CNC知識 | 數控（kòng）加工的切削（xuē）速度，吃刀（dāo）量，進（jìn）給速度三者計算公式


數（shù）控（kòng）編程時（shí），編程（chéng）人員必須確（què）定每道工序（xù）的切削用量，並以指（zhǐ）令的形式寫入程序中。切削（xuē）用量包括切削速度、背吃刀量及進（jìn）給速（sù）度等。對於不同的加工方法（fǎ），需要選用不同的（de）切削用量。


1、切削用量的選擇原則


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


從刀具的耐用度出（chū）發，切削用量的選擇順序是：先確定背吃刀量，其（qí）次確定進給量，最後確定切削速度（dù）。


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（jué）定，在剛（gāng）度允許的條件下，應（yīng）盡可（kě）能（néng）使（shǐ）背吃（chī）刀量等於工件的加工（gōng）餘量，這樣可以減少走刀次數，提（tí）高生產效率。


確定背吃刀量的（de）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（de）加工餘量小於5mm~6mm，粗加工一次進（jìn）給就可以達到（dào）要求。但在餘量較大，工藝（yì）係（xì）統剛性較差（chà）或機床動力不足時（shí），可分多次進給（gěi）完成（chéng）。


（2）在工件表麵（miàn）粗糙度值要（yào）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取同前。粗加工後留0.5mm～1.0mm餘量，在半精加工（gōng）時切除（chú）。


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


3、進給量（liàng）的確定　　


進給量主要根據零（líng）件的加工精度和表麵粗糙度要求以及（jí）刀（dāo）具、工件的材料選取。最大進（jìn）給速度受機床剛度和進給係統的性能限製。　　


確定進給速度的原則： 


1）當工（gōng）件的質（zhì）量要求能夠（gòu）得到（dào）保證時，為提高生產效率，可選擇較高的進給速度。一般在（zài）100～200m/min範圍內選取。


2）在切斷、加工深孔或用（yòng）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。


3）當加（jiā）工精度，表麵粗糙度要求高時（shí），進給速度應選小些（xiē），一般在20～50m/min範圍內選取。


4）刀（dāo）具空行程（chéng）時，特別是（shì）遠距離“回零”時，可以（yǐ）選擇該機床數（shù）控係統（tǒng）設定的最高進給速度。


4、主軸轉速的確定　　


主（zhǔ）軸（zhóu）轉速應根據允（yǔn）許的切削（xuē）速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計（jì）算公式為（wéi）： 


n=1000v/πD 


v----切削速度，單位為m/min，由刀具的耐用度決定（dìng）；
n-- -主軸轉速，單位為（wéi） r/min； 
D----工件直徑（jìng）或刀具直徑，單位為mm。　　
計算的主軸轉速n最（zuì）後要根據機床說明書選取機床有的或較接近的轉速。


總之，切削用量的具體數值（zhí）應根據機床（chuáng）性能、相關的手冊並結合實際經驗用類比方法確定。同（tóng）時，使主軸轉速、切削深（shēn）度及進給速度三（sān）者（zhě）能相互適應，以形成最佳切削用量（liàng）。


參考公（gōng）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（liàng）是通過（guò）切削（xuē）刃（rèn）基點並垂直（zhí）於工作平麵（miàn）的方向上測（cè）量（liàng）的吃刀（dāo）量（liàng），是每次進給時車刀切入工件的深度，故又稱為切削深度。根據此定義（yì），如在縱向車（chē）外（wài）圓時，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（ mm ）； 
dm ——工件（jiàn）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（chē）至直（zhí）徑為 Φ90mm，求背（bèi）吃刀量。


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


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


根據進給方向的不同，分為縱進給量和（hé）橫進給量，縱進給量是指沿車床床身導軌方向（xiàng）的進給量，橫進給量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（dìng）點（diǎn）相對工件進（jìn）給運動的瞬時速度。 
v f=fn 
　式中 v f ——進給速（sù）度（ mm/s ）； 
n ——主軸轉速（ r/s ）； 
f ——進（jìn）給量（ mm /s）。


（三）切削速度 v c 
　　切削（xuē）刃上（shàng）選（xuǎn）定點相對（duì）於工件的主運動的瞬時速度。計算（suàn）公（gōng）式如下 
v c=( π d w n )/1000 
式中 v c ——切削速度 (m/min) ； 
dw ——工件待加工（gōng）表麵直徑（ mm ）； 
n ——工件轉速（ r/min）。 
　　在計算時應以最大的切削速度為準，如車削時以待加工表麵直（zhí）徑的數（shù）值進行計算（suàn），因為此處（chù）速度最高，刀具磨損最快。


例二：車削直徑為Φ60mm的工件的外圓，選定的（de）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（zài）實（shí）際生產中，往往是已知（zhī）工件直徑的，根據工件材料，刀（dāo）具材料和加工（gōng）要求等（děng）因素選定切削速度，再將切削速度（dù）換算成車床主軸（zhóu）轉速（sù），以便調整車床，得到已下式子：


n=( 1000v c)/ π d w


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


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


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


小結：


切削用量


1.背吃刀量ap(mm) ap= （dw - dm) / 2 (mm)


2.進給量 f(mm/r)


3.切削速（sù）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/