數(shù)控編程與加工技術(shù) 第三章

1、1 第三章第三章 數(shù)控加工的切削用量數(shù)控加工的切削用量n 3.1 數(shù)控加工的切削基礎(chǔ)數(shù)控加工的切削基礎(chǔ) n 3.1.1 切削運(yùn)動(dòng)與切削要素切削運(yùn)動(dòng)與切削要素n3.1.1.1 切屑運(yùn)動(dòng)與工件加工表面切屑運(yùn)動(dòng)與工件加工表面n 切削加工是指利用金屬切削刀具將工件加工余量切削加工是指利用金屬切削刀具將工件加工余量切除而獲得符合圖紙規(guī)定尺寸的零件。切削運(yùn)動(dòng)就切除而獲得符合圖紙規(guī)定尺寸的零件。切削運(yùn)動(dòng)就是在切削過程中刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)是在切削過程中刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)有有重疊重疊的軌跡。切削運(yùn)動(dòng)一般是金屬切削機(jī)床通過的軌跡。切削運(yùn)動(dòng)一般是金屬切削機(jī)床通過兩種以上運(yùn)動(dòng)單元組合而成，其一

2、是產(chǎn)生切削力的兩種以上運(yùn)動(dòng)單元組合而成，其一是產(chǎn)生切削力的運(yùn)動(dòng)稱運(yùn)動(dòng)稱為主運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，剩下的運(yùn)動(dòng)單元保證切削工作連，剩下的運(yùn)動(dòng)單元保證切削工作連續(xù)進(jìn)行而稱為續(xù)進(jìn)行而稱為進(jìn)給進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。n（1）主運(yùn)動(dòng)）主運(yùn)動(dòng)n主運(yùn)動(dòng)是機(jī)床提供的，在切削過程中切下主運(yùn)動(dòng)是機(jī)床提供的，在切削過程中切下n工件加工余量所需的運(yùn)動(dòng)。其突出特征是工件加工余量所需的運(yùn)動(dòng)。其突出特征是該運(yùn)動(dòng)中工件與刀具相對(duì)速度該運(yùn)動(dòng)中工件與刀具相對(duì)速度最大最大，運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)耗損的功率占機(jī)床所耗總功率的耗損的功率占機(jī)床所耗總功率的4/5以上以上。如車削中。如車削中主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、銑鏜加工中、銑鏜加工中刀具的旋轉(zhuǎn)刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以

3、及刨削加工中運(yùn)動(dòng)以及刨削加工中刀具的直刀具的直線運(yùn)動(dòng)線運(yùn)動(dòng)等等。主運(yùn)動(dòng)一般只有一個(gè)，多刃等等。主運(yùn)動(dòng)一般只有一個(gè)，多刃特種機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)可以看成一類，如采用特種機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)可以看成一類，如采用特種多刃組合機(jī)床一次加工內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的特種多刃組合機(jī)床一次加工內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的本體時(shí)的拉削運(yùn)動(dòng)。本體時(shí)的拉削運(yùn)動(dòng)。n（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)n進(jìn)給運(yùn)動(dòng)俗稱進(jìn)給運(yùn)動(dòng)俗稱“走刀走刀”運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)提運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)提供刀具與工件的供刀具與工件的附加相對(duì)運(yùn)動(dòng)附加相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其相對(duì)速，其相對(duì)速度與耗費(fèi)功率較主運(yùn)動(dòng)相比均很小，但可度與耗費(fèi)功率較主運(yùn)動(dòng)相比均很小，但可以配合主運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生以配合主運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生連續(xù)的切削動(dòng)作連續(xù)的切削動(dòng)作。

4、如車。如車削加工中車刀相對(duì)工件軸線的平移運(yùn)動(dòng)及削加工中車刀相對(duì)工件軸線的平移運(yùn)動(dòng)及車削端面時(shí)垂直進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)，銑鏜加工中用車削端面時(shí)垂直進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)，銑鏜加工中用于固定工件的于固定工件的工作臺(tái)的移動(dòng)工作臺(tái)的移動(dòng)；刨削加工中；刨削加工中工件的移動(dòng)等均屬于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。甚至有不工件的移動(dòng)等均屬于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。甚至有不存在存在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的加工方法進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的加工方法（如拉削加工及（如拉削加工及搓絲加工）。搓絲加工）。n（3）加工中的工件表面）加工中的工件表面n加工中的工件表面分為三種：加工中的工件表面分為三種：n待加工表面待加工表面n工件上有待切除的加工面。工件上有待切除的加工面。n過渡表面過渡表面n工件上由切削刀具的

5、切削刃形成的加工表工件上由切削刀具的切削刃形成的加工表面。一般該表面應(yīng)在下一切削動(dòng)作中被切面。一般該表面應(yīng)在下一切削動(dòng)作中被切除而形成新的過渡表面。除而形成新的過渡表面。n已加工表面已加工表面n經(jīng)刀具切削加工后形成的表面。它可能是經(jīng)刀具切削加工后形成的表面。它可能是最終的零件表面，也可能是下一階段（換最終的零件表面，也可能是下一階段（換刀以后）的待加工表面。刀以后）的待加工表面。3.1.1.2切削要素切削要素切削要素包括切削用量和切削層的一些組合參數(shù)切削要素包括切削用量和切削層的一些組合參數(shù) n 背吃刀量背吃刀量進(jìn)給量進(jìn)給量n1切削用量的三要素切削用量的三要素n 切削用量的三要素為切削用量的三

6、要素為切削速度切削速度、切削進(jìn)切削進(jìn)給量給量及及背吃刀量背吃刀量這三個(gè)參數(shù)。在數(shù)控加這三個(gè)參數(shù)。在數(shù)控加工指令中用工指令中用S XXX來規(guī)定主軸轉(zhuǎn)速，也即來規(guī)定主軸轉(zhuǎn)速，也即規(guī)定了車削及銑鏜加工的切削速度，用規(guī)定了車削及銑鏜加工的切削速度，用F XXX來指定刀具相對(duì)工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度來指定刀具相對(duì)工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度，也即規(guī)定了車削及銑鏜加工的切削進(jìn)給，也即規(guī)定了車削及銑鏜加工的切削進(jìn)給量。至于背吃刀量則用兩次走刀中坐標(biāo)數(shù)量。至于背吃刀量則用兩次走刀中坐標(biāo)數(shù)值的改變來體現(xiàn)其數(shù)值的大小。值的改變來體現(xiàn)其數(shù)值的大小。 n（1）切削速度（）切削速度（）n 切削刀具中刀位點(diǎn)相對(duì)于主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)線速切削刀具

7、中刀位點(diǎn)相對(duì)于主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)線速度稱為切削速度，單位是度稱為切削速度，單位是m/min。這個(gè)速度受。這個(gè)速度受到刀具允許切削速度的限制。當(dāng)主運(yùn)轉(zhuǎn)是旋轉(zhuǎn)到刀具允許切削速度的限制。當(dāng)主運(yùn)轉(zhuǎn)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，切削速度按下式計(jì)算：運(yùn)動(dòng)時(shí)，切削速度按下式計(jì)算：nVC n式中：式中：d-工件或刀具的回轉(zhuǎn)直徑。工件或刀具的回轉(zhuǎn)直徑。n n-刀具或工件的轉(zhuǎn)速（刀具或工件的轉(zhuǎn)速（r/min）。）。n 由于在加工過程中工件的直徑逐漸減少，故由于在加工過程中工件的直徑逐漸減少，故一般用最大的切削速度去檢驗(yàn)是否包含在刀具一般用最大的切削速度去檢驗(yàn)是否包含在刀具允許的切削速度范圍之內(nèi)。允許的切削速度范圍之內(nèi)。1000dnn（

8、2）切削進(jìn)給量（）切削進(jìn)給量（f）（以下簡(jiǎn)稱進(jìn)給量）（以下簡(jiǎn)稱進(jìn)給量）n 在主運(yùn)動(dòng)的在主運(yùn)動(dòng)的一個(gè)循環(huán)一個(gè)循環(huán)里（如圖里（如圖3-1）刀具在進(jìn)給）刀具在進(jìn)給方向相對(duì)于工件的方向相對(duì)于工件的移動(dòng)量移動(dòng)量稱為進(jìn)給量（俗稱走刀稱為進(jìn)給量（俗稱走刀量）。用刀具或工件每轉(zhuǎn)（或每個(gè)行程）的移動(dòng)量）。用刀具或工件每轉(zhuǎn)（或每個(gè)行程）的移動(dòng)量來表示。如車削加工的量來表示。如車削加工的mm/r,刨削加工的刨削加工的mm/行程。但在數(shù)控加工中常用進(jìn)給速度（行程。但在數(shù)控加工中常用進(jìn)給速度（mm/min）來說明進(jìn)給量。這是因?yàn)樵跀?shù)控機(jī)床中刀具相）來說明進(jìn)給量。這是因?yàn)樵跀?shù)控機(jī)床中刀具相對(duì)于工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)一般由計(jì)算機(jī)控

9、制的步進(jìn)電對(duì)于工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)一般由計(jì)算機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)提供，用進(jìn)給速度表示進(jìn)給量在編程中更方便機(jī)提供，用進(jìn)給速度表示進(jìn)給量在編程中更方便。n（3）背吃刀量）背吃刀量n 背吃刀量表示已加工表面與待加工表面的垂背吃刀量表示已加工表面與待加工表面的垂直距離，故俗稱直距離，故俗稱切深切深（mm）。如車削外圓時(shí)）。如車削外圓時(shí)：n n n再如銑鏜加工時(shí)再如銑鏜加工時(shí)Z方向的進(jìn)刀量方向的進(jìn)刀量也是背吃刀量。也是背吃刀量。n數(shù)控加工中一般用兩次走刀中坐標(biāo)數(shù)值的改變數(shù)控加工中一般用兩次走刀中坐標(biāo)數(shù)值的改變表示背吃刀量的多少。但要特別指出：數(shù)控車表示背吃刀量的多少。但要特別指出：數(shù)控車削加工時(shí)背吃刀量等于削加工

10、時(shí)背吃刀量等于X 坐標(biāo)變動(dòng)值的坐標(biāo)變動(dòng)值的1/2。因。因?yàn)榇藭r(shí)為此時(shí)X的變動(dòng)代表工件直徑方向的變動(dòng)，而的變動(dòng)代表工件直徑方向的變動(dòng)，而 僅表示半徑方向的變動(dòng)。僅表示半徑方向的變動(dòng)。2wmpddapa2. 切削層參數(shù)切削層參數(shù)在切削過程中，刀具相對(duì)工件每移動(dòng)一個(gè)進(jìn)給量在切削過程中，刀具相對(duì)工件每移動(dòng)一個(gè)進(jìn)給量f所切除的金屬層稱為切削層。如下圖所示：所切除的金屬層稱為切削層。如下圖所示：n描繪切削層的幾何形狀的參數(shù)稱為切削層參數(shù)。主要有切削厚度 切削寬度 及切削面積 這三個(gè)參數(shù)。 DhDbDA 3.1.2 切削過程中的幾個(gè)基本概念切削過程中的幾個(gè)基本概念3.1.2.1 切削過程中出現(xiàn)的三個(gè)變形區(qū)切

11、削過程中出現(xiàn)的三個(gè)變形區(qū)所謂切削是在刀具的強(qiáng)力擠壓下被切削金屬層產(chǎn)生剪切滑移進(jìn)所謂切削是在刀具的強(qiáng)力擠壓下被切削金屬層產(chǎn)生剪切滑移進(jìn)而直到剪切斷裂。通常把切削過程中金屬的塑性變形區(qū)分成三而直到剪切斷裂。通常把切削過程中金屬的塑性變形區(qū)分成三個(gè)區(qū)域。個(gè)區(qū)域。n n I-第一變形區(qū)；II-第二變形區(qū)；III-第三變形區(qū) 第一變形區(qū)第一變形區(qū) 被切削金屬層在刀具前刀面的擠壓力作用下被切削金屬層在刀具前刀面的擠壓力作用下，首先產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)最大切應(yīng)力達(dá)到材料的，首先產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)最大切應(yīng)力達(dá)到材料的屈服極限時(shí)，即沿圖屈服極限時(shí)，即沿圖3-4中的中的OA-OM曲線發(fā)生剪曲線發(fā)生剪切滑移，并依次由位置

12、切滑移，并依次由位置1移至位置移至位置2 n第二變形區(qū)第二變形區(qū)n 經(jīng)第一變形區(qū)剪切滑移而形成的切屑，沿經(jīng)第一變形區(qū)剪切滑移而形成的切屑，沿刀具前刀面流出時(shí)，又受到前刀面的擠壓而刀具前刀面流出時(shí)，又受到前刀面的擠壓而產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，靠近前刀面處的金屬再次產(chǎn)產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，靠近前刀面處的金屬再次產(chǎn)生拖曳變形，使切屑底層薄薄的一層金屬流生拖曳變形，使切屑底層薄薄的一層金屬流動(dòng)滯緩，這一層滯緩流動(dòng)的金屬層稱為滯流動(dòng)滯緩，這一層滯緩流動(dòng)的金屬層稱為滯流層層 。 第三變形區(qū)第三變形區(qū) 第三變形區(qū)在刀具后刀面和工件的接觸區(qū)第三變形區(qū)在刀具后刀面和工件的接觸區(qū)產(chǎn)生，是指工件過渡表面和已加工表面的金屬層產(chǎn)生，是指

13、工件過渡表面和已加工表面的金屬層受到切削刃鈍圓部分和后刀面的擠壓、摩擦與金受到切削刃鈍圓部分和后刀面的擠壓、摩擦與金屬本身回彈而產(chǎn)生塑性變形的區(qū)域。第三變形區(qū)屬本身回彈而產(chǎn)生塑性變形的區(qū)域。第三變形區(qū)的金屬變形造成已加工表層金屬的纖維化和加工的金屬變形造成已加工表層金屬的纖維化和加工硬化，并產(chǎn)生一定的加工殘余應(yīng)力，這些情況將硬化，并產(chǎn)生一定的加工殘余應(yīng)力，這些情況將影響到工件的表面質(zhì)量和使用性能。影響到工件的表面質(zhì)量和使用性能。 三個(gè)變形區(qū)是既相互聯(lián)系又相互影響的。三個(gè)變形區(qū)是既相互聯(lián)系又相互影響的。金屬切削過程中的許多物理現(xiàn)象都和三個(gè)變形區(qū)金屬切削過程中的許多物理現(xiàn)象都和三個(gè)變形區(qū)的變形密切

14、相關(guān)的變形密切相關(guān).切削變形區(qū)域的大小，主要取切削變形區(qū)域的大小，主要取決于第一變形區(qū)及第二變形區(qū)的擠壓和摩擦情況決于第一變形區(qū)及第二變形區(qū)的擠壓和摩擦情況:n3.1.2.2 切屑的形成和種類切屑的形成和種類n(1)切屑的形成切屑的形成n 金屬的切削過程是被切削金屬層在刀具切削刃和前金屬的切削過程是被切削金屬層在刀具切削刃和前刀面的擠壓作用下而產(chǎn)生剪切，滑移變形的過程。刀面的擠壓作用下而產(chǎn)生剪切，滑移變形的過程。切削金屬時(shí)，切削層金屬受到刀具的擠壓開始產(chǎn)生切削金屬時(shí)，切削層金屬受到刀具的擠壓開始產(chǎn)生彈性變形彈性變形。隨著刀具的推進(jìn)，應(yīng)力、應(yīng)變逐漸加大。隨著刀具的推進(jìn)，應(yīng)力、應(yīng)變逐漸加大，當(dāng)應(yīng)力

15、達(dá)到材料的屈服強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到材料的屈服強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生塑性變形塑性變形；當(dāng)；當(dāng)?shù)毒呃^續(xù)切入，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到材料的抗拉極限時(shí)，金刀具繼續(xù)切入，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到材料的抗拉極限時(shí)，金屬層被屬層被撕裂而形成切屑撕裂而形成切屑。n(2) 切屑的種類切屑的種類n 如前所述，金屬切削層變形的過程即為切屑的形如前所述，金屬切削層變形的過程即為切屑的形成過程。由于工件材料不同及切削加工條件不同，成過程。由于工件材料不同及切削加工條件不同，所以金屬切削過程中的變形程度也就不同，從而形所以金屬切削過程中的變形程度也就不同，從而形成不同種類的切屑。根據(jù)切削過程中變形程度的不成不同種類的切屑。根據(jù)切削過程中變形程度的不同，切屑

16、可分為三種不同的形態(tài)。同，切屑可分為三種不同的形態(tài)。 (1)帶狀切屑帶狀切屑n 這種切屑的底層（與前刀面接觸的面）這種切屑的底層（與前刀面接觸的面）光滑光滑，外表面呈毛茸，外表面呈毛茸狀，狀，無明顯裂紋無明顯裂紋。形成帶狀切屑時(shí)，切削過程平穩(wěn)，但如果。形成帶狀切屑時(shí)，切削過程平穩(wěn)，但如果切屑會(huì)纏繞影響工件質(zhì)量且不安全。通常使用在刀具上制作切屑會(huì)纏繞影響工件質(zhì)量且不安全。通常使用在刀具上制作斷屑槽等方法斷屑。斷屑槽等方法斷屑。（2） 節(jié)狀切屑節(jié)狀切屑n節(jié)狀切屑又稱節(jié)狀切屑又稱“擠裂擠裂”切屑。這種切屑的底面有時(shí)出現(xiàn)切屑。這種切屑的底面有時(shí)出現(xiàn)裂紋裂紋，上表面呈現(xiàn)明顯的，上表面呈現(xiàn)明顯的鋸齒狀鋸齒

17、狀。切屑過程不太穩(wěn)定，已加工表。切屑過程不太穩(wěn)定，已加工表面質(zhì)量相對(duì)于帶狀切屑而言較低。面質(zhì)量相對(duì)于帶狀切屑而言較低。（3）粒狀切屑）粒狀切屑n 粒狀切屑又稱粒狀切屑又稱“單元單元”切屑。當(dāng)采用小前角或負(fù)前角，以極切屑。當(dāng)采用小前角或負(fù)前角，以極低的切削速度和較大的切削厚度切削脆性金屬（延伸率較低低的切削速度和較大的切削厚度切削脆性金屬（延伸率較低的結(jié)構(gòu)鋼）時(shí)，會(huì)產(chǎn)生這種切屑。切削過程不平穩(wěn)，已加工的結(jié)構(gòu)鋼）時(shí)，會(huì)產(chǎn)生這種切屑。切削過程不平穩(wěn)，已加工表面質(zhì)量較差。一旦產(chǎn)生粒狀切屑就應(yīng)改變工件夾持方式，表面質(zhì)量較差。一旦產(chǎn)生粒狀切屑就應(yīng)改變工件夾持方式，改制刀具的前角或調(diào)整切削用量。改制刀具的前

18、角或調(diào)整切削用量。 n 3.1.2.3 積屑瘤與鱗刺積屑瘤與鱗刺 (1)積屑瘤積屑瘤 在切削塑性金屬材料時(shí)，常在刀具的切削刃口在切削塑性金屬材料時(shí)，常在刀具的切削刃口 附近黏結(jié)硬度很高（通常為工件材料硬度的附近黏結(jié)硬度很高（通常為工件材料硬度的23.5倍）的倍）的楔狀金屬瘤楔狀金屬瘤，它包圍著切削刃且覆蓋部，它包圍著切削刃且覆蓋部分前刀面，這種楔狀金屬塊稱為積屑瘤，如圖所示分前刀面，這種楔狀金屬塊稱為積屑瘤，如圖所示 在切削過程中，由于刀與屑的摩擦而導(dǎo)致的在切削過程中，由于刀與屑的摩擦而導(dǎo)致的“冷焊冷焊”是積屑是積屑瘤的主要成因。俗稱瘤的主要成因。俗稱“粘刀粘刀” （1）控制切削速度）控制切削

19、速度n 控制切削速度使切削溫度限制在控制切削速度使切削溫度限制在300以下或以下或380以上。以上。n（2）降低進(jìn)給量）降低進(jìn)給量n 進(jìn)給量增大刀進(jìn)給量增大刀屑的接觸長(zhǎng)度越長(zhǎng)，從而形成積屑瘤的生長(zhǎng)基礎(chǔ)。若屑的接觸長(zhǎng)度越長(zhǎng)，從而形成積屑瘤的生長(zhǎng)基礎(chǔ)。若適當(dāng)降低進(jìn)給量，則可削弱積屑瘤的生成基礎(chǔ)。適當(dāng)降低進(jìn)給量，則可削弱積屑瘤的生成基礎(chǔ)。n（3）增大刀具前角）增大刀具前角n 若增大刀具前角，切削力減小，從而使前刀面上的摩擦減小。若增大刀具前角，切削力減小，從而使前刀面上的摩擦減小。n（4）使用切削液）使用切削液n 采用潤(rùn)滑性能較好的切削液可以降低前刀面的溫度和刀具采用潤(rùn)滑性能較好的切削液可以降低前刀

20、面的溫度和刀具n（5）減小前刀面的粗糙度）減小前刀面的粗糙度n 前刀面粗糙，摩擦力較大前刀面粗糙，摩擦力較大n（6）降低工件材料的塑性）降低工件材料的塑性n 影響積屑瘤形成的主要因素是工件材料的塑性太好。影響積屑瘤形成的主要因素是工件材料的塑性太好。 n（2）鱗刺）鱗刺n 鱗刺是在已加工表面上出現(xiàn)的鱗片狀反刺。它是用較低的鱗刺是在已加工表面上出現(xiàn)的鱗片狀反刺。它是用較低的速度切削塑性材料時(shí)（如拉削、插齒、滾齒、螺紋切削等）速度切削塑性材料時(shí)（如拉削、插齒、滾齒、螺紋切削等）常出現(xiàn)的一種現(xiàn)象，使工件已加工表面質(zhì)量惡化。常出現(xiàn)的一種現(xiàn)象，使工件已加工表面質(zhì)量惡化。n 鱗刺生成的原因是由于部分金屬材

21、料的黏結(jié)層積，而導(dǎo)鱗刺生成的原因是由于部分金屬材料的黏結(jié)層積，而導(dǎo)致即將切離的切屑從根部發(fā)生斷裂，在已加工表面層留下金致即將切離的切屑從根部發(fā)生斷裂，在已加工表面層留下金屬被撕裂的痕跡。產(chǎn)生鱗刺的原因與形成切削瘤原因大致相屬被撕裂的痕跡。產(chǎn)生鱗刺的原因與形成切削瘤原因大致相同，故避免產(chǎn)生鱗刺的措施與積屑瘤類似。同，故避免產(chǎn)生鱗刺的措施與積屑瘤類似。3.1.3. 選擇切削用量與切削液的一般原則選擇切削用量與切削液的一般原則 3.1.3.1 確定切削用量的基本原則確定切削用量的基本原則n 數(shù)控機(jī)床中對(duì)刀和確定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)都是手動(dòng)數(shù)控機(jī)床中對(duì)刀和確定工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)都是手動(dòng)操作。由于刀具的損壞需

22、要重新對(duì)刀操作。由于刀具的損壞需要重新對(duì)刀,必然會(huì)引起一必然會(huì)引起一定的對(duì)刀誤差并耗費(fèi)大量的時(shí)間，故在各加工階段應(yīng)定的對(duì)刀誤差并耗費(fèi)大量的時(shí)間，故在各加工階段應(yīng)保證刀具能順利保證刀具能順利完成一次裝夾的工件切削任務(wù)完成一次裝夾的工件切削任務(wù)，最好，最好能讓刀具在一個(gè)工作班內(nèi)保持完好。這樣機(jī)床的利用能讓刀具在一個(gè)工作班內(nèi)保持完好。這樣機(jī)床的利用率可以提高。故在粗加工階段應(yīng)以刀具的耐用度率可以提高。故在粗加工階段應(yīng)以刀具的耐用度滿足滿足要求作為選擇刀具的首要條件。要求作為選擇刀具的首要條件。粗加工階段主要追求粗加工階段主要追求較高的加工效率。故在滿足刀具耐用度條件下較高的加工效率。故在滿足刀具耐用

23、度條件下加大背加大背吃刀量吃刀量是粗加工階段選擇切削用量的基本思路。是粗加工階段選擇切削用量的基本思路。n 在進(jìn)行工件的精加工時(shí)主要追求工件的粗糙度及在進(jìn)行工件的精加工時(shí)主要追求工件的粗糙度及精度滿足圖紙要求。這個(gè)階段需要切削速度較高，精度滿足圖紙要求。這個(gè)階段需要切削速度較高，進(jìn)給量及背吃刀量均較小，故刀具的耐用度一般可進(jìn)給量及背吃刀量均較小，故刀具的耐用度一般可以滿足要求。因此，在滿足刀具耐用度的條件下以以滿足要求。因此，在滿足刀具耐用度的條件下以較高的切削速度較高的切削速度及較小的及較小的進(jìn)給進(jìn)給量及量及背吃刀量背吃刀量是精加是精加工階段選擇切削用量的基本原則。工階段選擇切削用量的基本原

24、則。n 有鑒于加工的兩個(gè)基本階段選擇切削用量的思路有鑒于加工的兩個(gè)基本階段選擇切削用量的思路不同，有條件時(shí)最好把刀具也分成不同，有條件時(shí)最好把刀具也分成精加工刀具精加工刀具及及粗粗加工刀具加工刀具。n（1）對(duì)加工質(zhì)量的影響（這里的加工質(zhì)量主要指加）對(duì)加工質(zhì)量的影響（這里的加工質(zhì)量主要指加工工誤差誤差及加工及加工表面粗糙度表面粗糙度指標(biāo)）指標(biāo)）n切削速度切削速度VC對(duì)其影響對(duì)其影響(溫度上升；刀具變形溫度上升；刀具變形)n進(jìn)給量（進(jìn)給量（f）對(duì)其的影響（螺旋線）對(duì)其的影響（螺旋線）n背吃刀量背吃刀量 對(duì)其的影響（造成鱗刺）對(duì)其的影響（造成鱗刺） pan3.1.3.2 切削液的選擇切削液的選擇n皂

25、化液；皂化液； 潤(rùn)滑油；潤(rùn)滑油； 壓縮空氣壓縮空氣n切削液在加工工程中主要起切削液在加工工程中主要起冷卻和潤(rùn)滑冷卻和潤(rùn)滑作用。作用。它們可以通過流動(dòng)、蒸發(fā)帶走刀具刃部的高溫它們可以通過流動(dòng)、蒸發(fā)帶走刀具刃部的高溫。切削液（如高濃度皂化液和潤(rùn)滑油）還能對(duì)。切削液（如高濃度皂化液和潤(rùn)滑油）還能對(duì)刀具刃部進(jìn)行潤(rùn)滑還能起到?jīng)_洗切屑的作用。刀具刃部進(jìn)行潤(rùn)滑還能起到?jīng)_洗切屑的作用。但因其用量較大且無害化處理難度較大，切削但因其用量較大且無害化處理難度較大，切削液也會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染。液也會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染。n 新開發(fā)的新開發(fā)的硬質(zhì)合金整體刀具硬質(zhì)合金整體刀具不再需要切削液不再需要切削液來進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑，代之以流量

26、較大的空氣也來進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑，代之以流量較大的空氣也能有良好的冷卻作用。能有良好的冷卻作用。 n 粗加工與精加工追求重點(diǎn)不一樣，故切削粗加工與精加工追求重點(diǎn)不一樣，故切削液的選擇重點(diǎn)也不同。簡(jiǎn)言之：粗加工一般液的選擇重點(diǎn)也不同。簡(jiǎn)言之：粗加工一般以乳化液為主要切削液，主要起以乳化液為主要切削液，主要起冷卻冷卻作用。作用。而精加工以切削油為重點(diǎn)對(duì)象，目的是追求而精加工以切削油為重點(diǎn)對(duì)象，目的是追求良好的良好的潤(rùn)滑潤(rùn)滑效果。效果。n 刀具性能的進(jìn)一步提高，新品種刀具如陶瓷刀具性能的進(jìn)一步提高，新品種刀具如陶瓷刀具、整體硬質(zhì)合金刀具和納米切削刀具層刀具、整體硬質(zhì)合金刀具和納米切削刀具層出不窮。這些刀

27、具強(qiáng)度大，耐高溫性能好，出不窮。這些刀具強(qiáng)度大，耐高溫性能好，一般不需要用液體冷卻一般不需要用液體冷卻 ， 切削液的主要作用切削液的主要作用已經(jīng)開始淡化，一個(gè)不需要液態(tài)切削液代之已經(jīng)開始淡化，一個(gè)不需要液態(tài)切削液代之以壓縮空氣的加工時(shí)代已經(jīng)來到。以壓縮空氣的加工時(shí)代已經(jīng)來到。 3.2 數(shù)控車削機(jī)床的切削用量數(shù)控車削機(jī)床的切削用量n（1）車外圓）車外圓n（2） 車內(nèi)孔車內(nèi)孔papa f f備注：此表僅適用于車削外圓、內(nèi)孔，不適用螺紋加工。 切削刀具的耐用度為60min。 車削直徑平均工件材料工件材料（典型鋼）（典型鋼）工件熱處理狀態(tài)工件熱處理狀態(tài)=612mm=26mm=0.61mm/r=0.30

28、.6mm/r低碳鋼低碳鋼(20#)熱軋熱軋75095010501300中碳鋼（中碳鋼（45#）熱軋熱軋6508509501200調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)550750750950合金鋼合金鋼16Mn、42CrMo熱軋熱軋550570750950調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)420630550750灰鑄鐵及球墨鑄鐵灰鑄鐵及球墨鑄鐵HBS200550750630850HBS=200250420630550750高錳鋼（高錳鋼（Mn=13%）120220銅及銅合金銅及銅合金1000125012501800鋁及鋁合金鋁及鋁合金120016001500220030mm（一般常用值）。若直徑相差太多（超過60mm）則轉(zhuǎn)速應(yīng)按比例調(diào)整。 3.2.3 數(shù)控精車的切削用量數(shù)控精車的切削用量 精加工階段的主要矛盾是解決表面質(zhì)量及精精加工階段的主要矛盾是解決表面質(zhì)量及精度問題。故此階段應(yīng)有較高的切削速度，較小度問題。故此階段應(yīng)有較高的切削速度，較小的背吃刀量及較低的切削速度的背吃刀量及較低的切削速度n例1