切削三要素详解：线速度、切削深度与进给量的定义与计算方法

hwyzw

    01

    切削加工三要素

    1、线速度Vc

    刀片每分钟在工件已加工表面上移动的距离。表示单位：米/分钟。切削过程中线速度的具体表现主要是主轴转速。

    换算公式为：S=/3.14D

    D：待加工工件切削直径

    2. 切削深度ap

    待加工工件表面到已加工工件表面的距离，以毫米表示。

    3.饲料F

    每转一圈工件沿切削方向移动的距离，以mm/r表示。

    速度：

    切割速度：

    进给速度：

    n——转速，r/min

    Vc——切削速度，m/min

    d——铣刀直径，mm

    f——进给量，mm/r

    Z---齿数

    02

    线速度的测定

   

    刀片选定后，可根据公司提供的简易刀具参数表初步确定线速度：

    03

    切削速度Vc

    1、切削速度对刀具耐用度影响很大。提高切削速度可以缩短加工时间，提高加工效率。但如果线速度太高，切削温度就会升高，刀具的耐用度会大大缩短。每个公司的刀具寿命都有特定的时间。一般按照公司样本规定的线速度加工时，连续加工15-20分钟后，各刃口的寿命就会达到。如果线速度高于样本规定线速度的20%，刀具寿命将减少到原来的1/2；如果提高到50%，刀具寿命将仅为原来的1/5。

    2、低切削速度（切削速度20-40m/min）加工时，工件容易产生振动，刀具耐用度也较低。

    3、同一材料硬度高，切削速度应降低；如果硬度低，则应提高切削速度。

    4、随着切削速度的提高，表面粗糙度良好；随着切削速度的降低，表面粗糙度较差。

    例：某上盖材质为45#钢，回火硬度为HRC28-32。加工螺纹时使用的转速为 800 rpm。目前，螺纹刀具的每个切削刃只能加工8-10个工件。

    主要原因：线速度过高导致刀具寿命显着降低。工具当前线速度为Vc=3./1000=251.2米/分钟。若加工45#钢非调制件，刀具线速度应为180-200m/min。如果刀具调制为HRC28-32，则线速度应降低至120m/min左右，更适合加工。其中，考虑了加工时较大螺距和较大切削力的影响。

    04

    切削深度 ap

    切削深度根据工件的余量、形状、机床功率、刚度和刀具刚度确定。切削深度的变化对刀具寿命影响很大。

    1、切深过大，切削力超过刀片的承受能力，导致刃口崩刃，刀尖报废；

    2、切削深度太小。当切深很小时，刀具不能进行正常切削，而只是划伤工件表面，导致切削时产生硬化层，这是刀具耐用度降低的原因，表面粗糙度也降低。工件不良；

    3、切削铸铁表面及黑色表层时，在机床功率允许的情况下，应尽量增大切削深度。否则，切削刃尖端会因工件表面的硬化层而崩刃，导致切削刃崩刃，造成异常磨损。 。例如，对热轧D80圆钢件进行剥皮车削时，假设由于椭圆，圆钢件的最大和最小外尺寸分别为82和78，则第一刀的切削深度必须小于78、由于刀尖是连续加工的，可以有效保证刀尖不崩刃，从而提高刀​​具的使用寿命。

    4、对于不同材质的工件或同一材质但热处理硬度不同的工件，加工时的切削深度会有所不同，应根据实际情况确定。

    5、经验有效切削刃长度：

    C型刀片：2/3*刀片长度l

    W形刀片：1/4*刀片长度l

    V型刀片：1/4*刀片长度l

    T形刀片：1/2*刀片长度l

    D型刀片：1/2*刀片长度l

    05

   

    刀片形状和尺寸、切削深度

    06

    喂料量

    1、车削过程中，工件每旋转一周，车刀前进的量就是进给量。

    2、进给量与加工表面的粗糙度有很大关系。进给量通常根据表面粗糙度要求来确定。

    1) 进给量应大于倒角宽度，否则切屑无法破碎。一般为倒角宽度的两倍左右。

    2）进给量大，切屑层厚度增加，切削力增大。

    3）进给量大，需要较大的切削功率。

    3、喂料量的影响

    1）进给量小，背面磨损大，刀具耐用度很快降低。

    2）进给量大时，切削温度升高，后刀面磨损增大，但其对刀具耐用度的影响小于切削速度。

    3）进料量大，加工效率高

    4）进给量在0.1-0.4之间，对后刀面影响不大，视具体情况而定。经验公式 f rough = 0.5* 刀尖半径

    07

    切削参数与断屑的关系

    断屑、进给量与倒角宽度的关系：