CNC知識 | 數控加工（gōng）的切削速度，吃刀量，進給速度三者計算公式


數控編（biān）程時，編程（chéng）人員必須確定每（měi）道工序的切削用量，並以（yǐ）指令的形式寫入程序中（zhōng）。切削用量包括切削速度（dù）、背吃刀量及進給速度等。對於不同的加工方法，需要選用不同的（de）切削用量。


1、切削用量的（de）選擇原則（zé）


粗加工時，一（yī）般（bān）以提高生產率為主，但也應考慮經（jīng）濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應（yīng）在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟性和加工成本。具體數值（zhí）應根據機（jī）床（chuáng）說明書、切削用量手冊，並結合經驗而定。


從（cóng）刀（dāo）具的耐用度（dù）出發，切削用量的選擇順序是：先確定背吃（chī）刀量，其次確定進給量，最後確定切削速度。


2、背吃刀（dāo）量的確定　


背吃刀量由機床（chuáng）、工件（jiàn）和刀具的剛度來決（jué）定，在剛（gāng）度允許（xǔ）的條件下，應盡可能使（shǐ）背吃刀量等於工件的加工餘量，這樣可以減少走刀次數，提高生產效率（lǜ）。


確定背吃（chī）刀量（liàng）的原則：


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


（2）在工件表麵粗糙度值要求為Ra3.2μm～12.5μm時，可分粗加工和半精加工兩步（bù）進行。粗加工時的背（bèi）吃刀量選取同（tóng）前。粗加工後留0.5mm～1.0mm餘（yú）量，在半精加工時切除。


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


3、進給量的確定　　


進給量主要根據零件的加工精度（dù）和表麵粗糙度要求以及（jí）刀具、工件的材料選（xuǎn）取。最大進給速度受機床剛度和進給係統的性能限（xiàn）製。　　


確定（dìng）進給速（sù）度的原則： 


1）當工（gōng）件的質量要求能夠得到保證時，為（wéi）提高生產效率，可選擇較高的進（jìn）給速度。一（yī）般在100～200m/min範圍內選取。


2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工（gōng）時（shí），宜選擇較低的進給速度，一般在20～50m/min範圍內選取。


3）當加工精（jīng）度，表（biǎo）麵粗糙度（dù）要求高時，進給（gěi）速（sù）度應選小些，一般在20～50m/min範圍內選取。


4）刀具（jù）空行程時，特別是遠距離“回零”時，可以選擇該機床數控係統設定（dìng）的最高進給速（sù）度。


4、主軸（zhóu）轉速的確定　　


主（zhǔ）軸轉（zhuǎn）速（sù）應根據（jù）允許的切（qiē）削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計算公式為： 


n=1000v/πD 


v----切削速度（dù），單位為m/min，由刀具的耐用度決定；
n-- -主（zhǔ）軸（zhóu）轉速，單位為 r/min； 
D----工件（jiàn）直徑（jìng）或（huò）刀具直徑，單位為（wéi）mm。　　
計算的主軸轉速n最後要根據機床說明書選取機床有的或較接近的轉（zhuǎn）速。


總之，切削（xuē）用量的具體數值應根據機床性能、相關的手冊並結合（hé）實際經（jīng）驗用類比方法確定。同時，使主軸轉速、切削深度及進給速度三者能相互適應，以形成最（zuì）佳（jiā）切削用量。


參考公式:


（一）背吃刀量（切削深度）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（qiē）削刃基點並垂直於工作平麵的方向上測量的（de）吃刀量，是每次（cì）進給時車刀切入工件的深度，故又稱為（wéi）切削深度（dù）。根據此定（dìng）義，如在（zài）縱向（xiàng）車外圓時，其背吃刀量可按下（xià）式計（jì）算： 
a p = （ d w — d m ） /2


式中 a p——背吃刀量（ mm ）；


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


例一：已知工件待加工表麵直徑為 Φ95mm；現一次進給車至直徑為 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（jiàn）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移（yí）量。


根（gēn）據進給方向的（de）不同，分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給量，橫進給量（liàng）是指垂直於車床床身導軌方向的進給量。


（注）進給速度 v f 是指切削刃上選定點相對工件進給（gěi）運動的瞬時速度（dù）。 
v f=fn 
　式（shì）中 v f ——進給速度（ mm/s ）； 
n ——主軸轉速（ r/s ）； 
f ——進（jìn）給量（ mm /s）。


（三（sān））切削速度 v c 
　　切削刃上選定點（diǎn）相對於工件的主運動的（de）瞬時速度。計算公式如下（xià） 
v c=( π d w n )/1000 
式（shì）中 v c ——切削速度 (m/min) ； 
dw ——工件待加工表麵（miàn）直徑（ mm ）； 
n ——工件轉速（ r/min）。 
　　在計（jì）算時應以最大（dà）的切削速度為準，如車削時以待加工表麵直徑的數值進行計算，因為此處速（sù）度最（zuì）高，刀具磨損最快。


例二：車削直徑為Φ60mm的工（gōng）件（jiàn）的外圓（yuán），選定的車床主軸轉速為600r/min，求vc.


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


在實際生產中，往往是已知工件直徑的，根據工件材料，刀具材料和加工（gōng）要求等因素選定切（qiē）削（xuē）速度，再將切削速度換算成車床主軸轉速，以便調整車床，得到已（yǐ）下式子：


n=( 1000v c)/ π d w


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


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


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


小結：


切削用量


1.背吃刀量ap(mm) ap= （dw - dm) / 2 (mm)


2.進給量（liàng） f(mm/r)


3.切削速度vc(m/min) Vc=∏dn/1000(m/min)


n=1000vc/∏d(r/min) 文章來源：CNC加工、精密加工http://www.dxqiumoji.com/