选择的切削用量的情况，并从现场的加工情况判断切削用量的使用合理性。观察的过程就是学习、研究和提高的过程。

4）多收集一些有价值的刀具样本。刀具样本往往有比书本上先进实用的内容，特别是样本上推荐的切削用量，针对性较强。

应该认识到，切削用量的选择只有合理与不合理之分，一般不存在对与错的概念；其次，切削用量的选择是一个模糊的、经验型的东西，不同的人选出来的数值可能会有差异，这是正常的；第三，选择和确定下来的切削用量不是一成不变的，必须根据现场实际情况进行修正，特别是初次使用的切削用量。