制訂切削用量,就是要在已經(jīng)選擇好刀具材料和幾何角度的基礎上,合理地確定切削深度ap、進給量f和切削速度υc。
所謂合理的切削用量是指充分利用刀具的切削性能和機床性能,在保證加工質量的前提下,獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。
不同的加工性質,對切削加工的要求是不一樣的。因此,在選擇切削用量時,考慮的側重點也應有所區(qū)別。粗加工時,應盡量保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度,故一般優(yōu)先選擇盡可能大的切削深度ap,其次選擇較大的進給量f,最后根據(jù)刀具耐用度要求,確定合適的切削速度。精加工時,首先應保證工件的加工精度和表面質量要求,故一般選用較小的進給量f和切削深度ap,而盡可能選用較高的切削速度υc。
切削深度ap的選擇
切削深度應根據(jù)工件的加工余量來確定。粗加工時,除留下精加工余量外,一次走刀應盡可能切除全部余量。當加工余量過大,工藝系統(tǒng)剛度較低,機床功率不足,刀具強度不夠 或斷續(xù)切削的沖擊振動較大時,可分多次走刀。切削表面層有硬皮的鑄鍛件時,應盡量使ap大于硬皮層的厚度,以保護刀尖。
半精加工和精加工的加工余量一般較小時,可一次切除,但有時為了保證工件的加工精度和表面質量,也可采用二次走刀。
多次走刀時,應盡量將第一次走刀的切削深度取大些,一般為總加工余量的2/3~3/4。
在中等功率的機床上、粗加工時的切削深度可達8~10mm,半徑加工(表面粗糙度為Ra6.3~3.2μm)時,切削深度取為0.5~2mm,精加工(表面粗糙度為Ra1.6~0.8μm)時,切削深度取為0.1~0.4mm。
進給量f的選擇
切削深度選定后,接著就應盡可能選用較大的進給量f。粗加工時,由于作用在工藝系統(tǒng)上的切削力較大,進給量的選取受到下列因素限制;機床—刀具—工件系統(tǒng)的剛度,機床進給機構的強度,機床有效功率與轉矩,以及斷續(xù)切削時刀片的強度。
半精加工和精加工時,最大進給量主要受工件加工表面粗糙度的限制。
工廠中,進給量一般多根據(jù)經(jīng)驗按一定表格選。ㄔ斠娷嚒€@、銑等各章有關表格),在有條件的情況下,可通過對切削數(shù)據(jù)庫進行檢索和優(yōu)化。
切削速度υc的選擇
在ap和f選定以后,可在保證刀具合理耐用度的條件下,用計算的方法或用查表法確定切削速度υc的值。在具體確定υc值時,一般應遵循下述原則:
1)粗車時,切削深度和進給量均較大,故選擇較低的切削速度;精車時,則選擇較高的切削速度。
2)工件材料的加工性較差時,應選較低的切削速度。故加工灰鑄鐵的切削速度應較加工中碳鋼低,而加工鋁合金和銅合金的切削速度則較加工鋼高得多。
3)刀具材料的切削性能越好時,切削速度也可選得越高。因此,硬質合金刀具的切削速度可選得比高速鋼高度好幾倍,而涂層硬質合金、陶瓷、金剛石個立方氧化硼刀具的切削速度又可選得比硬質合金刀具高許多。
此外,在確定精加工、半精加工的切削速度時,應注意避開積屑瘤和鱗刺產(chǎn)生的區(qū)域;在易發(fā)生振動的情況下,切削速度應避開自激震動的臨界速度,在加工帶硬皮的鑄鍛件時,加工大件、細長件和薄壁件時,以及斷續(xù)切削時,應選用較低的切削速度。