在加工过程中，了解影响切削过程的各种参数对于获得最佳结果至关重要。其中两个最重要的参数是切削速度和进给速率。虽然它们经常一起提及，但它们指的是切削过程的不同方面 CNC加工工艺 并对结果产生明显影响。切削速度是指材料表面相对于刀具切削刃的移动速度，而进给速度是指刀具相对于工件材料的移动速度。
这两个因素在决定加工过程的整体效率方面都发挥着重要作用。然而，切削速度特别影响功率使用和刀具寿命，而进给率则影响加工时间和表面光洁度。在本文中，我们将解释切削速度和进给率之间的主要区别，以及了解这些区别如何帮助您优化加工操作。
什么是切削速度？
切削速度描述的是工件材料表面相对于刀具切削刃的移动速度。这是机械加工中的关键参数，直接影响切削质量、刀具磨损和功耗。它通常以表面英尺/分钟 (SFM) 或米/分钟 (MPM) 为单位进行测量，具体取决于您所在的位置。您选择的切削速度直接影响机器在一转内切下的工件材料量。
切割速度特点
- 刀具寿命：切削速度直接影响刀具的使用寿命。如果速度过高，会产生过多的热量，导致切削刀具快速磨损甚至损坏。相反，速度过低可能无法有效去除材料，从而降低生产率。
- 表面光洁度：切割速度也会影响工件的表面光洁度。较高的切割速度可以产生更光滑的表面，但如果速度过高，则会引起颤动或振动，从而对表面质量产生负面影响。另一方面，较低的速度可能会导致表面更粗糙，尤其是在较硬的材料上。
- 热量产生：随着切削速度的增加，切削刃产生的热量也会增加。控制热量至关重要，因为过多的热量会导致刀具磨损或损坏工件。适当的冷却和润滑可以帮助缓解这一问题，让您保持最佳切削速度，而不会影响刀具寿命或工件质量。
- 材料类型：不同的材料需要不同的切割速度。例如，较软的材料 铝等材料 可以以较高的速度进行加工，而不锈钢等较硬的材料则需要较低的速度以避免刀具过度磨损。
- 效率和生产力：合适的切削速度可以显著提高加工过程的效率。通过优化速度，您可以最大限度地提高材料去除率，最大限度地减少刀具磨损，并减少二次精加工操作的需要。
如何确定切割速度
为了在 CNC 加工中获得最佳效果，设置最佳切割速度至关重要。确定此速度需要考虑几个因素，这些因素会影响加工过程的性能和质量。以下是一些关键考虑因素：
工件硬度
被加工材料的硬度对切削速度有显著影响。较硬的材料需要较低的速度以防止刀具过度磨损，而较软的材料（如铝）可以以较高的速度切削。例如，与加工铝相比，切削钢需要的速度要慢得多。
刀具材料
切削刀具的材料在确定合适的速度方面起着至关重要的作用。由高强度材料制成的刀具可以承受更快的切削速度，且磨损最小。相反，较软的刀具在高速下更容易快速磨损，从而缩短其使用寿命。选择合适的切削刀具材料可确保高效加工和更长的刀具寿命。
预期工具寿命
切削刀具的预期使用寿命是另一个关键因素。这涉及平衡刀具成本和生产产出。如果刀具价格昂贵或预计使用寿命更长，则可能需要使用较低的切削速度来减少磨损。另一方面，如果刀具具有成本效益且用于短期生产，则较高的速度可能是可以接受的。
切削深度
切削深度直接影响切削速度。切削越深，产生的热量越多，刀具的负荷也越大，因此必须降低速度以防止损坏。切削深度过深会导致刀具快速磨损、切削力增大和表面光洁度较差。相反，切削深度越浅，切削速度越快，效率越高。
什么是进给率？
进给率是机械加工中另一个关键参数，指的是 CNC 机床在加工过程中相对于工件材料移动的速度。它衡量材料本身相对于切削刀具的移动速度。铣削加工中的进给率通常以英寸/分钟 (IPM) 或毫米/分钟 (mm/min) 为单位。对于车削和镗孔加工，进给率以英寸/转 (IPR) 为单位。正确的进给率对于确保有效去除材料至关重要。
进给速度的特点
- 材料去除率：进给率直接影响从工件去除材料的速率。更高的进给率可以在更短的时间内去除更多的材料，从而提高生产率，但也需要仔细控制以避免切削刀具过载。
- 刀具负荷：进给率决定了切削刀具上的负荷。进给率越高，刀具每次加工的材料就越多，如果刀具或机器的设计不能承受这种负荷，则会增加磨损。相反，进给率过低可能会导致摩擦而不是切削，这会使刀具变钝并产生质量差的切削。
- 表面光洁度：与切削速度一样，进给率在确定工件的表面光洁度方面也发挥着重要作用。进给率越高，表面光洁度就越差，因为切削刀具每次切削的材料越多。另一方面，进给率越低，表面越光滑，但可能会降低整体生产率。
- 切屑形成：进给率会影响加工过程中产生的切屑的大小和形状。适当的切屑形成很重要，因为它有助于散热并防止切屑堵塞切削区域。理想的进给率可确保切屑形成一致，从而可以轻松地从切削区中清除。
- 机器负载和稳定性：较高的进给率会增加机器的负载，并会影响其稳定性。如果进给率过高，则会引起振动、颤动，甚至机器损坏。相反，如果进给率过低，则可能无法充分利用机器的功能，从而导致效率低下。
如何确定进料速率
与切削速度一样，进给率对 CNC 加工过程有显著影响，尽管其影响通常不那么明显。然而，进给率在加工过程中起着至关重要的作用 表面光洁度 以及加工部件的整体外观。优化进给率对于实现所需质量至关重要。以下是一些需要考虑的关键因素：
切割宽度
当切削宽度小于刀具直径的一半时，可能会发生切屑变薄。切屑变薄是一种缺陷，即刀具在每次旋转中去除的材料量（切屑负荷）减少。这会减慢加工过程并增加生产时间。为了解决这个问题，机械师可以提高进给率，从而提高生产率。
影响进给率的其他因素
其他几个因素也会影响进给速率，包括：
- 工具类型：不同的工具需要不同的进给率才能有效运行。
- 机器主轴功率：主轴的可用功率影响工具在不影响质量的情况下的移动速度。
- 工件强度：材料的强度影响工具在不造成损坏或过度磨损的情况下切割的速度。
- 每英寸螺纹数 (TPI)：对于攻丝、板牙头和螺纹工具，TPI 决定了精确和一致的螺纹加工所需的进给率。
切削速度与进给率：差异对比
了解切削速度和进给率之间的差异对于优化加工过程至关重要。虽然它们经常一起讨论，但它们指的是加工的不同方面，这些方面会以不同的方式影响结果。以下是切削速度和进给率之间的对比：
定义
- 切削速度：指工件经过刀具切削刃的速度。以表面英尺/分钟 (SFM) 或米/分钟 (MPM) 为单位。
- 进给率：指刀具沿工件材料移动的速度。以英寸/分钟 (IPM) 或毫米/分钟 (mm/min) 为单位。
准线和母线对比
- 切削速度：切削速度提供了母线，因为它表示切削刃在工件表面上的相对运动，从而在过程中产生所需的形状或材料去除。
- 进给速度：进给运动提供了准线，因为它决定了刀具在加工过程中前进的路径或方向，引导刀具在工件上前进以形成最终的几何形状。
对刀具寿命的影响
- 切削速度：切削速度越高，产生的热量越多，如果管理不当，会影响刀具寿命。切削速度对刀具寿命的影响比进给率大得多。
- 进给率：虽然对刀具寿命的影响较小，但较高的进给率会增加刀具的负荷，从而可能导致更快的磨损，特别是如果刀具不是设计来承受增加的负荷的话。
对表面光洁度的影响
- 切削速度：较高的切削速度通常可产生更光滑的表面，但速度过快会导致刀具颤动和表面质量差。
- 进给率：进给率越高，表面越粗糙，因为每次加工去除的材料越多，导致表面的刀痕越大。
材料注意事项
- 切割速度：必须根据材料的硬度和耐热性进行调整。材料越软，切割速度越快。
- 进给率：也取决于材料，较软的材料通常允许更高的进给率，而不会影响刀具寿命或表面光洁度。
与加工效率的关系
- 切削速度：直接影响材料去除效率和操作的整体速度。优化切削速度可以显著缩短加工时间。
- 进给率：在快速去除材料与保持刀具寿命和实现所需表面光洁度之间取得平衡。调整进给率是优化生产而不牺牲质量的关键。
发热
- 切削速度：主要影响切削刃的发热，需要进行控制以防止刀具磨损或工件损坏。
- 进给率：影响切屑的形成和散热能力，但过大的进给率会因刀具负荷增加而产生过多的热量。
如何确定进给率和切削速度公式
上图显示了计算切削速度和进给率所涉及的所有因素。要计算进给率，需要两个步骤。首先，您需要找到每齿进给率，然后使用它来计算切削刀具的进给率。以下是进给率和切削速度的详细步骤：
确定进料速率的步骤：
- 测量或获取主轴转速（n）。
- 根据工具制造商的建议确定每齿进给量（f）。
- 将 N 乘以 f 来计算进给速率。
确定切割速度的步骤：
- 测量工件或工具的直径（D）。
- 确定主轴转速（n）。
- 使用上述公式计算切割速度。
对比表
| 方面 | 切割速度 | 进给速度 |
| 定义 | 速度很快，工件材料会快速越过刀具的切削刃。 | CNC 机床相对于工件材料移动的速度。 |
| 多维数据监测 | 以表面英尺每分钟 (SFM) 或米每分钟 (MPM) 为单位测量 | 以英寸每分钟 (IPM)、英寸每转 (IPR) 或毫米每分钟 (mm/min) 为单位 |
| 母线和母线 | 提供母线，因为它表示切削刃在工件表面上的相对运动。 | 提供准线，因为它决定了刀具在加工过程中前进的路径或方向。 |
| 对刀具寿命的影响 | 严重影响工具寿命。 | 对刀具寿命影响较小，但也会导致刀具磨损。 |
| 对表面光洁度的影响 | 较高的速度通常会产生更平滑的表面，但如果过快则会引起颤动。 | 由于工具痕迹较大，较高的加工速率往往会产生较粗糙的表面。 |
| 材料注意事项 | 必须根据材料的硬度和耐热性进行调整。 | 取决于材料；较软的材料可以实现更高的速率而不会影响质量。 |
| 加工效率 | 影响材料去除效率和整体操作速度。 | 在快速去除材料与保持刀具寿命和表面光洁度之间取得平衡。 |
| 发热 | 主要影响切削刃的热量，需要冷却管理。 | 影响切屑形成和热量排出；过高的速率会因工具负荷而增加热量。 |
切削速度和进给率之间有关系吗？
是的，在加工过程中，切削速度和进给率之间存在关系。这两个参数共同影响切削过程中的整体效率、质量和刀具寿命。它们之间的关系如下：
1. 材料去除率 (MRR)：切削速度和进给率的组合直接影响材料去除率。较高的切削速度和进给率通常会增加材料去除率，从而加快加工过程。但是，这必须与刀具和机器的功能保持平衡。
2. 表面光洁度：切削速度主要通过控制刀具在材料上的移动来影响光洁度，而进给率则会影响每次切削的材料去除量。调整其中一个因素通常需要调整另一个因素，以保持所需的表面质量。
3. 刀具寿命：切削速度和进给率都会影响切削刀具的磨损。高切削速度会导致过热，而高进给率会增加刀具的负荷。两者需要平衡，以最大限度地延长刀具寿命，而不会牺牲效率。
结语
了解切削速度和进给率之间的差异对于优化加工操作至关重要。切削速度侧重于刀具在材料上的运动，而进给率则涉及材料送入刀具的速度。这两个参数都会影响刀具寿命、表面光洁度和整体效率。
通过仔细平衡切削速度和进给率，您可以在速度、精度和刀具寿命之间实现完美平衡。无论您是初学者还是经验丰富的专业人士，了解这些概念都将有助于您在加工项目中取得更好的结果。对于专业的加工服务，请考虑与 辛蒂龙—我们提供精确和可靠的服务。
常见问题
1.切割速度太高会怎样？
如果切削速度过高，会产生过多的热量，导致刀具磨损、刀具寿命缩短，甚至可能损坏工件。高速还会引起刀具颤动，导致表面光洁度差和加工精度降低。
2. 进给率如何影响表面光洁度？
进给率越高，表面光洁度越粗糙，因为切削刀具每次切削的材料越多，留下的刀痕也越大。相反，进给率越低，表面光洁度越光滑，但可能会减慢加工过程并降低生产率。
3. 我可以使用相同的切割速度来切割不同的材料吗？
不，不同的材料需要不同的切割速度。铝等较软的材料可以以较高的速度切割，而不锈钢等较硬的材料则需要较低的速度以防止刀具磨损并确保高质量的表面处理。始终根据所加工的材料调整切割速度。
太棒了，在一起
