浅析如何选择切削用量
刘洪
(辽宁省锦西工业学校 辽宁葫芦岛 125000)
摘 要：在数控加工中，切削用量的选择关系到工件的加工精度和生产效率以及机床和刀具的使用寿命。这就要求数控编程人员要合理的选择切削用量。
关键词：切削用量 数控机床 加工质量中图分类号：Ｇ
４文献标识码：Ａ
文章编号：１６７３－９７９５（２０１４）０４（ａ）－０１４０－０２
正文：切削用量是表示机床主运动和1.2进给量(f)
进给运动大小的参数。它不仅是在机床调进给量包括进给速度（υf）和每齿进给整前必须确定的重要参数，而且其数值合量。
理与否对切削力、切削热、刀具磨损、工件切削刃上的的选定点相对于工件的进的加工精度、表面粗糙度有很大影响，而且给的瞬时速度称为进给速度。
还与生产效率、生产成本等有着非常密切刀具在进给运动方向上相对工件的位的关系。在数控加工中，切削用量的选择是移量称为进给量，单位ｍｍ／ｒ。在人机交互的状态下进行的，要求编程人1.3背吃刀量(ap)
员必须掌握切削用量确定的基本原则，在工件已加工表面与被加工表面的垂直编程时充分考虑数控加工的特点来合理的距离称为背吃刀量，单位ｍｍ。
选择切削用量。文章对数控加工中切削用量的确定问题进行了分析。
外圆车削的背吃刀量：ap=
d−d2
1切削用量概述
式中：dw为工件待加工表面直径；
切削用量包括切削速度（主轴转速）、背dm为工件已加工表面的直径。
吃刀量、进给量，通常称为切削用量三要素。（如图１所示）2切削用量的选择
1.1切削速度(υ2.1切削用量的选择原则
c)
切削刃上选定点相对于工件主运动的切削用量与刀具寿命有密切关系。在瞬时线速度，称为切削速度，回转主运动的制定切削用量时，应首先选择合理的刀具线速度υ使用寿命。数控加工中选择切削用量时，就c（单位：ｍ／ｍｉｎ）的计算公式如下：
是在保证加工质量和刀具耐用度的前提υ=
πdn
c1000
下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使式中：ｄ为切削刃上选定点处所对应的切削效率最高，加工成本最低。
工件或刀具的回转直径，ｍｍ。
粗、精加工时切削用量的选择原则如下。
（１）粗加工时切削用量的选择原则。对于粗加工，在保证刀具一定使用寿命前提下，要尽可能提高在单位时间内的金属切除量。在切削加工中，金属切除量与切削用量三要素ap、f、υc均保持线性关系，既其中任一参数增大一倍，都可使生产率提高一倍。然而由于刀具使用寿命的制约，当任一参数增大时，其他二参数必须减小。因此，在制订切削用量时，三要素获得图
1
最佳组合，此时的高生产率才是合理的。在
表1
140中国科教创新导刊 Ｃｈｉｎａ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
切削用量中对刀具寿命影响最大的是切削速度，进给量次之，背吃刀量影响最小。所以选择粗加工切削用量时，当确定刀具使用寿命合理数值后，应先考虑增大ap，其次增大f，然后根据ap和f的值计算出υc，这样既能保持刀具使用寿命，发挥刀具切削性能，又能减少切削时间，提高生产率。背吃刀量应根据加工余量和加工系统的刚性确定。
（２）精加工切削用量的选择。选择精加工或半精加工切削用量的原则是在保证加工质量的前提下，兼顾必要地生产率。首先应根据粗加工的余量确定切削深度；其次根据已加工表面的粗糙度要求选择小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。
2.2切削用量的选择方法
选择切削用量应考虑加工余量、刀具使用寿命、机床功率、表面粗糙度、刀具刀片的刚度和强度等因素。具体步骤为背吃刀量的选择—进给量—切削速度的确定—校验机床功率。
（１）背吃刀量ap的选择。
在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，数控加工背吃刀量等于加工余量。根据加工余量确定背吃刀量。在普通机床上，粗加工（Ra１２～８０ｍ）时，一次进给应尽可能切除全部余量，在中等功率机床上，背吃刀量可达４～５ｍｍ；半精加工（Ra１．２
５～１０ｍ）时，背吃刀量取０．５～２ｍｍ；精加工（Ra０．３２～１．２５ｍ）时，背吃刀量可达０．１～０．４ｍｍ。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。
（２）进给量的选择。
进给量是数控机床切削用量中的重要参数，应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。粗加工，为保证刀杆、刀具、车床、零件刚度等条件允许的前提下，选择尽可能大的f值；精加工时，进给量主要受表面粗糙度要求的限制，当表面粗糙度要求较高时，应选较小的f值。数控机床面板上用进给速度表
示，在加工过程中，υf可通过机床面板上的υf修调开关进行人工调整，但是最大进给速
(下转142页)
生机械创新设计大赛一等奖、２０１２年全国大学生节能减排大赛一等奖等。
创新团队是学校建立的以本科生为主，教师为辅，以创新学习为目的本科生研究学习团体。学生在完成本专业学习内容的前提下，对某方面知识具有浓厚兴趣可加入创新团队进行学习。
在结业前，所有学生将参加学校组织
的成果考核及结业答辩。修满创新实践班课程并顺利结业的学生将获得重庆大学创新实践班结业证书。
5展望
值得一提的是，伴随着时代的发展，社会的进步，对创新型人才也会不断的提出
新的需求和要求。创新人的内涵、特征不是一成不变的，是处于不断的发展的，这也是我们以后工作需要进一步探讨和深化认识的问题。由于笔者对高校的实践和文献的查阅还有一定的局限性，故文中难免有不足之处和有待深入研究的地方。此外，在高校的创新人才培养的过程中，构建机制和渠道是很重要的，但是同时也应该从实际出发，结合本校的校情，为创新型国家建设培养各类创新型人才。
4“创新实践中心”实施效果
3创新人才培养保障机制
3.1实施保障
为了促进并保证选拔大学生有良好的实验条件并且最大限度的发挥其创造力，初步建成公共实践平台并针对部分学生，分批次使用。具体如图１。3.2公平报名与选拔机制
学生自愿填写《大学生创新实践班入班申请表》并向大学生创新实践中心提交申请。由大学生创新实践中心对申请材料进行审查，并组织进行笔试。笔试合格的学生由大学生创新实践中心组织面试，确定录取名单。
3.3雄厚的师资力量和优越的实践条件
大学生创新实践中心设立了学生学习室、学生实验室、学生讨论室等公共平台，配有计算机、加工机床等设备，为学生学习、团队活动提供优质学习条件。另外，学校聘请一批高水平教师为学生授课。3.4科学的管理
创新实践班学制三年，采取以“问题为核心”、“研究式”教学方法，单独设置培养计划，采取小班教学的方式，注重学生自主性、个性化学习，强调学生实践动手能力、创新能力培养。
每学期结束前，由相应的大学生创新实践中心组织专家对学生进行综合考核，综合考核不合格者自动退出创新实践班。
通过几年的实践，我校的学生参加创新实践中心、各类竞赛、课外科技实践等都取得了令人瞩目的成绩，主要表现在以下几个方面：
4.1“创新实践中心”为大学生提供了创新的平台
使学生在大学的氛围中获得自由的、良性创新能力的发展，美国的著名未来学家阿尔温托夫勒说了一句意义深刻的名言：“未来的文盲不再是目不识丁的人，而是那些没有学会学习的人”。在“创新实践中心”的学习过程中，学生要运用自己的知识进行思考，使之系统化、条理化、清晰化，从而解决实际问题。所学习的不仅仅是知识，还有学习的态度和思维的方式，这些就是一个人的创新能力的基础和本质。4.2引导参加科研,锻炼学生创新实践能力
参加“创新实践中心”的大学生，将有机会得到进入实验室的机会，参加项目，在实践中不断的认识自己，完善自己。我校的材料创新实践班第一届学员１３人参加国家大学生创新实验项目，７人参加重庆大学创新性实验计划ＳＲＴＰ，其中４人已结题；三项实用新型专利已受理，一项发明专利和两项实用新型专利已申请。机械创新实践班前两届创新班的学生积极参加全国性的创新实践大赛并取得了十分优异的成绩，包括２０１０和２０１２年第四届和第五届全国大学
参考文献
［１］刘军蓉．关于构建高校创新型人才培养模式的思考［Ｊ］．湖北经济学院学报：人文社会科学版，２００８．
［２］李国强．以创新能力为目标 构建创新
人才培养体系［Ｊ］．中国高等教育，２００７（１０）：３１－３３．
［３］马廷其．创新人才培养与大学人才培养
模式改革［Ｊ］．现代教育科学，２０１１（５）：１０４－１０７．
(上接140页)
度要受到设备刚度和进给系统性能等限制。
（３）切削速度υc。提高υc也是提高生产率的一个措施，但是υc与刀具寿命的关系比较密切。随着
切削功率Pm可按下式计算
中切削用量的确定原则和选择方法，结合现场的生产状况，选择出合理的切削用量，
从而保证零件的加工质量和加工效率，充分发挥数控机床的优点，提高企业的经济效益和生产水平。
Fcυ
Pm=
60×1000
式中，ｍ／ｍｉｎ。
Fc的单位为Ｎ，υ的的单位用
υc的增大，刀具使用寿命急剧下降，故υc
的选择主要取决于刀具使用寿命。另外，切削速度与加工材料也有很大关系。例如用立铣刀铣削合金钢３０ＣｒＮｉ２ＭｏＶＡ时，υc可采用８ｍ／ｍｉｎ左右；而用同样的立铣刀铣削铝合金时，υc可选２００ｍ／ｍｉｎ以上。（４）主轴转速ｎ（ｒ／ｍｉｎ）主轴转速一般根据切削速度来选定。数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调（倍率）开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍调整。
（５）校验机床功率。
切削用量选定后，应当校验机床功率是否超载。
机床的有效功率：P'E＝PE×ηm式中：P为机床电动机功率；E
ηm为机床传动率。
如果PE×P'E，则所选得切削用量可用；否则应适当降低切削速度。
参考文献
［１］王先逵．机械加工工艺手册［Ｍ］．２版．北京：机械工业出版社，２００６，１２．
［２］张超英．数控编程技术［Ｍ］．北京：中央
广播电视大学出版社．
［３］高枫，肖卫宁．数控车削编程与操作训
练［Ｍ］．２版．高等教育出版社，２０１０，７．［４］徐宏海．数控加工工艺中央广播电视大
学出版社［Ｍ］．
3应用
切削用量的具体数值应参阅机床说明书、切削用量手册，并结合实际经验而确定，下表是参考了切削用量手册并结合学生实习的特点而确定的切削用量选择参考表（如表１）。
现在数控机床在生产中已经普遍使用，这就要求编程人员必须熟悉数控加工
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浅析如何选择切削用量
刘洪
(辽宁省锦西工业学校 辽宁葫芦岛 125000)
摘 要：在数控加工中，切削用量的选择关系到工件的加工精度和生产效率以及机床和刀具的使用寿命。这就要求数控编程人员要合理的选择切削用量。
关键词：切削用量 数控机床 加工质量中图分类号：Ｇ
４文献标识码：Ａ
文章编号：１６７３－９７９５（２０１４）０４（ａ）－０１４０－０２
正文：切削用量是表示机床主运动和1.2进给量(f)
进给运动大小的参数。它不仅是在机床调进给量包括进给速度（υf）和每齿进给整前必须确定的重要参数，而且其数值合量。
理与否对切削力、切削热、刀具磨损、工件切削刃上的的选定点相对于工件的进的加工精度、表面粗糙度有很大影响，而且给的瞬时速度称为进给速度。
还与生产效率、生产成本等有着非常密切刀具在进给运动方向上相对工件的位的关系。在数控加工中，切削用量的选择是移量称为进给量，单位ｍｍ／ｒ。在人机交互的状态下进行的，要求编程人1.3背吃刀量(ap)
员必须掌握切削用量确定的基本原则，在工件已加工表面与被加工表面的垂直编程时充分考虑数控加工的特点来合理的距离称为背吃刀量，单位ｍｍ。
选择切削用量。文章对数控加工中切削用量的确定问题进行了分析。
外圆车削的背吃刀量：ap=
d−d2
1切削用量概述
式中：dw为工件待加工表面直径；
切削用量包括切削速度（主轴转速）、背dm为工件已加工表面的直径。
吃刀量、进给量，通常称为切削用量三要素。（如图１所示）2切削用量的选择
1.1切削速度(υ2.1切削用量的选择原则
c)
切削刃上选定点相对于工件主运动的切削用量与刀具寿命有密切关系。在瞬时线速度，称为切削速度，回转主运动的制定切削用量时，应首先选择合理的刀具线速度υ使用寿命。数控加工中选择切削用量时，就c（单位：ｍ／ｍｉｎ）的计算公式如下：
是在保证加工质量和刀具耐用度的前提υ=
πdn
c1000
下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使式中：ｄ为切削刃上选定点处所对应的切削效率最高，加工成本最低。
工件或刀具的回转直径，ｍｍ。
粗、精加工时切削用量的选择原则如下。
（１）粗加工时切削用量的选择原则。对于粗加工，在保证刀具一定使用寿命前提下，要尽可能提高在单位时间内的金属切除量。在切削加工中，金属切除量与切削用量三要素ap、f、υc均保持线性关系，既其中任一参数增大一倍，都可使生产率提高一倍。然而由于刀具使用寿命的制约，当任一参数增大时，其他二参数必须减小。因此，在制订切削用量时，三要素获得图
1
最佳组合，此时的高生产率才是合理的。在
表1
140中国科教创新导刊 Ｃｈｉｎａ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
切削用量中对刀具寿命影响最大的是切削速度，进给量次之，背吃刀量影响最小。所以选择粗加工切削用量时，当确定刀具使用寿命合理数值后，应先考虑增大ap，其次增大f，然后根据ap和f的值计算出υc，这样既能保持刀具使用寿命，发挥刀具切削性能，又能减少切削时间，提高生产率。背吃刀量应根据加工余量和加工系统的刚性确定。
（２）精加工切削用量的选择。选择精加工或半精加工切削用量的原则是在保证加工质量的前提下，兼顾必要地生产率。首先应根据粗加工的余量确定切削深度；其次根据已加工表面的粗糙度要求选择小的进给量；最后在保证刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。
2.2切削用量的选择方法
选择切削用量应考虑加工余量、刀具使用寿命、机床功率、表面粗糙度、刀具刀片的刚度和强度等因素。具体步骤为背吃刀量的选择—进给量—切削速度的确定—校验机床功率。
（１）背吃刀量ap的选择。
在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，数控加工背吃刀量等于加工余量。根据加工余量确定背吃刀量。在普通机床上，粗加工（Ra１２～８０ｍ）时，一次进给应尽可能切除全部余量，在中等功率机床上，背吃刀量可达４～５ｍｍ；半精加工（Ra１．２
５～１０ｍ）时，背吃刀量取０．５～２ｍｍ；精加工（Ra０．３２～１．２５ｍ）时，背吃刀量可达０．１～０．４ｍｍ。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。
（２）进给量的选择。
进给量是数控机床切削用量中的重要参数，应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。粗加工，为保证刀杆、刀具、车床、零件刚度等条件允许的前提下，选择尽可能大的f值；精加工时，进给量主要受表面粗糙度要求的限制，当表面粗糙度要求较高时，应选较小的f值。数控机床面板上用进给速度表
示，在加工过程中，υf可通过机床面板上的υf修调开关进行人工调整，但是最大进给速
(下转142页)
生机械创新设计大赛一等奖、２０１２年全国大学生节能减排大赛一等奖等。
创新团队是学校建立的以本科生为主，教师为辅，以创新学习为目的本科生研究学习团体。学生在完成本专业学习内容的前提下，对某方面知识具有浓厚兴趣可加入创新团队进行学习。
在结业前，所有学生将参加学校组织
的成果考核及结业答辩。修满创新实践班课程并顺利结业的学生将获得重庆大学创新实践班结业证书。
5展望
值得一提的是，伴随着时代的发展，社会的进步，对创新型人才也会不断的提出
新的需求和要求。创新人的内涵、特征不是一成不变的，是处于不断的发展的，这也是我们以后工作需要进一步探讨和深化认识的问题。由于笔者对高校的实践和文献的查阅还有一定的局限性，故文中难免有不足之处和有待深入研究的地方。此外，在高校的创新人才培养的过程中，构建机制和渠道是很重要的，但是同时也应该从实际出发，结合本校的校情，为创新型国家建设培养各类创新型人才。
4“创新实践中心”实施效果
3创新人才培养保障机制
3.1实施保障
为了促进并保证选拔大学生有良好的实验条件并且最大限度的发挥其创造力，初步建成公共实践平台并针对部分学生，分批次使用。具体如图１。3.2公平报名与选拔机制
学生自愿填写《大学生创新实践班入班申请表》并向大学生创新实践中心提交申请。由大学生创新实践中心对申请材料进行审查，并组织进行笔试。笔试合格的学生由大学生创新实践中心组织面试，确定录取名单。
3.3雄厚的师资力量和优越的实践条件
大学生创新实践中心设立了学生学习室、学生实验室、学生讨论室等公共平台，配有计算机、加工机床等设备，为学生学习、团队活动提供优质学习条件。另外，学校聘请一批高水平教师为学生授课。3.4科学的管理
创新实践班学制三年，采取以“问题为核心”、“研究式”教学方法，单独设置培养计划，采取小班教学的方式，注重学生自主性、个性化学习，强调学生实践动手能力、创新能力培养。
每学期结束前，由相应的大学生创新实践中心组织专家对学生进行综合考核，综合考核不合格者自动退出创新实践班。
通过几年的实践，我校的学生参加创新实践中心、各类竞赛、课外科技实践等都取得了令人瞩目的成绩，主要表现在以下几个方面：
4.1“创新实践中心”为大学生提供了创新的平台
使学生在大学的氛围中获得自由的、良性创新能力的发展，美国的著名未来学家阿尔温托夫勒说了一句意义深刻的名言：“未来的文盲不再是目不识丁的人，而是那些没有学会学习的人”。在“创新实践中心”的学习过程中，学生要运用自己的知识进行思考，使之系统化、条理化、清晰化，从而解决实际问题。所学习的不仅仅是知识，还有学习的态度和思维的方式，这些就是一个人的创新能力的基础和本质。4.2引导参加科研,锻炼学生创新实践能力
参加“创新实践中心”的大学生，将有机会得到进入实验室的机会，参加项目，在实践中不断的认识自己，完善自己。我校的材料创新实践班第一届学员１３人参加国家大学生创新实验项目，７人参加重庆大学创新性实验计划ＳＲＴＰ，其中４人已结题；三项实用新型专利已受理，一项发明专利和两项实用新型专利已申请。机械创新实践班前两届创新班的学生积极参加全国性的创新实践大赛并取得了十分优异的成绩，包括２０１０和２０１２年第四届和第五届全国大学
参考文献
［１］刘军蓉．关于构建高校创新型人才培养模式的思考［Ｊ］．湖北经济学院学报：人文社会科学版，２００８．
［２］李国强．以创新能力为目标 构建创新
人才培养体系［Ｊ］．中国高等教育，２００７（１０）：３１－３３．
［３］马廷其．创新人才培养与大学人才培养
模式改革［Ｊ］．现代教育科学，２０１１（５）：１０４－１０７．
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度要受到设备刚度和进给系统性能等限制。
（３）切削速度υc。提高υc也是提高生产率的一个措施，但是υc与刀具寿命的关系比较密切。随着
切削功率Pm可按下式计算
中切削用量的确定原则和选择方法，结合现场的生产状况，选择出合理的切削用量，
从而保证零件的加工质量和加工效率，充分发挥数控机床的优点，提高企业的经济效益和生产水平。
Fcυ
Pm=
60×1000
式中，ｍ／ｍｉｎ。
Fc的单位为Ｎ，υ的的单位用
υc的增大，刀具使用寿命急剧下降，故υc
的选择主要取决于刀具使用寿命。另外，切削速度与加工材料也有很大关系。例如用立铣刀铣削合金钢３０ＣｒＮｉ２ＭｏＶＡ时，υc可采用８ｍ／ｍｉｎ左右；而用同样的立铣刀铣削铝合金时，υc可选２００ｍ／ｍｉｎ以上。（４）主轴转速ｎ（ｒ／ｍｉｎ）主轴转速一般根据切削速度来选定。数控机床的控制面板上一般备有主轴转速修调（倍率）开关，可在加工过程中对主轴转速进行整倍调整。
（５）校验机床功率。
切削用量选定后，应当校验机床功率是否超载。
机床的有效功率：P'E＝PE×ηm式中：P为机床电动机功率；E
ηm为机床传动率。
如果PE×P'E，则所选得切削用量可用；否则应适当降低切削速度。
参考文献
［１］王先逵．机械加工工艺手册［Ｍ］．２版．北京：机械工业出版社，２００６，１２．
［２］张超英．数控编程技术［Ｍ］．北京：中央
广播电视大学出版社．
［３］高枫，肖卫宁．数控车削编程与操作训
练［Ｍ］．２版．高等教育出版社，２０１０，７．［４］徐宏海．数控加工工艺中央广播电视大
学出版社［Ｍ］．
3应用
切削用量的具体数值应参阅机床说明书、切削用量手册，并结合实际经验而确定，下表是参考了切削用量手册并结合学生实习的特点而确定的切削用量选择参考表（如表１）。
现在数控机床在生产中已经普遍使用，这就要求编程人员必须熟悉数控加工
142中国科教创新导刊 Ｃｈｉｎａ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ