數控加工切削用量的選擇(數控加工的切削用量如何確定)

數控加工切削用量的選擇（數控加工的切削用量如何確定）

一、數控加工切削用量的概念及意義

數控加工切削用量是指數控機床在加工過程中所采用的切削速度、進給量和切削深度的總稱。切削用量的選擇對數控加工的質量、效率和成本具有重要影響。正確的切削用量可以提高加工精度、減少刀具磨損、延長刀具使用壽命，從而提高加工效率和降低成本。

1. 切削速度：切削速度是指工件與刀具的相對速度，通常以每分鐘切削長度（mm/min）或米/分鐘（m/min）表示。切削速度的選擇直接影響到加工表面的質量、加工效率和刀具磨損。

2. 進給量：進給量是指工件在刀具進給過程中每轉所移動的距離，通常以每分鐘進給長度（mm/min）表示。進給量的選擇會影響加工表面的粗糙度、加工質量和刀具壽命。

3. 切削深度：切削深度是指刀具在切削過程中進入工件的深度，通常以mm表示。切削深度的選擇會影響加工表面的質量、加工效率和加工時間。

二、數控加工切削用量的確定原則

1. 根據加工材料和刀具類型選擇切削用量

不同的加工材料和刀具類型對切削用量有不同要求。在確定切削用量時，首先應了解加工材料和刀具的性能特點，然后根據材料特性和刀具性能選擇合適的切削用量。

2. 根據加工精度和表面質量要求選擇切削用量

加工精度和表面質量是數控加工的重要指標。在確定切削用量時，應根據加工精度和表面質量要求合理選擇切削速度、進給量和切削深度。

3. 保證刀具壽命和加工效率

切削用量過大或過小都會對刀具壽命和加工效率產生不良影響。在確定切削用量時，應在保證刀具壽命的前提下，盡可能提高加工效率。

4. 考慮機床性能和工件加工工藝

機床性能和工件加工工藝也是影響切削用量的因素。在確定切削用量時，應充分考慮機床的切削能力和工件加工工藝。

三、數控加工切削用量的選擇方法

1. 經驗法：根據經驗和相似加工條件，結合刀具、機床和加工材料，參考切削用量表選擇切削用量。

2. 實驗法：通過試驗不同切削用量，比較加工質量、加工效率和刀具壽命，選擇最佳切削用量。

3. 數值分析法：運用數值模擬技術，對切削過程進行仿真分析，根據仿真結果選擇最佳切削用量。

四、案例分析

1. 案例一：某企業(yè)加工一種高硬度、高耐磨性的鋼制工件，選用高速鋼刀具進行加工。根據經驗法，參考切削用量表，選擇切削速度為120m/min，進給量為0.2mm/r，切削深度為5mm。實際加工過程中，發(fā)現刀具磨損嚴重，加工質量不高。分析原因，發(fā)現切削速度過高，導致刀具壽命縮短，加工質量下降。

2. 案例二：某企業(yè)加工一種高強度、高韌性的鋁制工件，選用硬質合金刀具進行加工。根據經驗法，參考切削用量表，選擇切削速度為300m/min，進給量為0.3mm/r，切削深度為10mm。實際加工過程中，發(fā)現工件表面粗糙度較高，加工質量不滿足要求。分析原因，發(fā)現進給量過大，導致切削力增大，加工表面粗糙度升高。

3. 案例三：某企業(yè)加工一種塑性較好的鑄鐵工件，選用高速鋼刀具進行加工。根據經驗法，參考切削用量表，選擇切削速度為100m/min，進給量為0.3mm/r，切削深度為10mm。實際加工過程中，發(fā)現工件加工質量較高，但加工效率較低。分析原因，發(fā)現切削深度過大，導致切削力增大，加工效率降低。

4. 案例四：某企業(yè)加工一種耐熱性較好的高溫合金工件，選用硬質合金刀具進行加工。根據數值分析法，運用仿真技術，對切削過程進行仿真分析，確定最佳切削速度為150m/min，進給量為0.2mm/r，切削深度為5mm。實際加工過程中，工件加工質量、加工效率和刀具壽命均達到預期要求。

5. 案例五：某企業(yè)加工一種具有特殊性能的復合材料工件，選用金剛石刀具進行加工。根據實驗法，對不同切削用量進行試驗，最終確定最佳切削速度為200m/min，進給量為0.1mm/r，切削深度為2mm。實際加工過程中，工件加工質量、加工效率和刀具壽命均達到預期要求。

五、常見問題問答

1. 什么情況下切削速度過高會導致刀具壽命縮短？

答：當切削速度過高時，切削熱會使刀具材料硬度下降，刀具表面容易出現磨損和塑性變形，導致刀具壽命縮短。

2. 什么情況下進給量過大會導致加工表面粗糙度升高？

答：當進給量過大時，切削力增大，刀具與工件接觸面積增大，導致切削力不均勻，加工表面容易出現振紋，從而影響表面粗糙度。

3. 如何在保證加工質量的前提下，提高加工效率？

答：在保證加工質量的前提下，提高加工效率的主要方法包括：優(yōu)化切削用量、合理選擇刀具、提高機床性能、改善冷卻和潤滑條件等。

4. 為什么數值分析法比經驗法和實驗法更可靠？

答：數值分析法通過對切削過程的仿真分析，可以預測不同切削用量的加工效果，為切削用量的選擇提供更可靠的數據支持。

5. 如何根據工件材料選擇合適的刀具？

答：根據工件材料選擇合適的刀具時，應考慮刀具材料的硬度、韌性、耐熱性和耐磨性等因素。例如，加工高硬度、高耐磨性材料時，應選擇硬質合金刀具；加工塑性較好的材料時，應選擇高速鋼刀具。