学文网摘 要： 文章从切削速度、进给速度、背吃刀量这三个方面对机床加工时切削用量的合理选择进行了详细阐述。
关键词： 机械加工 切削用量 切削速度 进给速度 背吃刀量
对于高效率的金属切削机床来说，被加工材料、切削刀具、切削用量是三大要素，这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。其中切削用量是表示机床主运动和进给运动大小的重要参数。切削用量的确定是机械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。
一、切削速度的影响
切削速度对刀具寿命有非常大的影响。提高切削速度时，切削温度就上升，而使刀具寿命大大缩短。加工不同种类、硬度的工件，切削速度会有相应的变化。
切削速度的计算公式：V=πDn/1000
其中：V为切削速度，是指切削时刀具与工件之间相对摩擦的瞬时线性速度；π为圆周率3.14159；D为工件或刀具旋转直径（车床D为工件切削部位直径，铣床、镗床、滚齿机等机床D为刀具直径）；n是主轴转速，它应根据零件上部位加工的直径，零件和刀具材料及加工性质等确定。表一中切削速度数值为常见机床机械加工中的参考值。
例：普通车床粗车未调质45钢φ60外圆或内孔时，如使用普通合金刀，转速为：n=1000V/(πD)≈80000/(3.14×60)≈80000(3×60)≈420转/分；使用进口合金刀时，转速为：n=1000V/(πD)≈20000/(3.14×60)≈20000(3×60)≈1050转/分。
二、进给速度的影响
进给速度直接影响表面粗糙度和切削效率，同时也影响加工时切屑形成的范围和切屑的厚度。在对刀具寿命影响方面，进给速度过小，后刀面磨损大，刀具寿命大幅降低;进给速度过大，切削温度升高，后刀面磨损也增大，但较之切削速度对刀具寿命的影响要小。在保证表面质量的前提下，可选择较大的进给速度。
进给量有三种计量标准：（1）机床主轴每旋转一周刀具沿切削方向运动多少毫米，称每转走刀；需要说明的是切削用量手册给出的是每转进给量，因此需根据Vf=fn计算进给速度。（2）机床主轴每旋转一周刀具的单个切削刃沿切削方向实际切削多少毫米，称每转每刃走刀；（3）刀具沿切削方向每分钟运动多少毫米，称每分钟走刀速度。
注：新的普通HSS钻头并没有开磨刃口，所以需要自己磨主切削刃和横刃。
表二里所标注的走刀速度均为每转走刀速度。数控机床上的编程走刀速度有每转走刀速度和每分钟走刀速度两种，而我们无论是粗加工还是精加工，刀具所能承受的走刀速度和为了达到工件加工粗糙度要求而需要的走刀速度，都是用每转每刃走刀速度来计算和衡量的。例如车刀精加工调质钢为达到Ra1.6的粗糙度时，车刀是单刃的，所以每转走刀速度为0.12毫米/转•刃，而铣床、镗床或加工中心用6刃（就是装6个刀片）φ80的面铣刀精铣调质钢平面为达到Ra1.6的粗糙度，每刃走刀速度还是0.12毫米/转•刃，而每转走刀速度为0.72毫米/转，也就是说主轴每旋转一圈，刀具向前移动0.72毫米，机床走刀就需要按照0.72毫米/转就近选择，（机床走刀速度=每刃走刀速度×刀具刃数）。
三、背吃刀量的影响
背吃刀量应根据工件的加工余量、形状、机床功率、刚性及刀具的刚性来确定。
切削深度变化对刀具寿命影响很大。切削深度过小时，会造成刮擦，只切削工件表面的硬化层，缩短刀具寿命。当工件表面具有硬化的氧化层时，应在机床功率允许范围内选择尽可能大的背吃刀量，以避免刀尖只切削工件的表面硬化层，造成刀尖的异常磨损甚至破损。
粗加工具体切深随具体机床刚性而异，但精加工为保证尺寸稳定和保证较严尺寸公差时，建议精加工切深ap控制在：0.4―0.8mm（钢件）、0.25―0.5mm（铸铁），但精加工刀具需要比较锋利的刃口确保切削力很轻，以减少机床、刀具等受力部位的弹性变形，才能确保加工尺寸稳定。在车床主体、夹具、刀具、零件这一系列刚性允许条件下，尽可能选取较大的背吃刀量ap，以减少走刀次数，提高效率。
参考文献：
［1］赵长旭主编.数控加工工艺.西安：西安电子科技大学出版社，2006.
［2］刘万菊主编.数控加工工艺及编程.北京：机械工业出版社，2006.
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［4］郑焕文主编.机械制造工艺学.北京：高等教育出版社，1994.
［5］周虹主编.数控加工工艺及编程.北京：机械工业出版社，2010.
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