车削切削条件(转速、进给速度、理论粗糙度)
计算车削外圆时的主轴转速、进给速度、加工时间,以及由刀尖圆弧半径 R 和进给量决定的理论表面粗糙度。
◎车削计算
主轴转速 n—min⁻¹
进给速度 Vf—mm/min
加工时间—
理论粗糙度 Rz—µm
理论粗糙度 Ra(参考值)—µm
n = 1000 × Vc ÷ (π × D) Vf = f × n 加工时间 = L ÷ Vf Rz = f² ÷ (8 × r) × 1000 Ra ≈ Rz ÷ 4
红色=要输入的尺寸,绿色=旋转与运动的方向。图为说明用的示意图。
計算例
切削速度 Vc = 150 m/min、工件直径 D = 50 mm、每转进给 f = 0.2 mm/rev、加工长度 L = 100 mm、刀尖圆弧半径 r = 0.8 mm 时:
- 主轴转速 n:955 min⁻¹
- 进给速度 Vf:191 mm/min
- 加工时间:31 秒
- 理论粗糙度 Rz:6.25 µm
- 理论粗糙度 Ra(参考值):1.56 µm
使用注意事项
- 理论粗糙度是仅由刀尖形状决定的值。实际粗糙度会因振刀、积屑瘤、刀具磨损等而变大。
- 恒线速度控制(G96)下,直径越小转速越高。务必设置主轴最高转速限制(G50 等)。
常见问题
- 切削速度与进给速度有什么区别?
- 切削速度 Vc(m/min)是刀刃与工件相互摩擦的速度,即刀具或工件外圆每分钟移动的距离。进给速度 Vf(mm/min)是刀具(或工作台)每分钟移动的距离。由切削速度确定转速,再乘以每转(或每齿)进给量,就是进给速度。
- 由切削速度算出转速的公式是什么?
- n = 1000 × Vc ÷ (π × D)。Vc 的单位是 m/min,直径 D 的单位是 mm,为统一单位而乘以 1000。例如 Vc 150 m/min、D 50 mm 时,n = 1000 × 150 ÷ (3.1416 × 50) ≒ 955 min⁻¹。
- 车床的切削条件如何确定?
- 首先在刀具厂商的样本中,选出与工件材料和刀片牌号相匹配的切削速度 Vc 和进给 f 的推荐范围。由 Vc 和直径算出转速,并确认不超过机床的最高转速。若已规定加工表面的粗糙度,则由理论粗糙度公式 Rz = f² ÷ (8r) 反推进给 f 的上限。悬伸较长或出现振刀时,从推荐范围的下限开始。
- 转速单位 min⁻¹ 和 rpm 有区别吗?
- 是同一个量。JIS(SI)中将每分钟转数写作 min⁻¹,rpm(revolutions per minute)是习惯写法。