切削速度、進給量和切削深度三者稱為切削用量。它們是影響工件加工質量和生產效率的重要因素。
車削時,工件加工表面最大直徑處的線速度稱為切削速度,以v(m/min)表示。其計算公式:
v=πdn/1000(m/min)
式中:d——工件待加工表面的直徑(mm)
n——車床主軸每分鐘的轉速(r/min)
工件每轉一周,車刀所移動的距離,稱為進給量,以f(mm/r)表示;車刀每一次切去的金屬層的厚度,稱為切削深度,以ap(mm)表示。
為了保證加工質量和提高生產率,零件加工應分階段,中等精度的零件,一般按粗車一精車的方案進行。
粗車的目的是盡快地從毛坯上切去大部分的加工余量,使工件接近要求的形狀和尺寸。粗車以提高生產率為主,在生產中加大切削深度,對提高生產率最有利,其次適當加大進給量,而采用中等或中等偏低的切削速度。使用高速鋼車刀進行粗車的切削用量推薦如下:切削深度ap=0.8~1.5mm,進給量f=0.2~0.3mm/r,切削速度v取30~50m/min(切鋼)。
粗車鑄、鍛件毛坯時,因工件表面有硬皮,為保護刀尖,應先車端面或倒角,第一次切深應大于硬皮厚度。若工件夾持的長度較短或表面凸不平,切削用量則不宜過大。
粗車應留有0.5~1mm作為精車余量。粗車后的精度為IT14-IT11,表面粗糙度Ra值一般為12.5~6.3μm。
精車的目的是保證零件尺寸精度和表面粗糙度的要求,生產率應在此前提下盡可能提高。一般精車的精度為IT8~IT7,表面粗糙度值Ra=3.2~0.8μm,所以精車是以提高工件的加工質量為主。切削用量應選用較小的切削深度ap=0.1~0.3mm和較小的進給量f=0.05~0.2mm/r,切削速度可取大些。
精車的另一個突出的問題是保證加工表面的粗糙度的要求。減上表面粗糙度Ra值的主要措施有如下幾點。
(1)合理選用切削用量。選用較小的切削深度ap和進給量f,可減小殘留面積,使Ra值減小。
(2)適當減小副偏角Kr′,或刀尖磨有小圓弧,以減小殘留面積,使Ra值減小。
(3)適當加大前角γ0,將刀刃磨得更為鋒利。
(4)用油后加機油打磨車刀的前、后刀面,使其Ra值達到0.2~0.1μm,可有效減小工件表面的Ra值。
(5)合理使用切削液,也有助于減小加工表面粗糙度Ra值。低速精車使用乳化液或機油;若用低速精車鑄鐵應使用煤油,高速精車鋼件和較高切速精車鑄鐵件,一般不使用切削液。