数控加工中切削用量的合理选择

 数控加工中切削用量的合理选择

耿颖

张家港开放大学  江苏苏州  215600

摘要：数控加工是一种高效、精确的加工方法，但在实际操作中，切削用量的选择对于加工质量和效率有着至关重要的影响。本文从切削用量对加工过程的影响入手，分析了如何合理选择切削用量，并介绍了相应的选择方法和原则。通过对切削用量进行合理的选择，可以提高加工效率、降低成本、减少工件变形等问题，从而实现高效、高质量的数控加工。

关键词：数控加工；切削用量；合理选择

前言：随着制造业的不断发展，数控加工技术已成为当今制造领域中的重要加工方法之一。数控加工具有高精度、高效率、高自动化等优点，但在实际操作中，切削用量的选择对于加工质量和效率有着至关重要的影响。切削用量是数控加工过程中三个主要参数之一，包括切削速度、进给速度和背吃刀量。合理地选择切削用量不仅可以提高加工效率、降低成本、减少工件变形等问题，还可以延长刀具寿命、提高加工精度和表面质量。因此，本文将从切削用量对加工过程的影响入手，分析如何合理选择切削用量，并介绍相应的选择方法和原则。

关键词：数控加工；切削用量；合理选择

1切削速度的选择

1.1工件材料

对于硬度较高的材料，由于它们的硬度较高，因此在加工过程中需要使用较低的切削速度，以避免刀具磨损甚至损坏。例如，在加工一些高碳钢或者合金钢时，如果切削速度过快，可能会导致刀具寿命明显缩短，甚至出现崩刃等严重问题。

相反，对于硬度较低的材料，它们的硬度较低，因此可以使用较高的切削速度进行加工。例如，在加工一些低碳钢或者非金属材料时，适当提高切削速度不仅可以提高加工效率，还可以减少刀具磨损，延长刀具使用寿命。

综上所述，对于不同硬度的材料，需要采用不同的切削速度进行加工。对于高硬度材料需要采用较低的切削速度，而对于低硬度材料则可以适当提高切削速度。这样可以最大限度地减少刀具磨损，延长刀具使用寿命，同时提高加工效率，降低生产成本。

1.2刀具材料

刀具材料的选择对于切削速度和刀具寿命起着至关重要的作用。不同材料的刀具，如硬质合金和高速钢，具有独特的物理和机械特性，如耐热性和耐磨性，这些特性决定了刀具在不同工作条件下的性能表现。例如，硬质合金刀具适用于高速切削和硬材料加工，因为它具有出色的耐热性和耐磨性，能够承受高速切削时的高温摩擦，同时也能切割硬材料。而高速钢刀具则适用于粗加工和断续切削，因为它具有较好的韧性和抗冲击性能，能够在粗加工和断续切削过程中保持稳定的切削效果。

然而，在实际应用中，硬质合金刀具和高速钢刀具常常需要配合使用以满足复杂的切削要求。例如，在进行粗加工时，可以使用高速钢刀具进行初步切削，然后再使用硬质合金刀具进行精加工。这样可以充分发挥两种刀具的优点，提高生产效率并保证加工质量。因此，了解不同刀具材料的特性以及合理搭配使用刀具材料对于提高生产效率和保证加工质量至关重要。同时，对于提高企业的生产效率、降低成本和提高市场竞争力也具有重要意义。

1.3进给速度

进给速度是指在金属切削过程中，工件相对于刀具的移动速度。这个速度不仅关系到加工效率，还会对刀具的寿命和加工质量产生重要影响。在实际操作中，如果进给速度过快，会导致刀具磨损加剧，甚至损坏；而进给速度过慢则会使加工效率降低，增加生产成本。因此，为了达到最佳的加工效果，需要根据具体的加工要求和机床性能来选择合适的进给速度。这不仅需要操作者具备丰富的经验，还需要对机床和刀具有深入的了解。同时，对于不同的材料和加工条件，进给速度的调整也是必不可少的。

2进给速度的选择

2.1工件材料

在机械加工过程中，对于硬度高的材料，为了降低刀具的磨损和破损，必须将进给速度降低到较低的水平。这是因为硬度较高的材料会对刀具产生较大的磨损，如果进给速度过快，刀具无法承受这种高强度的切削，从而导致刀具损坏或者切削效果不佳。

相反，对于硬度较低的材料，可以使用较快的进给速度。这是因为硬度较低的材料对刀具的磨损较小，刀具可以承受高速切削，从而提高加工效率。较快的进给速度有助于减少加工时间，降低成本，提高生产效率。

综上所述，对于不同的材料硬度，需要选择不同的进给速度以平衡刀具磨损和加工效率之间的关系。对于硬度高的材料，应降低进给速度以保护刀具和提高加工质量；对于硬度低的材料，应适当提高进给速度以提高加工效率。

2.2刀具材料

不同材料的刀具具有不同的特性和适用场合，其中耐热性和耐磨性是两种非常重要的性质。在选择刀具时，我们需要根据材料的特性来选择适合的进给速度。一般来说，硬质合金刀具比高速钢刀具具有更高的耐热性和耐磨性，因此可以承受更高的进给速度。

硬质合金刀具是由硬质颗粒和粘结剂组成的，具有非常高的硬度和耐热性，因此可以承受更高的进给速度。相比之下，高速钢刀具的硬度和耐热性较低，因此其进给速度需要适当降低以避免过热和磨损。

2.3切削深度

切削深度的大小对于加工过程和刀具的寿命都有重要影响。如果切削深度过大，会导致刀具过度磨损甚至损坏，这不仅会影响加工质量，还会增加刀具更换的频率，提高生产成本。另一方面，如果切削深度过小，虽然对刀具的磨损较小，但会影响加工效率。

为了确保加工过程的顺利进行和刀具的长寿命，需要根据工件材料、刀具材料和机床性能等多个因素来选择合适的切削深度。对于不同的工件材料，需要选择相应的刀具材料和调整机床的切削参数，以确保切削深度的合适。同时，还需要考虑刀具的磨损情况，及时更换磨损严重的刀具，以保证加工质量和效率。

总之，切削深度是一个关键的加工参数，需要根据实际情况进行合理的选择和调整。通过优化切削参数和提高加工过程的控制精度，可以进一步提高加工效率、降低生产成本，同时也能保护刀具和延长其使用寿命。

3切削深度的选择

3.1工件材料

硬度高的材料由于其坚硬和刚性的特点，需要使用较小的切削深度来避免刀具在切削过程中产生的热量和磨损。这样可以确保切削过程的稳定性和刀具的长寿命。相反，硬度低的材料由于其柔软和易切削的特性，可以使用较大的切削深度来进行切削。这种策略是为了保证切削效率并减少刀具的磨损。因此，根据材料的硬度选择合适的切削深度是优化加工过程的关键因素之一。

3.2刀具材料

不同材料的刀具具有不同的耐热性和耐磨性，因此在实际加工过程中，需要根据刀具的材料选择合适的切削深度，以确保加工效率和刀具寿命。通常来说，硬质合金刀具由于其高硬度和耐磨性，可以承受更大的切削力和更高的温度，因此具有更深的切削深度。相比之下，高速钢刀具由于其较低的硬度和耐磨性，其切削深度相对较小。因此，在选择刀具时，需要考虑其材料和性能，以确保加工过程的顺利进行。

3.3机床性能

在选择切削深度时，需要考虑机床的加工能力、刀具的耐用性以及工件的加工精度等多个因素。如果选择的切削深度超过了机床的加工能力，可能会导致机床损坏或工件加工质量不佳。同时，如果刀具的耐用性不足，也会影响工件的加工精度和效率。因此，为了确保工件的加工质量和效率，需要根据机床的性能和使用要求选择合适的切削深度。

结语
在数控加工中，合理选择切削用量可以提高加工效率、降低成本、提高加工质量。因此，在生产实践中，需要根据工件材料、刀具材料和机床性能等因素综合考虑，选择合适的切削用量参数，以达到最佳的加工效果。

参考文献

[1]李志忠.在车加工中刀具和切削用量的合理选择[J].经济技术协作信息，2018（20）：95.

[2]尚辰.试析如何选择数控铣加工的刀具和切削用量[J].内燃机与配件，2019（3）：215-216.