1.4　数控车削用量及其选择

1.4.1　数控车削用量选择

（1）数控车床切削用量的确定

切削用量的三要素为切削速度、切削进给量及切削深度。在数控加工指令中用S XXX来规定主轴转速，即规定了车削及铣镗加工的切削速度；用F XXX来指定刀具相对工件的进给运动速度，即规定了车削及铣镗加工的切削进给量；切削深度则用两次走刀中坐标数值的改变来体现。

1）切削深度（ap）的确定　当工艺系统刚性允许时，应尽可能选取较大的切削深度，以减少走刀次数。当零件的精度要求较高时，则应考虑适当留出半精加工和精加工的切削余量。数控加工所留的精加工余量一般比普通加工时所留余量小。数控车削的精加工余量通常为0.1～0.5mm。

数控加工中一般用两次走刀中坐标数值的改变表示切削深度的多少。数控车削加工时切削深度ap等于X坐标变动值的1/2，因为此时X的变动代表工件直径方向的变动，而ap仅表示半径方向的变动。

2）主轴转速确定　确定主轴转速时，主要根据工件材料、刀具材料、机床功率和加工性质（如粗、精加工）等条件确定其允许的切削速度vc。

如何确定加工中的切削速度，除了可以参考有关切削用量表列出的数值外，实践中主要根据实际经验进行确定。切削速度确定后，即可计算出主轴转速。

3）进给速度的确定　在数控加工中常用进给速度（mm/min）来说明进给量。这是因为在数控机床中，刀具相对于工件的进给运动一般由计算机控制的步进电动机提供，用进给速度表示进给量在编程中更方便。大多数的数控车床、铣床、镗床和钻床都规定了其进给速度。每转进给速度（mm/r）与每分钟进给速度可以进行换算。

（2）数控车床切削用量的选择原则

对于不同的加工方法，需要选择不同的切削用量。数控车床切削用量的选择原则是：粗车时，首先应选择一个尽可能大的切削深度ap；其次选择一个较大的进给量f；最后确定一个合理的切削速度v。精车时，加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀，应选择较小的切削深度ap（一般取0.1～0.5mm）和进给量f，并选用切削性能较高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度vc。

进给速度的选择原则是：在保证工件的质量要求时，粗加工可选择较高的进给速度，一般在100～200mm/min范围内选取。在切断、精加工、深孔加工或用高速钢刀具切削时，选择较低的进给速度，一般在20～50mm/min范围内选取。当加工精度、表面粗糙度要求较高时，进给速度应选小些，一般在20～50mm/min范围内选取。刀具或工件的空行程运动，特别是远距离回“参考点”时，可以设定尽量高的进给速度。

切削用量都应在机床说明书给定的允许范围内选择，并应考虑机床工艺系统的刚性和机床功率的大小。

1.4.2　数控车削用量各要素的定义及计算

（1）数控车削用量要素的定义及计算公式见表1-10

（2）螺纹车削切削用量的确定

1）螺纹尺寸的确定见表1-11。

2）螺纹车削切削用量的确定见表1-12。

3）螺纹车削切削用量确定实例。如表1-14中图所示，已知螺纹尺寸为M24×2；大径（公称尺寸）d=24；螺距P=2；计算工件螺纹处的外圆柱面直径、牙深、小径，确定主轴转速、螺纹切削深度及进给量。

① 计算工件螺纹处外圆柱面直径、牙深、小径。

② 切削用量的确定。

a.主轴转速确定： 。

b.螺纹切削深度　切削深度分配原则：递减原则和最后一刀不能小于0.1mm，见表1-15。

c.进给量：车螺纹的进给量等于螺纹导程，即进给量f。单线螺纹f=P；多线螺纹f=L。

表1-16～表1-21为常用的切削用量推荐表，供参考。

4.若直径相差太多（超过60mm），则转速应按比例调整。

　注：易切钢及灰铸铁时刀具耐用度约为60min。

4.加工淬硬钢时，进给量应减小。当钢的硬度为44～56HRC时，乘系数k=0.8；当钢的硬度为57～62HRC时，乘系数k=0.5。

　注：rε=0.5mm，用于12mm×12mm以下刀杆；rε=1mm，用于30mm×30mm以下刀杆；rε=2mm，用于30mm×45mm及以上刀杆。