刀具切削參數(shù)的選用原則

張艷娟++李玲玲

[摘 要] 切削用量不僅是機床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響。

關鍵詞：切削速度；進給量；刀具幾何參數(shù)

【分類號】：TG714

切削用量不僅是機床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響。

1、切削用量對粗糙度的影響

1.1切削速度對表面粗糙度的影響 （見圖一）

⑴、低速切削（30m/min或500mm/s）：切削力大、變形大，易產(chǎn)生刀瘤，粗車無害，半精車、精車刀瘤刮傷加工面，粗糙度差。

⑵、中速切削（50～60m/min或800～1000mm/min）：刀瘤達到最大值，表面粗糙度不好，刀瘤高低不平，它參加加工，故使加工表面也產(chǎn)生凹凸不均，并并產(chǎn)生鱗刺?？蛇x擇r。大前角，減小進給量f，提高刀具刃磨質(zhì)量。（用油石光整）

⑶、高速切削：抑制刀瘤和鱗刺產(chǎn)生，可以保證表面粗糙度。

1.2進給量f

f是影響表面粗糙度的的顯著因素。

Rmax= （1）

從（1）式看出f大則Rmax大，反之就小。減小f雖改善粗糙度但降低了生產(chǎn)效率，一般可用提高V。，減小副偏角，修圓刀尖r等方法解決。

1.3刀具幾何參數(shù)對粗糙度的影響（見圖二）

⑴、前角γ。作用

使刀具刃口鋒利，增大前角γ?？梢杂脕砭庸?，但刀具強度減小，切削薄，故散熱體積小，刀具磨損快。在保證刀具強度及壽命的情況下選擇大γ前角。

⑵、后角 α。

增大α。，避免刀具后面的摩擦，減小了加工面的硬化，同時也使刀刃鋒利，減小了加工表面的硬化。

精加工時應該適度增大α。≥8°

⑶、主偏角Kf，副偏角Kf′，刀尖圓弧

減小主偏角Kf則Rmax減小，會使背向力增大，故在實際生產(chǎn)中減少副偏角和增大刀尖r來使殘余金屬減少。

切削速度與粗糙度曲線 圖一 副偏角Kf′與表面粗糙度Rmax/um曲線 圖二

2、刀具幾何參數(shù)的選擇

幾何參數(shù)：刀具角度、前面與后面型式、切削刃和刃口型狀。

選擇原則：在保證質(zhì)量和提高刀具壽命的前提下，使經(jīng)濟效益提高。

2.1前角γ。的選擇（見硬質(zhì)合金刀具前角表一）

⑴、據(jù)加工材料性能的選擇

軟材料γ。大些，脆性材料γ。小些。

⑵、精加工γ。大些，粗加工γ。小些

2.2后角的選擇后角 α。

⑴、選擇原則：在摩擦不嚴重的情況下選α。較小

⑵、精加工α。=8°～ 12° ；粗加工α。=6°～8°

2.3副后角與主前角相同

2.4主偏角Kr

選擇原則

⑴、據(jù)加工精度選擇，加工高強度，高硬度，熱導率小，和表面有硬化層的材料應選較小Kf。

⑵、據(jù)加工系統(tǒng)剛性選擇

①加工工藝系統(tǒng)剛性不足的情況下應減小背向力Fr，應選擇大主偏角Kf=60°～75°。

②車長軸外徑、對稱軸時Kf=90°

③車端面?zhèn)冉菓xKf=45°

2.5副偏角Kf′的選擇

Kf′是影響粗糙的主要角度，它的大小影響刀具強度。Kf′小，增加與加工面的摩擦并引起振動，在不影響摩擦和振動情況下選Kf′較小。

2.6刃傾角Λs的選擇

Λs控制切削流向并影響刀頭強度。選用負刃傾角可增加刀頭強度，提高刀刃抗沖擊能力，但增加背向力Fr，易產(chǎn)生振動，故而不宜過大。如需用大的前角γ時，可取負的刃傾角，以解決刃利和刀頭強度的問題。

選擇原則：精加工：Λs=0°～+5° 防止切削刮傷加工表面。

粗加工： Λs=0°～-5°但加工高硬度、高強度，唯加工材料斷續(xù)切削，加工余量不均勻，通常選用負的Λs或大些。

3、切削用量的選擇

合理的切削用量是保證質(zhì)量、降低成本、提高效率的主要途徑。

選擇切削用量原則：

①首先要研究被加工材料的性能和加工要求。

②刀具材料性能，機床的運動參數(shù)剛性等條件。

選擇方法：

切削速度Va對刀具壽命影響最大，其次是 進給量，影響最小的是背吃刀量 ，因而選擇步驟應由影響刀具壽命從小到大順序來確定。

⑴、背吃刀量

①、粗加工分2次切除要求的余量

（毛坯直徑毛坯直徑-粗車后要求的直徑）/2=A

A-單面余量

第一次： =（ ～ ）A

第二次： =（ ～ ）A

為什么分兩次切削①鑄件或鍛件加工量大，且不均勻，有的可能分3次都不行。

②、半精加工 通常背吃刀量 一次完成。

⑵、進給量f的選擇

進給量過大提高生產(chǎn)效率，但切削力Fa劇增影響工藝系統(tǒng)的強度及剛性，表面粗糙度也大增。endprint

[摘 要] 切削用量不僅是機床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響。

關鍵詞：切削速度；進給量；刀具幾何參數(shù)

【分類號】：TG714

切削用量不僅是機床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響。

1、切削用量對粗糙度的影響

1.1切削速度對表面粗糙度的影響 （見圖一）

⑴、低速切削（30m/min或500mm/s）：切削力大、變形大，易產(chǎn)生刀瘤，粗車無害，半精車、精車刀瘤刮傷加工面，粗糙度差。

⑵、中速切削（50～60m/min或800～1000mm/min）：刀瘤達到最大值，表面粗糙度不好，刀瘤高低不平，它參加加工，故使加工表面也產(chǎn)生凹凸不均，并并產(chǎn)生鱗刺?？蛇x擇r。大前角，減小進給量f，提高刀具刃磨質(zhì)量。（用油石光整）

⑶、高速切削：抑制刀瘤和鱗刺產(chǎn)生，可以保證表面粗糙度。

1.2進給量f

f是影響表面粗糙度的的顯著因素。

Rmax= （1）

從（1）式看出f大則Rmax大，反之就小。減小f雖改善粗糙度但降低了生產(chǎn)效率，一般可用提高V。，減小副偏角，修圓刀尖r等方法解決。

1.3刀具幾何參數(shù)對粗糙度的影響（見圖二）

⑴、前角γ。作用

使刀具刃口鋒利，增大前角γ?？梢杂脕砭庸ぃ毒邚姸葴p小，切削薄，故散熱體積小，刀具磨損快。在保證刀具強度及壽命的情況下選擇大γ前角。

⑵、后角 α。

增大α。，避免刀具后面的摩擦，減小了加工面的硬化，同時也使刀刃鋒利，減小了加工表面的硬化。

精加工時應該適度增大α。≥8°

⑶、主偏角Kf，副偏角Kf′，刀尖圓弧

減小主偏角Kf則Rmax減小，會使背向力增大，故在實際生產(chǎn)中減少副偏角和增大刀尖r來使殘余金屬減少。

切削速度與粗糙度曲線 圖一 副偏角Kf′與表面粗糙度Rmax/um曲線 圖二

2、刀具幾何參數(shù)的選擇

幾何參數(shù)：刀具角度、前面與后面型式、切削刃和刃口型狀。

選擇原則：在保證質(zhì)量和提高刀具壽命的前提下，使經(jīng)濟效益提高。

2.1前角γ。的選擇（見硬質(zhì)合金刀具前角表一）

⑴、據(jù)加工材料性能的選擇

軟材料γ。大些，脆性材料γ。小些。

⑵、精加工γ。大些，粗加工γ。小些

2.2后角的選擇后角 α。

⑴、選擇原則：在摩擦不嚴重的情況下選α。較小

⑵、精加工α。=8°～ 12° ；粗加工α。=6°～8°

2.3副后角與主前角相同

2.4主偏角Kr

選擇原則

⑴、據(jù)加工精度選擇，加工高強度，高硬度，熱導率小，和表面有硬化層的材料應選較小Kf。

⑵、據(jù)加工系統(tǒng)剛性選擇

①加工工藝系統(tǒng)剛性不足的情況下應減小背向力Fr，應選擇大主偏角Kf=60°～75°。

②車長軸外徑、對稱軸時Kf=90°

③車端面?zhèn)冉菓xKf=45°

2.5副偏角Kf′的選擇

Kf′是影響粗糙的主要角度，它的大小影響刀具強度。Kf′小，增加與加工面的摩擦并引起振動，在不影響摩擦和振動情況下選Kf′較小。

2.6刃傾角Λs的選擇

Λs控制切削流向并影響刀頭強度。選用負刃傾角可增加刀頭強度，提高刀刃抗沖擊能力，但增加背向力Fr，易產(chǎn)生振動，故而不宜過大。如需用大的前角γ時，可取負的刃傾角，以解決刃利和刀頭強度的問題。

選擇原則：精加工：Λs=0°～+5° 防止切削刮傷加工表面。

粗加工： Λs=0°～-5°但加工高硬度、高強度，唯加工材料斷續(xù)切削，加工余量不均勻，通常選用負的Λs或大些。

3、切削用量的選擇

合理的切削用量是保證質(zhì)量、降低成本、提高效率的主要途徑。

選擇切削用量原則：

①首先要研究被加工材料的性能和加工要求。

②刀具材料性能，機床的運動參數(shù)剛性等條件。

選擇方法：

切削速度Va對刀具壽命影響最大，其次是 進給量，影響最小的是背吃刀量 ，因而選擇步驟應由影響刀具壽命從小到大順序來確定。

⑴、背吃刀量

①、粗加工分2次切除要求的余量

（毛坯直徑毛坯直徑-粗車后要求的直徑）/2=A

A-單面余量

第一次： =（ ～ ）A

第二次： =（ ～ ）A

為什么分兩次切削①鑄件或鍛件加工量大，且不均勻，有的可能分3次都不行。

②、半精加工 通常背吃刀量 一次完成。

⑵、進給量f的選擇

進給量過大提高生產(chǎn)效率，但切削力Fa劇增影響工藝系統(tǒng)的強度及剛性，表面粗糙度也大增。endprint

[摘 要] 切削用量不僅是機床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響。

關鍵詞：切削速度；進給量；刀具幾何參數(shù)

【分類號】：TG714

切削用量不僅是機床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響。

1、切削用量對粗糙度的影響

1.1切削速度對表面粗糙度的影響 （見圖一）

⑴、低速切削（30m/min或500mm/s）：切削力大、變形大，易產(chǎn)生刀瘤，粗車無害，半精車、精車刀瘤刮傷加工面，粗糙度差。

⑵、中速切削（50～60m/min或800～1000mm/min）：刀瘤達到最大值，表面粗糙度不好，刀瘤高低不平，它參加加工，故使加工表面也產(chǎn)生凹凸不均，并并產(chǎn)生鱗刺?？蛇x擇r。大前角，減小進給量f，提高刀具刃磨質(zhì)量。（用油石光整）

⑶、高速切削：抑制刀瘤和鱗刺產(chǎn)生，可以保證表面粗糙度。

1.2進給量f

f是影響表面粗糙度的的顯著因素。

Rmax= （1）

從（1）式看出f大則Rmax大，反之就小。減小f雖改善粗糙度但降低了生產(chǎn)效率，一般可用提高V。，減小副偏角，修圓刀尖r等方法解決。

1.3刀具幾何參數(shù)對粗糙度的影響（見圖二）

⑴、前角γ。作用

使刀具刃口鋒利，增大前角γ?？梢杂脕砭庸?，但刀具強度減小，切削薄，故散熱體積小，刀具磨損快。在保證刀具強度及壽命的情況下選擇大γ前角。

⑵、后角 α。

增大α。，避免刀具后面的摩擦，減小了加工面的硬化，同時也使刀刃鋒利，減小了加工表面的硬化。

精加工時應該適度增大α。≥8°

⑶、主偏角Kf，副偏角Kf′，刀尖圓弧

減小主偏角Kf則Rmax減小，會使背向力增大，故在實際生產(chǎn)中減少副偏角和增大刀尖r來使殘余金屬減少。

切削速度與粗糙度曲線 圖一 副偏角Kf′與表面粗糙度Rmax/um曲線 圖二

2、刀具幾何參數(shù)的選擇

幾何參數(shù)：刀具角度、前面與后面型式、切削刃和刃口型狀。

選擇原則：在保證質(zhì)量和提高刀具壽命的前提下，使經(jīng)濟效益提高。

2.1前角γ。的選擇（見硬質(zhì)合金刀具前角表一）

⑴、據(jù)加工材料性能的選擇

軟材料γ。大些，脆性材料γ。小些。

⑵、精加工γ。大些，粗加工γ。小些

2.2后角的選擇后角 α。

⑴、選擇原則：在摩擦不嚴重的情況下選α。較小

⑵、精加工α。=8°～ 12° ；粗加工α。=6°～8°

2.3副后角與主前角相同

2.4主偏角Kr

選擇原則

⑴、據(jù)加工精度選擇，加工高強度，高硬度，熱導率小，和表面有硬化層的材料應選較小Kf。

⑵、據(jù)加工系統(tǒng)剛性選擇

①加工工藝系統(tǒng)剛性不足的情況下應減小背向力Fr，應選擇大主偏角Kf=60°～75°。

②車長軸外徑、對稱軸時Kf=90°

③車端面?zhèn)冉菓xKf=45°

2.5副偏角Kf′的選擇

Kf′是影響粗糙的主要角度，它的大小影響刀具強度。Kf′小，增加與加工面的摩擦并引起振動，在不影響摩擦和振動情況下選Kf′較小。

2.6刃傾角Λs的選擇

Λs控制切削流向并影響刀頭強度。選用負刃傾角可增加刀頭強度，提高刀刃抗沖擊能力，但增加背向力Fr，易產(chǎn)生振動，故而不宜過大。如需用大的前角γ時，可取負的刃傾角，以解決刃利和刀頭強度的問題。

選擇原則：精加工：Λs=0°～+5° 防止切削刮傷加工表面。

粗加工： Λs=0°～-5°但加工高硬度、高強度，唯加工材料斷續(xù)切削，加工余量不均勻，通常選用負的Λs或大些。

3、切削用量的選擇

合理的切削用量是保證質(zhì)量、降低成本、提高效率的主要途徑。

選擇切削用量原則：

①首先要研究被加工材料的性能和加工要求。

②刀具材料性能，機床的運動參數(shù)剛性等條件。

選擇方法：

切削速度Va對刀具壽命影響最大，其次是 進給量，影響最小的是背吃刀量 ，因而選擇步驟應由影響刀具壽命從小到大順序來確定。

⑴、背吃刀量

①、粗加工分2次切除要求的余量

（毛坯直徑毛坯直徑-粗車后要求的直徑）/2=A

A-單面余量

第一次： =（ ～ ）A

第二次： =（ ～ ）A

為什么分兩次切削①鑄件或鍛件加工量大，且不均勻，有的可能分3次都不行。

②、半精加工 通常背吃刀量 一次完成。

⑵、進給量f的選擇

進給量過大提高生產(chǎn)效率，但切削力Fa劇增影響工藝系統(tǒng)的強度及剛性，表面粗糙度也大增。endprint