数控车床加工基础知识学习，数控车切削参数的确定及影响因素

青华模具周文

01 切削三要素

1. 线速度Vc

刀片每分钟在工件已加工面移动的长度。表示单位：m/min。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=VcX1000/3.14D

D：被加工工件切削直径

2. 切削深度ap

待加工工件表面至已加工工件表面的距离，表示单位：mm。

3. 进给量F

工件每旋转一转，在切削方向上移动的距离，表示单位：mm/r。

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转速：

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切削速度：

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进给速度：

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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 线速度的确定

刀片选定后，线速度可根据公司提供的简易刀具参数表进行初步确定：

03 切削速度Vc

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1. 切削速度对刀具耐用度的影响很大，提高切削速度，可缩短加工时间，提高加工效率。但线速度过高，切削温度会上升，刀具耐用度也将大大缩短。每家公司的刀具使用寿命都有一个具体时间，一般按该公司样本规定的线速度加工时，每刃连续加工15-20分钟即到寿命。如果线速度高于样本规定线速度的20％，刀具寿命将降低为原来的1/2；如果提高到50％，刀具寿命将只有原来的1/5。

2. 低切削速度（切速20-40m/min）加工时，工件易产生振动，刀具耐用度亦低。

3. 同种材料硬度高，切削速度应下降；硬度低，切削速度应上升。

4. 切削速度提高，表面粗糙度好；切削速度下降，表面粗糙度差。

例：某上盖材质为45＃钢，调质硬度HRC28-32。在加工M105X2的螺纹时采用的转速为800转，目前螺纹刀具的每个切削刃只能加工8-10件工件。

主要原因：线速度过高导致刀具寿命大幅度降低。目前刀具的线速度为Vc=3.14X800/1000=251.2米/分钟。如果按照45＃钢非调制件进行加工，刀具线速度应该在180-200m/min，而调制到HRC28-32，线速度应降到120m/min左右加工较为合适。其中考虑到螺距较大、加工时的切削力较大所造成的影响。

04 切深ap

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切深是根据工件的余量，形状，机床功率，刚度及刀具刚度确定。切深变化对刀具寿命影响很大。

1. 切深过大，切削力超过刀刃的承受力，从而产生崩刃，导致刀尖报废；

2. 切深过小，微切深时，刀具并没有进行正常切削，只是在工件表面刮擦，导致切削加工时产生硬化层，是刀具耐用度降低的原因，而且工件的表面粗糙度差；

3. 切削铸铁表面和黑皮表面层时，应该在机床功率允许的条件下，尽量增大切深，否则切削刃尖端就会因切削工件表面硬化层，而使切削刃发生崩刃，发生异常磨损。例如，对于一种热轧的D80圆钢件进行扒皮车削时，假设圆钢件由于椭圆导致最大外形尺寸和最小外形尺寸分别为82、78，此时第一刀切削深度必须小于78。刀尖由于一直保持连续加工，可以有效保证刀尖不崩刃，从而提高刀具的使用寿命。

4. 不同材质的工件或同一材质但热处理硬度不同的工件，加工时的切深会有所不同，要根据实际情况决定。

5. 经验有效切削刃长度：

C型刀片：2/3*刃长l

W型刀片：1/4*刃长l

V型刀片：1/4*刃长l

T型刀片：1/2*刃长l

D型刀片：1/2*刃长l

05 刀片形状与尺寸、切深

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06 进给量

1. 在车削过程中工件每转一转，车刀前进的量即进给量。

2. 进给量与加工表面粗糙度有很大的关系，通常按表面粗糙度要求确定进给

1）进给量应大于倒棱宽度，否则无法断屑,一般取倒棱宽度的两倍左右

2）进给量大，切屑层厚度增加，切削力增大

3）进给量大，相应需要较大的切削功率

3. 进给量的影响

1）进给量小，后面磨损大，刀具耐用度很快降低

2）进给量大，切削温度升高，后刀面磨损增大，但它对刀具耐用度的影响比切削速度小

3）进给量大，加工效率高

4）进给量在0.1-0.4之间，对后刀面的影响较小，视具体情况而定。经验公式f粗=0.5*刀尖半径

07 切削参数与断屑的关系

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断屑与进给量、倒棱宽度的关系:

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