CNC知識 | 數控加工的切削速度，吃刀量，進給速度三（sān）者計算公式


數控編（biān）程時，編程人員（yuán）必須確定每道（dào）工序的切削用量，並以指令的形式（shì）寫入程序中。切削用量包括切削速度、背吃刀量及進給速度等。對於不同的加工（gōng）方法（fǎ），需要選用不（bú）同的切削用量。


1、切削用量（liàng）的選擇原則（zé）


粗加工時，一般以提高（gāo）生產率為主，但也應考（kǎo）慮經濟性（xìng）和加工成本；半精加工和精加工時（shí），應在（zài）保證加工質量的前（qián）提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數值應根據機床說明書、切削用（yòng）量手冊，並結合經驗而定。


從（cóng）刀具（jù）的耐用度出發，切削用（yòng）量的選擇順序是：先確（què）定背吃刀量，其次確（què）定進給量，最後確定切削速度。


2、背吃刀量的確定　


背吃刀量由機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度（dù）允許的條件下，應盡可能使背（bèi）吃刀量等於工件的加工餘量，這（zhè）樣可以減少走（zǒu）刀次數，提高生產效率。


確定背吃刀量的原則：


（1）在工件表麵粗糙度值要求為Ra12.5μm～25μm時，如果數控加工的加（jiā）工餘（yú）量小於5mm~6mm，粗加工一次進給就可以達到要求。但在餘量較大，工藝係統剛性較差或（huò）機床動力不足時，可分多次進給完成。


（2）在工件（jiàn）表麵粗糙度值要求為Ra3.2μm～12.5μm時（shí），可分粗加工和半精加工兩步進行。粗加工時的背吃刀量選（xuǎn）取同前（qián）。粗加工後（hòu）留0.5mm～1.0mm餘量，在半精加工時切除。


（3）在工件（jiàn）表麵粗糙度值要求為Ra0.8μm～3.2μm時，可分粗加工、半精加工、精加工三步進行。半精加工時的背吃刀量取1.5mm～2mm。精（jīng）加工時背吃刀量取0.3mm～0.5mm。


3、進給（gěi）量的確定　　


進給量主（zhǔ）要根據零件（jiàn）的加工精度和表麵粗（cū）糙度要求以及刀（dāo）具、工件的材料選取。最大進給速度受（shòu）機床（chuáng）剛度和（hé）進給係統的性能限製。　　


確定進（jìn）給速度的原則（zé）： 


1）當工件的質量要求能夠得到保證（zhèng）時，為提高生產效率（lǜ），可選擇較高的進給速度。一般在100～200m/min範圍內選取。


2）在切斷、加工（gōng）深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速（sù）度，一（yī）般在20～50m/min範圍內（nèi）選取（qǔ）。


3）當加工精（jīng）度，表麵粗糙度要求高時，進給速度應選（xuǎn）小些，一般在20～50m/min範圍內選取。


4）刀（dāo）具空行程時（shí），特別是遠距離“回零”時，可以選擇該機床數控係統（tǒng）設定的最高進給速度。


4、主軸轉（zhuǎn）速的（de）確定　　


主軸轉速應根據允許（xǔ）的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計算（suàn）公式為： 


n=1000v/πD 


v----切（qiē）削速度，單位為m/min，由刀具的耐用（yòng）度決定；
n-- -主軸轉速，單（dān）位為 r/min； 
D----工件直徑或刀具直徑，單位為mm。　　
計算的主軸轉速n最後要根（gēn）據機床說明書選取機床有的或較接近的轉速。


總之（zhī），切削用量的具體（tǐ）數（shù）值應根據（jù）機（jī）床性能、相關的手冊並（bìng）結合實際經（jīng）驗用類（lèi）比方法確定。同時（shí），使主軸轉速、切削深度及進給速度三（sān）者能相互適應，以形成最佳切削（xuē）用量。


參考公式:


（一）背吃刀量（切（qiē）削深度）ap


工件已加工表麵與待加工表麵間的垂直距離稱為背吃刀量。背吃刀量是通過切削刃基點並垂直於（yú）工作平麵的方向（xiàng）上測（cè）量的吃刀量，是每次進（jìn）給時車刀切入（rù）工件的深度（dù），故又稱為切削深度。根據此定義，如在縱向車外圓（yuán）時，其背吃刀量可按下式計算： 
a p = （ d w — d m ） /2


式中 a p——背吃刀量（ mm ）；


d w ——工件待加工表麵直徑（jìng）（ mm ）； 
dm ——工件已加工表麵直徑（ mm ）。


例一（yī）：已知工件待加工表麵直徑為 Φ95mm；現一次進給（gěi）車至直徑為 Φ90mm，求背吃刀量。


解：a p = （ d w — d m ） /2= （95 —90） /2=2.5mm


（二）進給量 f 
　　工件或刀具每轉一周時，刀具與工件在進給運動方向上的相對位（wèi）移量。


根據進給方向的不同，分（fèn）為縱進給量和橫進給（gěi）量，縱進給量是指沿車床床身導軌方向的進（jìn）給量，橫進給量（liàng）是指垂直於（yú）車床床身導軌方向的進（jìn）給量。


（注（zhù））進給速度 v f 是指切削刃上選定（dìng）點相對工件進給運動的瞬時速度（dù）。 
v f=fn 
　式中 v f ——進給速度（ mm/s ）； 
n ——主軸轉速（ r/s ）； 
f ——進給量（ mm /s）。


（三）切削速度（dù） v c 
　　切削刃上（shàng）選定點相對於工件的主運動的瞬時速度。計算公式如下 
v c=( π d w n )/1000 
式中 v c ——切削（xuē）速（sù）度 (m/min) ； 
dw ——工件待加工表麵（miàn）直徑（ mm ）； 
n ——工件轉速（ r/min）。 
　　在計算時應以最大的切削（xuē）速度為準，如（rú）車削時以待加工表麵直徑的數值進行計（jì）算，因為（wéi）此處速度最高（gāo），刀具磨損最快。


例二：車削直徑（jìng）為Φ60mm的工件的（de）外圓，選（xuǎn）定的車床主軸轉（zhuǎn）速為600r/min，求（qiú）vc.


解：v c=( π d w n )/1000 = 3.14x60x600/1000 = 113 m/min


在（zài）實際生產中，往（wǎng）往是已（yǐ）知工件（jiàn）直徑（jìng）的，根據工件材（cái）料，刀具材料和加工要求等因素選定切削速度，再將切削（xuē）速度換算（suàn）成（chéng）車（chē）床主軸轉速，以便（biàn）調整車（chē）床，得到（dào）已（yǐ）下式子：


n=( 1000v c)/ π d w


例三：在CA6140型臥式車床（chuáng）上車削Φ260mm的帶輪外圓，選擇vc為90m/min，求n。


解（jiě）：n=( 1000v c)/ π d w=(1000x90)/ (3.14x260) =110r/min


計算出車（chē）床主（zhǔ）軸轉速後，應選取與（yǔ）銘牌上接近的值，即選取n=100r/min作為（wéi）車床的實際轉速。


小結：


切削用量


1.背吃刀量ap(mm) ap= （dw - dm) / 2 (mm)


2.進（jìn）給量 f(mm/r)


3.切削速度vc(m/min) Vc=∏dn/1000(m/min)


n=1000vc/∏d(r/min) 文章來（lái）源：CNC加工（gōng）、精密加工（gōng）http://www.xjssy.cn/