金属切削工艺中如何定义切割速度

① 如何提升金属切削效率

通过对整个金属切削过程进行优化，可以在加工中实现最高的生产率和利润率。这项工作的基础是明智地运用刀具切削参数，同时充分利用机床的加工能力。实现有效机床利用包含两个重要组成部分。
一是找到将机器可用于切削金属的时间量最大化的方法，第二部分包括使这一时间最富有成效、二是设法以最富有成效、最可靠、最具盈利性的方式利用这一时间。
将可用时间最大化
机床的充分利用必须始于将其可用于切割金属的时间最大化。即使一台机器全年365天都在车间中，它的生产可用性。在每周工作五天，每天单个班次的情况下除去每年花费在假期和其他事情上的时间，每年可用于生产的时间约为1,300或1,400机时。即使这样，在这些时间内，机器也并非都在切割金属。编程和设置会耗费一定时间。要使非生产时间尽可能短，制造商应采用包含离线编程和模块化设计方法的战略。刀具库和自动刀具转换器加快了刀具搬运这另一耗时事件。机器人化工作处理和交换工作台有助于减少装载原始工件和卸载已完成零件所需的时间。通过提高编程速度、加快设置方法和简化刀具及工作处理而节省的时间可以用于加工零件。
高效利用时间
实施最大化切割金属可用时间的战略后，制造商面临的问题是如何高效利用这些时间以尽可能低的成本生产尽可能多的产品。关键在于在切削刃与工件材料接触时充分利用机床功能。另外，了解机床的功能局限性也非常重要。
当制定计划以最有效的方式利用可用时间时，很显然，无法改变加工工艺中的某些元素。加工工件的最终用途决定制造商应选用的工件材料，而材料的可加工性指明了可以使用的初始切削参数。例如，钛合金导热性能较差，这就需要使用低切割速度和进给率来最大限度地减少热量积聚。机床功能也是给定的，因为通常情况下更换机器并不是一个直接选项。制造商在评估生产成本时会意识到这些因素。然而，如果对机床特性评估不准确，并且采用了不可持续的切削工况，则会导致预计成本和实际成本相差甚远。
在确定所有加工的初始切削参数时，需要遵守一些通用的规则。必须选择适当的切削深度和进给率以避免刀具破损，确保形成所需切片，并限制热量的产生。切削速度过高将导致刀具快速磨损，而速度过低将使刀具无法高效工作。
快速切割通常会在较短时间内制成工件。虽然加工时间缩短，但刀具寿命也会缩短，同时刀具成本将会升高。将需要更造成具来完成工作，并且需要转位和更换刀具产生的停机时间会增加整体运营成本。实际上，快速切割、加工成本更高与慢速切割、运营成本更低之间是可以折衷的。稳定的生产效率和工艺稳定性介于两种方法之间：不够充分的切削参数会降低成本，但刀具不能高效工作，且生产率会下降;而越来越高的参数虽然会提高生产率，但刀具会快速磨损或断裂。
此外，切削工况的选择不仅仅取决于切削工具，大多数情况下，还取决于机床的功能。不同的机床具有不同的功率、扭矩、转速和稳定性限制。最显而易见的限制是功率。
仅额定功率不会确定机器对特定应用的功能。一个60-kW的机床似乎可以提供充足的功率，但如果计划制造12m长、3m直径的扎辊，那么60kW并不够。切削特定工件所需的功率取决于工件材料及尺寸、切削深度、进给率和切割速度。由于切削力随着转速的提高而成倍增加,功率需求将会提高。因此，高切割速度可能需要超过机器额定功率的功率。
此外，极端切削参数可能超出机床其它功能的承受能力。极高的切削深度会产生高于机床结构刚度的力，振动可能会降低零件质量。同样，过高的进给率会产生大量切屑，会干涉切削过程并堵塞排屑系统。
要最大程度地在其功能限度内利用机床，需要在切割参数开发中应用智能、平衡的方法。通常，会涉及到降低切割速度，同时相应提高进给率和切削深度。在考虑机床稳定性的情况下使用尽可能大的切削深度可以减少走刀次数，因此减短了加工时间。切削深度通常对刀具寿命的影响微乎其微，但切削速度对刀具寿命影响深远。
同时，尽管极端的进给率对工件表面抛光有负面影响，仍应最大程度提高进给率。
当供应商实现进给率和切削深度的可靠组合后，可以使用切削速度对加工进行最终校准。目的在于利用可提供富有成效的金属切除率和工艺稳定性的切削条件。机器性能和切削参数的最佳组合可实现刀具成本、工艺稳定性和生产率之间保持平衡。
未来战略
如果意识到机床性能可对加工过程形成限制，更换机床并不是一种简单、快速或经济的解决方案。控制切削刀具应用参数以使现有机床达到最佳性能是更快、更简单的方式。即使对新机床的投资具备可行性，相对较长的设备工作寿命也是一个重要的考虑因素。某家公司可能购买性能匹配或超过其当前需要的机床，在接下来的五年、十年或更多年内，零件工件材料、尺寸和体积等因素可以而且将会发生显着变化，而机床仍可正常运行。
为了应对这些变化，必须以更加明智的方式改变切削条件。
找到最大程度增加机床可用于切削金属的时间的方法后，推荐的做法是为工件材料和相关加工选择具有最适合的基体材料、镀层和切削刃槽型的刀具。接下来是在保证刀具正常工作的情况下选择最小的切削速度。之后，进给率和切削深度应尽可能高，同时考虑机床的功率和稳定性特征。已经创建了有助于确定加工参数和机器性能最佳匹配的数学公式。如有可能，车间可能倾向于执行现场测试来获得相似的结果。通常情况下，公式仅可确认事实情况。但在超过90%的情况下，简单、实际的最有效方在采用最大进给率和切削尝试的同时使用较低的切削速度，并将切削速度作为校准工具。这一方法不仅可以成功地提供可靠且富有成效的加工，而且还能充分利用现有机床的加工能力。

② 机械加工切速参数怎么计算确定最佳数值

机械加工切削速度是根据加工方法的不同有不同的计算方法，一般是刀具相对被加工工件的运动速度，例如车削速度V=πnD/60*1000(米/秒)；n-转/分； D-工件直径mm。它的参数应该根据加工材料，热处理状况，走刀量，吃刀量等综合因素来决定。一般金属切削原理或机械加工工艺手册上有推荐表格。或铣工工艺学；车工工艺学等专业书本上可查。在走刀量或吃刀量增加时切削速度就要降低，在切削三要素中我们应该优先提高吃刀量，尽量降低切削速度，提高切削速度会产生大量切削热，加速刀具的磨损。

③ 什么是金属切削工艺

研究金属切削加工过程中刀具与工件之间相互作用和各自的变化规律的版一门学科。在设计机床和刀权具、制订机器零件的切削工艺及其定额、合理地使用刀具和机床以及控制切削过程时，都要利用金属切削原理的研究成果，使机器零件的加工达到经济、优质和高效率的目的。
主要内容包括金属切削中切屑的形成和变形、切削力和切削功、切削热和切削温度、刀具的磨损机理和刀具寿命、切削振动和加工表面质量等。

④ 超高速金属切削工艺的要点有哪些

通常把切削速度比常规切削速度高几倍到几十倍以上的切削称为高速切削，高速切削的主要目标之一是通过高效率来降低综合投入。它主要用于精工工序，在高速切削状态随着切削速度的提高，切削力下降使得表面质量提高，切削热大部分由切屑和切削油带走，它借助于自身独特的工艺机理和技术特点，从而获得极高的工艺效率和工件质量。下面简单介绍下超高速金属切削工艺的要点有哪些：
一、超高速切削的主要特点
（1）工件热变形减少
在超高速切削中，由于切屑在极短时间内被切除，切削热绝大部分被切屑带走，因而工件温度并不高，不仅受热变形的可能性减小，而且可避免热应力、热裂纹等表面缺陷。
（2）有利于保证零件形位精度
在超高速切削中，单位切削力由于切削层材料软化减少，从而减少零件的变形，这对于薄壁类刚性差的零件特别有利。
（3）可获得较好的表面质量
超高速切削可减小表面硬化层深度，减小表面层残余应力及表面层微观组织的热损伤，从而减少零件表面层材质的机械、物理及化学性质产生变化的可能性，保证工件表面的内在质量，确保零件的使用性。
（4）工艺系统振动减小
在超高速切削中，由于机床主轴转速很高，激振频率远离机床固有频率，因而使工艺系统振动减小，提高了质量。
（5）显著提高材料切除率
在提高切削速度的同时可提高进给速度，从而显著提高材料切除率。
二、超高速切削刀具的影响
切削速度快慢直接影响切削效率，若切削速度过小则切削时间会加长，刀具无法发挥其功能；若切削速度太快，虽然可以缩短切削时间，但是刀具容易产生高热影响刀具的寿命。
（1）刀具材料的选用由于刀具材料不同，允许的最高切削速度也不同。高速钢刀具耐高温切削速度较低，碳化物刀具耐高温切削速度优于高速钢，陶瓷刀具的耐高温切削效果是最好的。
（2）工件材料的选用工件材料硬度高低会影响刀具切削速度，同一刀具切削硬材料时切削速度应降低，而切削较软材料时切削速度可以提高。
（3）刀具寿命的影响刀具使用时间要求长则应采用较低的切削速度，反之可采用较高的切削速度。
（4）切削深度的影响切削深度与进刀量大，切削抗力增大切削热会增加，故切削速度应降低。
（5）刀具形状的影响刀具的形状、角度的大小、刃口的锋利程度都会影响切削速度的选取。
三、超高速切削油的选用
影响切削精度的因素大致有切削定位基准、切削刀具的精度、切削走刀的合理性、工件原料的质量、切削油的性能等方面，如何选用切削油也是金属切削工艺的一项重要课题：
（1）硅钢切削油：硅钢是比较容易切削的材料，一般为了工件成品的易清洗性，在防止切削毛刺产生的前提下会选用低粘度的切削油。
（2）碳钢切削油：碳钢切削油在选用时，首先应根据工艺难易度和给油方法及脱脂条件来决定较佳粘度，其次使用硫型切削油可以避免氯型切削油生锈的问题。
（3）不锈钢切削油：不锈钢是容易产生硬化的材料，要求使用油膜强度高、抗烧结性好的切削油。一般使用含有硫氯复合型添加剂的切削油，在保证极压性能的同时，避免工件出现毛刺、刀具磨损等问题。

⑤ 金属切削过程的三个要素是

这个是车工工艺的内容。我是做车工的~~~

切削用量是切削时各运动参数的总专称，包括切削速度属、进给量和背吃刀量（切削深度）。
1切削速度vc 是指刀具切削刃上选定点相对于工件待加工表面在主运动方向的瞬时速度单位为M/min。
2进给量f 在主运动每转一转或每一行程时（或单位时间内），刀具与工件之间沿进给运动方向的相对位移，单位mm/s。
3背吃刀量（切削深度）ap 待加工表面与已加工表面之间的垂直距离，单位mm。
数控机床加工工件时，其切削用量都预先编入程序中，在正常情况下人工不予改变。只是在试切削或出现异常情况时，才通过改变刀具偏置、通过倍率轮改变进给转速或重新编写程序来调节切削用量。

⑥ 如何提高金属切削工艺的效率

在金工行业中从零件的设计图纸到零件成品合格交付，考虑到诸如零件工艺路线的安排、机床的选择、切削刀具的选择、零件定位装夹等一系列因素的影响，在开始编程前必须要对零件设计图纸和技术要求进行详细的数控工艺分析，制度合理的工艺路线，这样才能避免由于工艺方案考虑不周而可能出现的质量问题。
一、工序制定的原则
（1）粗工优先原则
在切削时应先安排粗工工序，在较短的时间内将精工前大量的余量去掉，当粗工后所留余量的均匀性满足不了精工要求时，则可安排半精工作为过渡性工序，以便使精工余量小而均匀，其零件的最终轮廓应由精工工序连续完成。
（2）距离优先原则
这里所说的距离是按工件部位相对于对刀点的大小而言的。在粗工时通常安排离对刀点近的部位，以便缩短刀具移动距离减少空行程时间。
（3）内部优先原则
对同时存在内外切削的零件，通常应安排先完成内型和内腔后再完成外表面。这是因为控制内表面的尺寸和形状较困难，刀具刚性相应较差，刀尖的耐用度易受切削热影响而降低，以及清除切屑较困难等。
（4）路线最短原则
主要用于确定粗工及空行程的走刀路线，因精工切削过程的走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的。在保证质量的前提下，具有最短的走刀路线可以节省整个工序过程的执行时间。
（5）先面后孔原则
对于箱体、支架和连杆等零件应先完成平面后切削孔，这样可以保证平面和孔的位置精度，而且对平面上的孔带来方便。
二、工序安排的注意事项
（1）粗精工分开进行
粗工时切削量大，工件所受切削力、夹紧力大、发热量多，以及表面有较显着的硬化现象，工件内部存在着较大的内应力。如果粗精工同时进行，精工后的零件会因为应力的重新分布而很快出现精度问题。
（2）合理地选用设备
粗工并不要求有较高的精度，所以粗工应在功率较大、精度不太高的机床上进行。精工工序则要求用较高精度的机床。粗精工分开进行既能充分发挥设备能力，又能延长精密机床的使用寿命。
（3）安排热处理工序
为了改善金属的切削性能，在切削前需要进行退火、正火、调质等。为消除内应力，需要在粗精工工序之间进行时效处理、调质处理等。为了提高零件的机械性能，在切削之后需要进行渗碳、淬火、回火等。
三、高速切削油的选用方法
（1）切削油的冷却性能
由于工件的韧性大、切削不易被分离，故要求切削油要有较高的冷却性能，以带走大量的热量。
（2）切削油的润滑性能
由于粘性大、熔着性大，在切削螺纹过程中容易产生积屑瘤，故应使切削油具有较高的润滑性能。
（3）切削油的渗透性能
要求切削油有较好的渗透性，可在切削中渗入到金属区的微细隙线中，使切屑容易断离。
（4）切削油的极压性能
切削油应含有硫化极压抗磨添加剂成分，可以有效的保护刀具，提高工艺精度。
（5）切削油的稳定性能
专用的切削油与菜籽油、机械油、再生油相比，具有良好的稳定性，不会对设备、人体、环境产生危害。
（6）切削油的其他性能
切削油在粘度、闪点、倾点、导热性能等方面均通过严格的测试，以满足各种切削工艺需求。

⑦ 金属切削参数怎么定

切削用量三要素υc、ƒ、ap
（一）切削用量选择的基本原则
1.根据工件加工余量和粗、精加工要求，选定背吃刀量。
2.根据加工工艺系统允许的切削力，其中包括机床进给系统、工件刚度及精加工时表面粗糙度要求，确定进给量。
3.根据刀具耐用度，确定切削速度。
4.（二）合理切削用量的选择方法（详见金属切削手册或机械加工工艺手册）
1.确定背吃刀量

2. 确定进给量

3.确定切削速度

在选择切削速度时，还应注意考虑以下几点：
(1)精加工时,应尽量避免积屑瘤和鳞刺的产生区域；
(2)断续加工时,宜适当降低切削速度；
(3)加工大型、细长、薄壁工件时,应选用较低的切削速度；端面车削应比外圆车削的速度
高一些；
(4)在易发生振动的情况下,切削速度应避开自激振动的临界速度。所选定的切削用量应该是机床功率允许的。