CNC知識（shí） | 數控加工的切削速度，吃刀（dāo）量，進給速度三者（zhě）計算公式


數控編（biān）程時，編程人員必須確定每道（dào）工序的切削用（yòng）量（liàng），並以（yǐ）指令（lìng）的（de）形式寫（xiě）入程序中。切削用量（liàng）包括切削速度、背吃刀量及進給速度等。對於不同的加工方法，需要選（xuǎn）用（yòng）不（bú）同的切削用量（liàng）。


1、切削用（yòng）量的選擇（zé）原則


粗加工時（shí），一般以提高生產率為（wéi）主，但也應考慮經濟（jì）性（xìng）和加工成本（běn）；半精加工和精加工時，應在保（bǎo）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（tǐ）數值應根據機床說明書（shū）、切削用量手冊，並結合經（jīng）驗而定。


從刀具的耐用度出發，切削用量的選擇順序是：先確定背吃刀量，其次確定（dìng）進給量，最後確定切削速（sù）度。


2、背吃刀量的確（què）定　


背吃刀量由機床、工（gōng）件和刀具的剛（gāng）度來決定，在剛度允許的（de）條件下，應盡可能使背吃刀量等於工件（jiàn）的加工餘（yú）量，這樣可以減少（shǎo）走刀次數（shù），提高生產效率。


確定背吃（chī）刀量的原則：


（1）在工件表麵粗糙度值要求為Ra12.5μm～25μm時，如果數控加（jiā）工的加工餘量小於5mm~6mm，粗加工一次（cì）進給就可以達到要求。但在餘量較大，工藝係統剛（gāng）性較（jiào）差或機床動（dòng）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（fèn）粗加工和（hé）半精加工兩步進行。粗加工時的背吃（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（qiē）除。


（3）在工件表麵粗糙度值（zhí）要求為Ra0.8μm～3.2μm時，可分（fèn）粗（cū）加工、半精加工、精加工三步進行。半精加工時的背吃刀量取1.5mm～2mm。精（jīng）加工時背吃刀量取0.3mm～0.5mm。


3、進給量（liàng）的確定　　


進給量主要根（gēn）據零件的加工精度和表麵粗糙度要求以及刀具、工件的材料選取。最大進給速度受機床剛（gāng）度和進給係（xì）統的性能限製。　　


確定進給速度的原則： 


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


2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度，一（yī）般在20～50m/min範圍內選取。


3）當加工精（jīng）度，表（biǎo）麵粗糙度要求（qiú）高時，進給速（sù）度（dù）應（yīng）選小些，一般在20～50m/min範（fàn）圍內選取。


4）刀具空行程時，特別是遠距離“回零”時，可以選擇該機床數控係統設定的最高進（jìn）給速度（dù）。


4、主軸轉（zhuǎn）速的確定　　


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


n=1000v/πD 


v----切（qiē）削（xuē）速度，單位為m/min，由刀具的耐用度決定；
n-- -主軸（zhóu）轉速（sù），單位為 r/min； 
D----工件直徑或刀具直徑，單位為mm。　　
計算（suàn）的（de）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速。


總（zǒng）之，切削用（yòng）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（zhǔ）軸轉速、切削（xuē）深度及進給速度三者能相互（hù）適應，以形成（chéng）最佳（jiā）切削用量。


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（gōng）表麵（miàn）間的垂直距離（lí）稱為背吃刀（dāo）量。背吃刀量是通過切削刃基點並垂直於工（gōng）作平麵（miàn）的方向上測（cè）量的吃刀量，是每（měi）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，如在縱向車外圓時，其背吃刀量可按下式計算： 
a p = （ d w — d m ） /2


式中（zhōng） a p——背吃刀量（ mm ）；


d w ——工件待加工表麵直徑（ mm ）； 
dm ——工（gōng）件已（yǐ）加工表麵直（zhí）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 
　　工件或刀具每轉一周時，刀（dāo）具與（yǔ）工件在進給運動方向上的相對位移量。


根據進給（gěi）方向的不同，分為縱進給量和橫進給量，縱進給量（liàng）是指沿車床床身導軌（guǐ）方向的進給量，橫進給量是（shì）指（zhǐ）垂直（zhí）於（yú）車床床身導軌方（fāng）向（xiàng）的進（jìn）給量。


（注）進給（gěi）速度 v f 是指切削刃上選定點相（xiàng）對工件進給運動的（de）瞬時速度（dù）。 
v f=fn 
　式中 v f ——進給速度（ mm/s ）； 
n ——主軸（zhóu）轉（zhuǎn）速（ r/s ）； 
f ——進給量（ mm /s）。


（三）切削（xuē）速度 v c 
　　切削刃上選定點相對於（yú）工件的主（zhǔ）運動（dòng）的瞬時速度。計算公（gōng）式（shì）如下 
v c=( π d w n )/1000 
式中 v c ——切削速度 (m/min) ； 
dw ——工件待加工表（biǎo）麵直徑（ mm ）； 
n ——工件轉速（ r/min）。 
　　在計算時應（yīng）以最大的切削速度為準，如車削時以（yǐ）待加工表麵直徑的數值進行計算，因（yīn）為此處速度最高，刀具磨損最快。


例二：車（chē）削直徑為Φ60mm的工（gōng）件的外圓（yuán），選定的車床（chuáng）主軸轉速為（wéi）600r/min，求vc.


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


在（zài）實（shí）際生（shēng）產中，往（wǎng）往是已知工件（jiàn）直徑的，根據工件材料，刀具材料和加工要求等因素選定切削速度，再將切削速度換算成車床主軸轉速，以便調整車床，得到已下式子：


n=( 1000v c)/ π d w


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


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


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


小（xiǎo）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.切削速度（dù）vc(m/min) Vc=∏dn/1000(m/min)


n=1000vc/∏d(r/min) 文（wén）章來源：CNC加工、精密加工http://www.dlzxxx.cn/