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数控车削切削用量的计算方法

切削用量是指机床在切削加工时的状态参数。不同类型的机床对切削用量参数的表述也略有不同,但其基本的含义都是一致的,如下图所示。

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                         车削加工中切削用量示意图

  1)切削速度(  切削刃上的切削点相对于工件运动的瞬时速度称为切削速度。切削速度的单位为(m/min)米/ 分。在各种金属切削机床中,大多数切削加工的主运动都是机床主轴的运动形成,即都是回转运动。切削速度与机床主轴转速之间进行转换的关系为:

                    ………………… 1

式中:——切削速度 (m/min)

   d——工件直径 (mm)

   n——主轴转速 (r/min)

 2) 进给量(  不同种类的机床,进给量的单位是不同的。对于普通车床,进给量为工件(主轴)每转过一转,刀具沿进给方向上相对于工件的移动量,单位为mm/r ;对于数控车床,由于其控制原理与普通车床不同,进给量还可以用进给速度  (单位为 mm/min)来表达,即:刀具在单位时间内沿着进给方向上相对于工件的位移量。其它类型的机床则根据其结构不同,进给量的单位表达还可以为刀具或工件每转的位移量( mm/r ,使用多齿刀具的机床)。在车削加工时,进给速度 是指切削刃上选定点相对于工件进给运动的瞬时速度。它与进给量之间的关系为:

                                   ……………………2

3) 切削深度(   己加工表面和待加工表面之间的垂直距离。对于车床而言,切削深度的计算公式为:

                                ……………………3

式中:  ——待加工表面直经 (mm)

    ——己加工表面直经 (mm)

切削加工中,切削速度()、进给量()和切削深度()这三个参数是相互关联的。在粗加工中,为了提高效率,一般采用较大的切削深度()。此时切削速度()和进给量()相对较小;而在半精加工和精加工阶段,一般采用较大的切削速度()、较小的进给量()和切削深度(),以获得较好的加工质量(包括表面粗糙度、尺寸精度和形状精度)。

4) 切削时间   切削时间是反映切削效率高低的一种指标。车削外圆时切削时间可由下式计算:

                                              ……………………4

式中:——刀具行程长度

      A——半径方向加工余量

5)金属切除率(   金属切除率是指每分钟切下工件材料的体积。它是衡量切削效率高低的另一个指标,金属切除率由下式计算:

                 (单位mm3/min     ……………………5

6)合成切削运动和合成切削速度   当主运动与进给运动同时进行时,刀具切削刃上某一点相对于工件的运动称为合成切削运动,其大小与方向用合成速度 表示。合成速度等于主运动与进给速度之和。即:

                                                  ……………………6