1.7.3 切削用量的確定

合理選擇切削用量的原則如下：粗加工時，一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟性和加工成本；半精加工和精加工時，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、經(jīng)濟性和加工成本。具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機床說明書和切削用量手冊，并結(jié)合經(jīng)驗而定。

1.背吃刀量a_p

背吃刀量a_p也稱為切削深度，在機床、工件和刀具剛度允許的情況下，a_p就等于加工余量，這是提高生產(chǎn)率的一個有效措施。為了保證零件的加工精度和表面粗糙度，一般應(yīng)留一定的余量進(jìn)行精加工。數(shù)控機床的精加工余量可略小于普通機床。

2.切削寬度L

切削寬度L稱為步距，一般切削寬度L與刀具直徑D成正比，與背吃刀量成反比。在經(jīng)濟型數(shù)控加工中，一般L的取值范圍為L=（0.6～0.9）D。在粗加工中，大步距有利于加工效率的提高。使用圓鼻刀進(jìn)行加工，實際參與加工的部分是從刀具直徑扣除刀尖的圓角部分，即實際加工寬度d=D-2r（D為刀具直徑，r為刀尖圓角半徑），L可以取（0.8～0.9）d。使用球頭刀進(jìn)行精加工時，步距的確定應(yīng)首先考慮所能達(dá)到的精度和表面粗糙度。

3.切削線速度v_c

切削線速度v_c也稱為單齒切削量，單位為m/min。提高v_c值也是提高生產(chǎn)率的一個有效措施，但v_c與刀具壽命的關(guān)系比較密切。隨著v_c的增大，刀具壽命急劇下降，故v_c的選擇主要取決于刀具壽命。另外，切削速度與加工材料也有很大關(guān)系，例如用立銑刀銑削合金鋼30CrNi2MoVA時，v_c可采用8m/min左右；而用同樣的立銑刀銑削鋁合金時，v_c可選200m/min以上。一般好的刀具供應(yīng)商都會在其手冊或刀具說明書中提供刀具的切削速度推薦數(shù)值。

此外，在確定精加工、半精加工的切削速度時，應(yīng)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(yīng)避開自激振動的臨界速度；在加工帶硬皮的鑄鍛件或加工大件、細(xì)長件、薄壁件以及切斷工件時，應(yīng)選用較低的切削速度。

4.主軸轉(zhuǎn)速n

主軸轉(zhuǎn)速的單位是r/min，一般應(yīng)根據(jù)切削速度v_c、刀具或工件直徑來選定。計算公式為

式中 D_c——刀具直徑（mm）。

在使用球頭銑刀時要做一些調(diào)整，球頭銑刀的計算直徑D_eff要小于銑刀直徑D_c，故其實際轉(zhuǎn)速不應(yīng)按銑刀直徑D_c計算，而應(yīng)按計算直徑D_eff計算。

數(shù)控機床的控制面板上一般備有主軸轉(zhuǎn)速修調(diào)（倍率）開關(guān)，可在加工過程中對主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。

5.進(jìn)給速度v_f

進(jìn)給速度v_f是指機床工作臺在做插位時的進(jìn)給速度，單位為mm/min。v_f應(yīng)根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。v_f的增加可以提高生產(chǎn)效率，但是刀具壽命也會降低。加工表面粗糙度要求低時，v_f可選擇得大些。在加工過程中，v_f也可通過機床控制面板上的修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整，但是最大進(jìn)給速度要受到設(shè)備剛度和進(jìn)給系統(tǒng)性能等的限制。進(jìn)給速度可以按以下公式進(jìn)行計算

v_f=nzf_z

式中 v_f——工作臺進(jìn)給速度（mm/min）；

n——主軸轉(zhuǎn)速（r/min）；

z——刀具齒數(shù)；

f_z—進(jìn)給量（mm/齒），f_z值由刀具供應(yīng)商提供。

在數(shù)控編程中，還應(yīng)考慮在不同情形下選擇不同的進(jìn)給速度。如在初始切削進(jìn)給時，特別是在Z軸下刀時，因為是在進(jìn)行端銑，受力較大，同時還要考慮程序的安全性問題，所以應(yīng)以相對較慢的速度進(jìn)給。

隨著數(shù)控機床在生產(chǎn)實際中的廣泛應(yīng)用，數(shù)控編程已經(jīng)成為數(shù)控加工中的關(guān)鍵步驟之一。在數(shù)控加工程序的編制過程中，要在人機交互狀態(tài)下及時選擇刀具、確定切削用量。因此，編程人員必須熟悉刀具的選擇方法和切削用量的確定原則，從而保證零件的加工質(zhì)量和加工效率，充分發(fā)揮數(shù)控機床的優(yōu)點，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和生產(chǎn)水平。