数控加工中切削用量的合理选择分析

【论文关键词】：隧道；数控加工

; 切削用量; 合理选择 

　　【论文摘要】：文章介绍了切削用量的三要素，并对数控机床加工时切削用量的合理选
择进行了详细阐述，为数控机床编程与操作人员提供参考。

  

　　

  

　　切削用量是表示机床主运动和进给运动大小的重要参数。切削用量的确定是数控加工工
艺中的重要内容

, 切削用量的大小对加工效率、加工质量、刀具磨损和加工成本均有显著影响。

现在，随着

CAD/CAM 技术的发展，许多 CAD/CAM 软件都提供自动编程功能，这些软件

一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如：刀具选择、加工路径规划、切削用量
设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成

NC 程序并传输至数控机床完

成加工。因此，数控加工中切削用量的确定是在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工
形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握切削用量确定的基本原则，在编程时充分
考虑数控加工的特点来合理的选择切削用量。文章对数控编程中必须面对切削用量的确定问
题进行了探讨，给出了若干原则和建议，且对应该注意的问题进行了讨论。

  

　　

  

　　

1. 数控加工中切削用量的选择原则  

　　

  

　　切削用量包括切削速度

( 主轴转速) 、背吃刀量、进给量，通常称为切削用量三要素。数

控加工中选择切削用量，就是在保证加工质量和刀具耐用度的前提下，充分发挥机床性能
和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。粗、精加工时切削用量的选择原则如下。

 

　　粗加工时，一般以提高生产效率为主，但也应考虑经济性和加工成本。切削用量的选择
原则首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力和刚性的限制条件等，选取尽可
能大的进给量；最后根据刀具耐用度确定最佳的切削速度。

  

　　半精加工和精加工时

, 应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。

 

切削用量的选择原则首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已加工表面的粗糙
度要求，选取较小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速
度。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合实践经验而定。

  

　　

  

　　

(1) 背吃刀量 ap 的选择  

　　背吃刀量

ap 根据加工余量和工艺系统的刚度确定。在机床、工件和刀具刚度允许的情况

下，

ap 就等于加工余量, 这是提高生产率的一个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面

粗糙度，一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。具体
选择如下：

  

　　

 粗加工时，在留下精加工、半精加工的余量后，尽可能一次走刀将剩下的余量切除；

若工艺系统刚性不足或余量过大不能一次切除，也应按先多后少的不等余量法加工。第一刀
的

ap 应尽可能大些，使刀口在里层切削，避免工件表面不平及有硬皮的铸锻件。  

　　当冲击载荷较大（如断续表面）或工艺系统刚度较差（如细长轴、镗刀杆、机床陈旧）
时，可适当降低

ap，使切削力减小。  

　　精加工时，

ap 应根据粗加工留下的余量确定，采用逐渐降低 ap 的方法，逐步提高加工

精度和表面质量。一般精加工时，取

ap=0.05～0.8mm；半精加工时，取 ap=1.0～3.0mm。  

　　

  

　　

(2) 切削宽度 L（mm）  

　　一般

L 与刀具直径 d 成正比，与切削深度成反比。在数控加工中，一般 L 的取值范围为: