金屬切削工藝中如何定義切割速度

① 如何提升金屬切削效率

通過對整個金屬切削過程進行優化，可以在加工中實現最高的生產率和利潤率。這項工作的基礎是明智地運用刀具切削參數，同時充分利用機床的加工能力。實現有效機床利用包含兩個重要組成部分。
一是找到將機器可用於切削金屬的時間量最大化的方法，第二部分包括使這一時間最富有成效、二是設法以最富有成效、最可靠、最具盈利性的方式利用這一時間。
將可用時間最大化
機床的充分利用必須始於將其可用於切割金屬的時間最大化。即使一台機器全年365天都在車間中，它的生產可用性。在每周工作五天，每天單個班次的情況下除去每年花費在假期和其他事情上的時間，每年可用於生產的時間約為1,300或1,400機時。即使這樣，在這些時間內，機器也並非都在切割金屬。編程和設置會耗費一定時間。要使非生產時間盡可能短，製造商應採用包含離線編程和模塊化設計方法的戰略。刀具庫和自動刀具轉換器加快了刀具搬運這另一耗時事件。機器人化工作處理和交換工作台有助於減少裝載原始工件和卸載已完成零件所需的時間。通過提高編程速度、加快設置方法和簡化刀具及工作處理而節省的時間可以用於加工零件。
高效利用時間
實施最大化切割金屬可用時間的戰略後，製造商面臨的問題是如何高效利用這些時間以盡可能低的成本生產盡可能多的產品。關鍵在於在切削刃與工件材料接觸時充分利用機床功能。另外，了解機床的功能局限性也非常重要。
當制定計劃以最有效的方式利用可用時間時，很顯然，無法改變加工工藝中的某些元素。加工工件的最終用途決定製造商應選用的工件材料，而材料的可加工性指明了可以使用的初始切削參數。例如，鈦合金導熱性能較差，這就需要使用低切割速度和進給率來最大限度地減少熱量積聚。機床功能也是給定的，因為通常情況下更換機器並不是一個直接選項。製造商在評估生產成本時會意識到這些因素。然而，如果對機床特性評估不準確，並且採用了不可持續的切削工況，則會導致預計成本和實際成本相差甚遠。
在確定所有加工的初始切削參數時，需要遵守一些通用的規則。必須選擇適當的切削深度和進給率以避免刀具破損，確保形成所需切片，並限制熱量的產生。切削速度過高將導致刀具快速磨損，而速度過低將使刀具無法高效工作。
快速切割通常會在較短時間內製成工件。雖然加工時間縮短，但刀具壽命也會縮短，同時刀具成本將會升高。將需要更造成具來完成工作，並且需要轉位和更換刀具產生的停機時間會增加整體運營成本。實際上，快速切割、加工成本更高與慢速切割、運營成本更低之間是可以折衷的。穩定的生產效率和工藝穩定性介於兩種方法之間：不夠充分的切削參數會降低成本，但刀具不能高效工作，且生產率會下降;而越來越高的參數雖然會提高生產率，但刀具會快速磨損或斷裂。
此外，切削工況的選擇不僅僅取決於切削工具，大多數情況下，還取決於機床的功能。不同的機床具有不同的功率、扭矩、轉速和穩定性限制。最顯而易見的限制是功率。
僅額定功率不會確定機器對特定應用的功能。一個60-kW的機床似乎可以提供充足的功率，但如果計劃製造12m長、3m直徑的扎輥，那麼60kW並不夠。切削特定工件所需的功率取決於工件材料及尺寸、切削深度、進給率和切割速度。由於切削力隨著轉速的提高而成倍增加,功率需求將會提高。因此，高切割速度可能需要超過機器額定功率的功率。
此外，極端切削參數可能超出機床其它功能的承受能力。極高的切削深度會產生高於機床結構剛度的力，振動可能會降低零件質量。同樣，過高的進給率會產生大量切屑，會干涉切削過程並堵塞排屑系統。
要最大程度地在其功能限度內利用機床，需要在切割參數開發中應用智能、平衡的方法。通常，會涉及到降低切割速度，同時相應提高進給率和切削深度。在考慮機床穩定性的情況下使用盡可能大的切削深度可以減少走刀次數，因此減短了加工時間。切削深度通常對刀具壽命的影響微乎其微，但切削速度對刀具壽命影響深遠。
同時，盡管極端的進給率對工件表面拋光有負面影響，仍應最大程度提高進給率。
當供應商實現進給率和切削深度的可靠組合後，可以使用切削速度對加工進行最終校準。目的在於利用可提供富有成效的金屬切除率和工藝穩定性的切削條件。機器性能和切削參數的最佳組合可實現刀具成本、工藝穩定性和生產率之間保持平衡。
未來戰略
如果意識到機床性能可對加工過程形成限制，更換機床並不是一種簡單、快速或經濟的解決方案。控制切削刀具應用參數以使現有機床達到最佳性能是更快、更簡單的方式。即使對新機床的投資具備可行性，相對較長的設備工作壽命也是一個重要的考慮因素。某家公司可能購買性能匹配或超過其當前需要的機床，在接下來的五年、十年或更多年內，零件工件材料、尺寸和體積等因素可以而且將會發生顯著變化，而機床仍可正常運行。
為了應對這些變化，必須以更加明智的方式改變切削條件。
找到最大程度增加機床可用於切削金屬的時間的方法後，推薦的做法是為工件材料和相關加工選擇具有最適合的基體材料、鍍層和切削刃槽型的刀具。接下來是在保證刀具正常工作的情況下選擇最小的切削速度。之後，進給率和切削深度應盡可能高，同時考慮機床的功率和穩定性特徵。已經創建了有助於確定加工參數和機器性能最佳匹配的數學公式。如有可能，車間可能傾向於執行現場測試來獲得相似的結果。通常情況下，公式僅可確認事實情況。但在超過90%的情況下，簡單、實際的最有效方在採用最大進給率和切削嘗試的同時使用較低的切削速度，並將切削速度作為校準工具。這一方法不僅可以成功地提供可靠且富有成效的加工，而且還能充分利用現有機床的加工能力。

② 機械加工切速參數怎麼計算確定最佳數值

機械加工切削速度是根據加工方法的不同有不同的計算方法，一般是刀具相對被加工工件的運動速度，例如車削速度V=πnD/60*1000(米/秒)；n-轉/分； D-工件直徑mm。它的參數應該根據加工材料，熱處理狀況，走刀量，吃刀量等綜合因素來決定。一般金屬切削原理或機械加工工藝手冊上有推薦表格。或銑工工藝學；車工工藝學等專業書本上可查。在走刀量或吃刀量增加時切削速度就要降低，在切削三要素中我們應該優先提高吃刀量，盡量降低切削速度，提高切削速度會產生大量切削熱，加速刀具的磨損。

③ 什麼是金屬切削工藝

研究金屬切削加工過程中刀具與工件之間相互作用和各自的變化規律的版一門學科。在設計機床和刀權具、制訂機器零件的切削工藝及其定額、合理地使用刀具和機床以及控制切削過程時，都要利用金屬切削原理的研究成果，使機器零件的加工達到經濟、優質和高效率的目的。
主要內容包括金屬切削中切屑的形成和變形、切削力和切削功、切削熱和切削溫度、刀具的磨損機理和刀具壽命、切削振動和加工表面質量等。

④ 超高速金屬切削工藝的要點有哪些

通常把切削速度比常規切削速度高幾倍到幾十倍以上的切削稱為高速切削，高速切削的主要目標之一是通過高效率來降低綜合投入。它主要用於精工工序，在高速切削狀態隨著切削速度的提高，切削力下降使得表面質量提高，切削熱大部分由切屑和切削油帶走，它藉助於自身獨特的工藝機理和技術特點，從而獲得極高的工藝效率和工件質量。下面簡單介紹下超高速金屬切削工藝的要點有哪些：
一、超高速切削的主要特點
（1）工件熱變形減少
在超高速切削中，由於切屑在極短時間內被切除，切削熱絕大部分被切屑帶走，因而工件溫度並不高，不僅受熱變形的可能性減小，而且可避免熱應力、熱裂紋等表面缺陷。
（2）有利於保證零件形位精度
在超高速切削中，單位切削力由於切削層材料軟化減少，從而減少零件的變形，這對於薄壁類剛性差的零件特別有利。
（3）可獲得較好的表面質量
超高速切削可減小表面硬化層深度，減小表面層殘余應力及表面層微觀組織的熱損傷，從而減少零件表面層材質的機械、物理及化學性質產生變化的可能性，保證工件表面的內在質量，確保零件的使用性。
（4）工藝系統振動減小
在超高速切削中，由於機床主軸轉速很高，激振頻率遠離機床固有頻率，因而使工藝系統振動減小，提高了質量。
（5）顯著提高材料切除率
在提高切削速度的同時可提高進給速度，從而顯著提高材料切除率。
二、超高速切削刀具的影響
切削速度快慢直接影響切削效率，若切削速度過小則切削時間會加長，刀具無法發揮其功能；若切削速度太快，雖然可以縮短切削時間，但是刀具容易產生高熱影響刀具的壽命。
（1）刀具材料的選用由於刀具材料不同，允許的最高切削速度也不同。高速鋼刀具耐高溫切削速度較低，碳化物刀具耐高溫切削速度優於高速鋼，陶瓷刀具的耐高溫切削效果是最好的。
（2）工件材料的選用工件材料硬度高低會影響刀具切削速度，同一刀具切削硬材料時切削速度應降低，而切削較軟材料時切削速度可以提高。
（3）刀具壽命的影響刀具使用時間要求長則應採用較低的切削速度，反之可採用較高的切削速度。
（4）切削深度的影響切削深度與進刀量大，切削抗力增大切削熱會增加，故切削速度應降低。
（5）刀具形狀的影響刀具的形狀、角度的大小、刃口的鋒利程度都會影響切削速度的選取。
三、超高速切削油的選用
影響切削精度的因素大致有切削定位基準、切削刀具的精度、切削走刀的合理性、工件原料的質量、切削油的性能等方面，如何選用切削油也是金屬切削工藝的一項重要課題：
（1）硅鋼切削油：硅鋼是比較容易切削的材料，一般為了工件成品的易清洗性，在防止切削毛刺產生的前提下會選用低粘度的切削油。
（2）碳鋼切削油：碳鋼切削油在選用時，首先應根據工藝難易度和給油方法及脫脂條件來決定較佳粘度，其次使用硫型切削油可以避免氯型切削油生銹的問題。
（3）不銹鋼切削油：不銹鋼是容易產生硬化的材料，要求使用油膜強度高、抗燒結性好的切削油。一般使用含有硫氯復合型添加劑的切削油，在保證極壓性能的同時，避免工件出現毛刺、刀具磨損等問題。

⑤ 金屬切削過程的三個要素是

這個是車工工藝的內容。我是做車工的~~~

切削用量是切削時各運動參數的總專稱，包括切削速度屬、進給量和背吃刀量（切削深度）。
1切削速度vc 是指刀具切削刃上選定點相對於工件待加工表面在主運動方向的瞬時速度單位為M/min。
2進給量f 在主運動每轉一轉或每一行程時（或單位時間內），刀具與工件之間沿進給運動方向的相對位移，單位mm/s。
3背吃刀量（切削深度）ap 待加工表面與已加工表面之間的垂直距離，單位mm。
數控機床加工工件時，其切削用量都預先編入程序中，在正常情況下人工不予改變。只是在試切削或出現異常情況時，才通過改變刀具偏置、通過倍率輪改變進給轉速或重新編寫程序來調節切削用量。

⑥ 如何提高金屬切削工藝的效率

在金工行業中從零件的設計圖紙到零件成品合格交付，考慮到諸如零件工藝路線的安排、機床的選擇、切削刀具的選擇、零件定位裝夾等一系列因素的影響，在開始編程前必須要對零件設計圖紙和技術要求進行詳細的數控工藝分析，制度合理的工藝路線，這樣才能避免由於工藝方案考慮不周而可能出現的質量問題。
一、工序制定的原則
（1）粗工優先原則
在切削時應先安排粗工工序，在較短的時間內將精工前大量的餘量去掉，當粗工後所留餘量的均勻性滿足不了精工要求時，則可安排半精工作為過渡性工序，以便使精工餘量小而均勻，其零件的最終輪廓應由精工工序連續完成。
（2）距離優先原則
這里所說的距離是按工件部位相對於對刀點的大小而言的。在粗工時通常安排離對刀點近的部位，以便縮短刀具移動距離減少空行程時間。
（3）內部優先原則
對同時存在內外切削的零件，通常應安排先完成內型和內腔後再完成外表面。這是因為控制內表面的尺寸和形狀較困難，刀具剛性相應較差，刀尖的耐用度易受切削熱影響而降低，以及清除切屑較困難等。
（4）路線最短原則
主要用於確定粗工及空行程的走刀路線，因精工切削過程的走刀路線基本上都是沿其零件輪廓順序進行的。在保證質量的前提下，具有最短的走刀路線可以節省整個工序過程的執行時間。
（5）先面後孔原則
對於箱體、支架和連桿等零件應先完成平面後切削孔，這樣可以保證平面和孔的位置精度，而且對平面上的孔帶來方便。
二、工序安排的注意事項
（1）粗精工分開進行
粗工時切削量大，工件所受切削力、夾緊力大、發熱量多，以及表面有較顯著的硬化現象，工件內部存在著較大的內應力。如果粗精工同時進行，精工後的零件會因為應力的重新分布而很快出現精度問題。
（2）合理地選用設備
粗工並不要求有較高的精度，所以粗工應在功率較大、精度不太高的機床上進行。精工工序則要求用較高精度的機床。粗精工分開進行既能充分發揮設備能力，又能延長精密機床的使用壽命。
（3）安排熱處理工序
為了改善金屬的切削性能，在切削前需要進行退火、正火、調質等。為消除內應力，需要在粗精工工序之間進行時效處理、調質處理等。為了提高零件的機械性能，在切削之後需要進行滲碳、淬火、回火等。
三、高速切削油的選用方法
（1）切削油的冷卻性能
由於工件的韌性大、切削不易被分離，故要求切削油要有較高的冷卻性能，以帶走大量的熱量。
（2）切削油的潤滑性能
由於粘性大、熔著性大，在切削螺紋過程中容易產生積屑瘤，故應使切削油具有較高的潤滑性能。
（3）切削油的滲透性能
要求切削油有較好的滲透性，可在切削中滲入到金屬區的微細隙線中，使切屑容易斷離。
（4）切削油的極壓性能
切削油應含有硫化極壓抗磨添加劑成分，可以有效的保護刀具，提高工藝精度。
（5）切削油的穩定性能
專用的切削油與菜籽油、機械油、再生油相比，具有良好的穩定性，不會對設備、人體、環境產生危害。
（6）切削油的其他性能
切削油在粘度、閃點、傾點、導熱性能等方面均通過嚴格的測試，以滿足各種切削工藝需求。

⑦ 金屬切削參數怎麼定

切削用量三要素υc、ƒ、ap
（一）切削用量選擇的基本原則
1.根據工件加工餘量和粗、精加工要求，選定背吃刀量。
2.根據加工工藝系統允許的切削力，其中包括機床進給系統、工件剛度及精加工時表面粗糙度要求，確定進給量。
3.根據刀具耐用度，確定切削速度。
4.（二）合理切削用量的選擇方法（詳見金屬切削手冊或機械加工工藝手冊）
1.確定背吃刀量

2. 確定進給量

3.確定切削速度

在選擇切削速度時，還應注意考慮以下幾點：
(1)精加工時,應盡量避免積屑瘤和鱗刺的產生區域；
(2)斷續加工時,宜適當降低切削速度；
(3)加工大型、細長、薄壁工件時,應選用較低的切削速度；端面車削應比外圓車削的速度
高一些；
(4)在易發生振動的情況下,切削速度應避開自激振動的臨界速度。所選定的切削用量應該是機床功率允許的。