《切削用量简明手册》是一本关于金属切削加工的手册,已经出版了第3版。
本手册主要介绍了切削用量的概念、分类、计算方法以及影响切削用量的因素等内容。
切削用量是切削加工中非常重要的一个概念,它对加工效率和加工质量都有很大的影响。
本文将根据手册内容,介绍切削用量的概念、分类、计算方法以及影响切削用量的因素,并对其进行详细解析。
一、概念
1.1 切削用量的定义
切削用量指在一定的切削条件下,切削加工所需的总功率和总切削时间的乘积。
切削用量是切削加工中非常重要的概念,它决定了加工的效率和质量。
1.2 切削用量的分类
切削用量可以分为平均切削用量和瞬时切削用量。平均切削用量是指在整个切削过程中,
所需的总功率和总切削时间的平均值。瞬时切削用量是指在每一切削时刻,所需的功率和时间的乘积。
1.3 切削力、切削功率和切削温度的关系
切削力、切削功率和切削温度是切削用量的重要组成部分。它们之间的关系可以用以下公式表示:
Ft = Pc / Vc
Pc = Ft * Vc
Q = Pc / K
其中,Ft是切削力,Pc是切削功率,Vc是切削速度,Q是单位时间内的切削热量,K是热导率。
二、计算方法
2.1 铣削切削用量的计算方法
铣削切削用量可以用以下公式计算:
Pc = 0.102 * ae * ap * f * kc / Ke
Tc = L / Vf
Q = Pc / K
其中,Pc是切削功率,ae是每齿进给量,ap是每齿切削深度,f是主轴转速,kc是铣刀刃数系数,Ke是效率系数,
Tc是切削时间,L是切削长度,Vf是进给速度,Q是单位时间内的切削热量,K是热导率。
2.2 钻削切削用量的计算方法
钻削切削用量可以用以下公式计算:
Pc = 0.2 * f * kc * Vc
Tc = L / Vf
Q = Pc / K
其中,Pc是切削功率,f是主轴转速,kc是钻头刃数系数,Vc是钻头进给速度,Tc是切削时间,L是切削长度,Vf是进给速度,Q是单位时间内的切削热量,K是热导率。
2.3 车削切削用量的计算方法
车削切削用量可以用以下公式计算:
Pc = 0.7 * f * kc *
Vc * d * ap * f / 60
Tc = L / Vf
Q = Pc / K
其中,Pc是切削功率,f是主轴转速,kc是车刀刃数系数,Vc是车刀进给速度,d是工件直径,ap是车刀切削深度,
Tc是切削时间,L是切削长度,Vf是进给速度,Q是单位时间内的切削热量,K是热导率。
三、切削用量的影响因素
3.1 切削速度
切削速度是指工件在刀具切削下的线速度。切削速度的增加可以提高切削用量,但过高的切削速度会导致刀具过早磨损或烧毁,影响加工质量。
3.2 进给量
进给量是指每一次切削时刀具在工件上移动的距离。进给量的增加可以提高切削用量,但过大的进给量会导致刀具过早磨损或断裂,影响加工质量。
3.3 切削深度
切削深度是指刀具在工件上的下降距离。切削深度的增加可以提高切削用量,但过大的切削深度会导致刀具过早磨损或断裂,影响加工质量。
3.4 切削材料
切削材料的硬度、韧性和热导率等性质都会影响切削用量。通常情况下,材料越硬,切削用量越大;材料越韧性,切削用量越小;材料的热导率越高,切削用量越小。
四、应用实例
4.1 铣削切削用量的计算实例
假设有一道加工零件的铣削工艺如下:铣刀直径为80mm,每齿进给量为0.2mm,每齿切削深度为3mm,主轴转速为1200r/min,
切削速度为40m/min,铣刀刃数为4,效率系数为0.8,切削长度为200mm,进给速度为300mm/min,热导率为0.46W/m℃,则可以按照公式计算出切削用量为:
Pc = 0.102 * ae * ap * f * kc / Ke = 1.58kW
Tc = L / Vf = 0.67min
Q = Pc/ K = 236.67J/s
其中,ae为每齿切削宽度,根据刀具直径和刃数可得,ae = π * 80mm / 4 = 62.83mm;
Ke为刀具效率系数,根据刀具类型和加工条件可选取,通常情况下Ke取值范围为0.75~0.95。
4.2 车削切削用量的计算实例
假设有一道加工零件的车削工艺如下:车刀刃数为2,主轴转速为800r/min,车刀进给速度为0.3mm/r,车刀切削深度为2mm,
切削速度为20m/min,切削长度为100mm,进给速度为200mm/min,热导率为0.34W/m℃,则可以按照公式计算出切削用量为:
Pc = Vc * d * ap * f / 60 * kc / Ke = 0.64kW
Tc = L / Vf = 0.5min
Q = Pc / K = 188.24J/s
其中,d为工件直径,ap为车刀切削深度,kc为车刀刃数系数,通常情况下kc取值范围为0.5~0.8;Vc为车刀进给速度,Vf为进给速度。
切削用量是加工过程中非常重要的参数之一,它不仅影响加工效率和加工质量,还会对工具的寿命产生影响。
因此,在实际加工过程中,需要根据加工件的材料、形状和加工要求等因素综合考虑,合理地选择切削用量,以达到最佳的加工效果。
同时,还需要结合实际情况进行实时调整和优化,以保证加工效率和质量的提高。
以下是《切削用量简明手册》第3版目录:
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