CNC知識 | 數控加工的切削速度，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（bì）須確定每道工序的（de）切削用量，並以指令的形式寫入程序中。切削用量包括切削速度、背吃刀（dāo）量及進給速度等。對於不同的加工方法，需要選用不同（tóng）的切削用量。


1、切（qiē）削用量的選擇原（yuán）則（zé）


粗（cū）加工時，一般以提高生產率為主，但也應考慮經濟性和加工（gōng）成本；半精加工和精加工時，應在保證加工質量的前提下，兼顧切削效率、經濟（jì）性和加工成本。具體數值應根（gēn）據（jù）機床說明書、切削用量手冊，並結合經驗而定。


從刀具的耐（nài）用度出發，切削用量的選擇順（shùn）序是：先確定背吃刀量（liàng），其次確定進給量，最後（hòu）確定切（qiē）削速度。


2、背吃刀量的確（què）定（dìng）　


背吃刀量由機床、工件和刀具（jù）的剛度來（lái）決定，在剛度允許的條（tiáo）件下，應盡可（kě）能使背吃刀量等於工件（jiàn）的加工餘量，這樣可以減少走刀次數，提高生產效率。


確定背（bèi）吃（chī）刀量的原則：


（1）在工件表（biǎo）麵粗糙度值要求為Ra12.5μm～25μm時（shí），如果數控加工的（de）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，工藝係統剛性較差或機床動力（lì）不足（zú）時，可分多次進（jìn）給完成。


（2）在工件表麵粗糙度值要求為Ra3.2μm～12.5μm時，可（kě）分粗加工和半精加工兩（liǎng）步進行。粗加（jiā）工時的背吃（chī）刀量選取同前。粗加工後留0.5mm～1.0mm餘量，在半精加工時切除。


（3）在工件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（dāo）量取1.5mm～2mm。精加工時背吃刀量取0.3mm～0.5mm。


3、進（jìn）給量的確定　　


進給量主要根據（jù）零件的加工精度和表麵粗糙度要求以及刀具、工件的材料（liào）選取。最大進給速（sù）度受機床（chuáng）剛度和進給係（xì）統的（de）性能限製。　　


確定進（jìn）給速度的原則： 


1）當工件的質量要求能夠得到保證時，為提高生產效（xiào）率，可選擇較高的進給速度。一般（bān）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時，宜選擇較低的進（jìn）給速度，一般在20～50m/min範圍內選取（qǔ）。


3）當加工精度，表麵粗糙（cāo）度要求高時，進給速度應選小些，一般在（zài）20～50m/min範圍（wéi）內選取（qǔ）。


4）刀具空行程（chéng）時，特別是遠距離“回（huí）零”時，可以（yǐ）選擇該機床數控係統設（shè）定（dìng）的最高進給速度。


4、主（zhǔ）軸轉速（sù）的確定　　


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


n=1000v/πD 


v----切削速度，單位為m/min，由刀具的耐用度決定；
n-- -主軸轉速，單位為 r/min； 
D----工件直徑或刀具直徑，單位為mm。　　
計（jì）算（suàn）的主軸轉速n最後要根據機（jī）床說明書選取機床有的或較（jiào）接近的轉速。


總（zǒng）之，切削用量的具體數值應根據機床性能、相關的手冊並（bìng）結合實際經驗用類比方法確定。同時，使主軸轉速、切削深度及（jí）進給速度三（sān）者能相互適應，以形成最佳切（qiē）削用量。


參考公式:


（一）背吃刀量（切削（xuē）深（shēn）度）ap


工件已加工表（biǎo）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（zhí）於工作平麵的方向上測量的吃刀量，是每次進給時車（chē）刀切入工件的深度，故（gù）又（yòu）稱為切削深度。根據此定義，如（rú）在縱向（xiàng）車外圓時，其背（bèi）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（dài）加工表麵直徑（ mm ）； 
dm ——工件已加工表麵直徑（ mm ）。


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


解（jiě）：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（yī）周時，刀具與（yǔ）工件（jiàn）在進給運動方（fāng）向上的相對位移量。


根據（jù）進給方向的不同，分為縱（zòng）進給量（liàng）和橫進給量（liàng），縱進給量（liàng）是指（zhǐ）沿車床床身導軌方向的進給量，橫進（jìn）給量（liàng）是指垂（chuí）直於車床床身導軌方向的進給量。


（注）進給速度 v f 是指（zhǐ）切削刃（rèn）上（shàng）選定點相對工件進給運動的（de）瞬時速度。 
v f=fn 
　式中（zhōng） 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 v c 
　　切削刃上選（xuǎn）定點相對於工件的主運動的瞬時速度。計算公式如下（xià） 
v c=( π d w n )/1000 
式中 v c ——切削速度 (m/min) ； 
dw ——工件待加（jiā）工表麵直徑（ mm ）； 
n ——工件轉速（sù）（ r/min）。 
　　在計算時應以最大的切削速（sù）度為準，如車削時以待加（jiā）工表（biǎo）麵直徑（jìng）的數值進行計算，因為此處速度最（zuì）高，刀具磨損最快。


例（lì）二：車削直徑為Φ60mm的工件的外圓，選定的車床主軸轉速為600r/min，求vc.


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


在實際生產中，往往（wǎng）是已知工件直徑的，根據工件材料（liào），刀具材料和加工要求等因素選定切削速度（dù），再將切削速度換算成車床主軸轉速，以便調整車（chē）床，得到已下式（shì）子：


n=( 1000v c)/ π d w


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


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


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


小結：


切削用量


1.背吃刀（dāo）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) 文章來源：CNC加工（gōng）、精密加工http://www.dgszm.com/