第二章第2节-切削力.ppt

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1、第二节切削力一.切削力的来源与切削分力切削力：金属切削时，刀具切入工件，使被加工材料发生变形并成为切屑所需的力。切削力的来源：(1)克服被加工材料对弹性变形和塑性变形的抗力；(2)克服切屑对前刀面的摩擦力和刀具后刀面与已加工表面之间的摩擦力。第二节切削力切削分力(1)Fc——主切削力。它切于过渡表面并与基面垂直。Fc是计算车刀强度，设计机床零件，确定机床功率所必需的。(2)Ff——进给力。它在基面里并与工件轴线方向平行与进给方向相反的力。Ff是设计进给机构，计算车刀进给功率所必需的。第二节切削力(3

2、)Fp——背向力。它在基面里并与工件轴线垂直的力。Fp是进行加工精度分析、计算工艺系统刚度以及分析工艺系统振动时，所必须的参数。合力F第二节切削力称为推力第二节切削力二、切削功率切削功率Pe：是指消耗在切削过程中的总功率。为切削功率Pc与进给功率Pf之和。Fc消耗的功率约占总功率的90％以上；Ff消耗的功率只占总功率的1％～5％，可忽略不计；Fp不消耗功率。机床电机功率式中Fc——主切削力（N）；v——主运动速度（m/s）。第二节切削力三、单位切削力单位切削力：单位切削层面积上的主切削力。四、切削力

3、计算的经验公式两种方法：(1)计算切削力的指数公式(2)按单位切削力计算切削力切削力经验公式式中CFc,CFp,CFf——与工件、刀具材料有关系数；xFc,xFp,xFf——背吃刀量ap对切削力影响指数；yFc,yFp,yFf——进给量f对切削力影响指数；KFc,KFp,KFf——考虑切削速度、刀具几何参数、刀具磨损等因素影响的修正系数。第二节切削力五、影响切削力的因素（1）工件材料强度、硬度越高，或塑性、韧性越好→切削力↑（2）刀具几何角度前角的影响:γ0↑→切削变形↓→切削力↓。（塑性材料）后角

4、的影响：α0↑→后刀面与工件摩擦↓→切削力↓主偏角的影响：Fp=FDcosKrFf=FDSinKrKr↑→Fp↓,Ff↑负倒棱的影响：负倒棱可提高刀具的刃口强度，但会使切削力↑；影响切削力因素◆前角γ0增大，切削力减小◆主偏角κr对主切削力影响不大，对背向力和进给力影响显著（κr↑——Fp↓，Ff↑）前角对γ0切削力的影响前角γ0切削力Fγ0-Fcγ0–Fpγ0–Ff主偏角κr对切削力的影响主偏角κr/°切削力/N3045607590κr-Fcκr–Ffκr–Fp200600100014001800

5、2200刀具几何角度影响第二节切削力（3）切削用量背吃刀量和进给量：ap和f↑→切削力↑◆背吃刀量与切削力近似成正比；◆进给量增加，切削力增加，但不成正比；切削速度：无积屑瘤：vc↑→切削力↓有积屑瘤：积屑瘤增长期vc↑→切削力↓积屑瘤消退期vc↑→切削力↓（4）刀具材料刀具材料与被加工材料间的摩擦系数，影响到摩擦力的变化，直接影响着切削力的变化。