摘要：加工过程中，数控机床切削用量的合理选择影响到生产率、生产成本和加工质量，尽管早就已认识到切削用量优化的重要性，但切削用量的选择大多依赖于经验和手册。这虽然能够保证加工任务的完成，但却远不能达到最优。对于以时间、质量和成本为本的现代制造业而言，切削用量优化具有非常重要的意义。在数控加工技术中，数控铣床是重要的切削生产设备，如何确定合理的切削用量以充分发挥数控铣床的加工能力，是一项很有价值的工作。本论文针对数控铣削切削用量的选用如何优化进行探讨。
1前言
近年来，随着科学技术的迅速发展，机械产品的形状和结构不断改进，精度要求不断提高，因此对加工机械产品零件部件的生产设备机床也提出高性能、高精度的要求。数控加工技术是20世纪40年代后期为适应加工复杂外形零件而发展起来的，自从1952年第一台数控机床问世到现在，数控技术的发展非常迅速。
数控加工具有如下特点：
1.1加工复杂形状能力
数控加工运动的可控性使其能完成普通加工方法难以完成的复杂型面加工。
1.2高质量
数控加工是用数字程序控制实现自动加工，排除了人为误差因素，且加工误差还可以由数控系统通过软件技术进行补偿校正，因此可以提高零件加工精度和产品质量。
1.3高效率
与采用普通机床加工相比，采用数控加工一般可以提高生产率2-3倍。有时零件一次装夹后能完成几乎所有部位的加工，不仅可消除多次装夹引起的定位误差，且可大大减少加工辅助操作，使加工效率进一步提高。
1.4高柔性
只需改变零件程序即可适应不同品种的零件加工，且几乎不需要制造专用工装夹具，因此加工柔性好，适应多品种、中小批量的现代生产需要。
切削加工是金属加工中最基本的手段，切削加工的工作量占机械制造工作量的30%-40%，约70%的零部件采用切削加工来进行。据估计，在21世纪切削加工仍将占机械加工量的90%以上，因此，提高切削加工的效率和质量仍是机械制造业的重要课题。数控机床种类很多，按切削加工功能不同可以分为数控车床、数控铣床、数控磨床、加工中心等。而数控铣床用途非常广泛，不仅可以加工各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面和孔，而且还能加工各种平面曲线和空间曲线等复杂型面，适合各种模具、凸轮、板类及箱体类零件的加工。
2数控铣削切削用量选用的复杂性
数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。切削用量包括切削速度、背吃刀量或侧吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。数控铣削切削用量包括：
2.1背吃刀量(端铣)或侧吃刀量(圆周铣)
背吃刀量ap为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为mm。端铣时，ap为切削层深度；而圆周铣削时，ap为被加工表面的宽度。
侧吃刀量ae为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为mm。端铣时，ae为被加工表面宽度；而圆周铣削时，ae为切削层深度。
在保证加工表面质量加工质量的前提下，背吃刀量(ap)应据机床、工件和刀具的刚度来决定，在刚度允许的条件下，应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。
2.2进给速度
进给速度vf是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移，单位为mm/min。它与铣刀转速n、铣刀齿数Z及每齿进给量fz(单位为mm/z)的关系为:vf=fzZn
进给速度F是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。每齿进给量fz的选取主要取决于工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工件材料的强度和硬度越高，fz越小；反之则越大。硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀。工件表面粗糙度要求越高，fz就越小。工件刚性差或刀具强度低时，应取小值。