切削力金屬切削過程重慶松溉職校李正波切削力金屬切削過程重慶松溉職校李正波1學(xué)習(xí)目標(biāo)：

金屬切削時(shí)，刀具切入工件，使被加工材料發(fā)生變形成為切屑所需要的力稱為切削力。研究切削力對(duì)刀具、機(jī)床、夾具的設(shè)計(jì)和使用都具有很重要的意義。學(xué)習(xí)本節(jié)主要掌握：1、切削分力及其對(duì)加工的影響；2、影響切削力的因素；3、切削力的計(jì)算。學(xué)習(xí)目標(biāo)：金屬切削時(shí)，刀具切入工件，使被加工材料發(fā)生變形成2一、切削力的產(chǎn)生來源

1、切屑形成過程中工件的彈性變形及塑性變形產(chǎn)生的抗力，2、切屑對(duì)前刀面及工件對(duì)后刀面的磨擦力切削力的來源.swf一、切削力的產(chǎn)生來源1、切屑形成過程中工件的彈性變形3二、切削力的分解切削力一般指工件、切屑對(duì)車刀多個(gè)力的合力，為計(jì)算與測(cè)量方便，通常將Fr(F)分解成主運(yùn)動(dòng)方向、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向和切深方向三個(gè)互相垂直的分力切削力的分解.swf二、切削力的分解切削力一般指工件、切屑對(duì)車刀多個(gè)力的合力，為41、主切削力Fz(Fc)垂直于基面的分力叫主切削力,它是總切削力在主運(yùn)動(dòng)方向上的分力。它與切削速度方向平行，所以又稱切向力占Fr的80-90%，消耗機(jī)床總功率90%以上。Fz是設(shè)計(jì)機(jī)床動(dòng)力、主傳動(dòng)系統(tǒng)零件強(qiáng)度和剛度的主要依據(jù)。對(duì)加工的影響：能使刀桿彎曲，因此在裝夾車刀時(shí)刀桿應(yīng)盡量伸出得短一些并且可能導(dǎo)致電機(jī)負(fù)載過重而“悶車”1、主切削力Fz(Fc)52、切深抗力Fy（Fp）在基面內(nèi)與進(jìn)給方向垂直的分力叫切深抗力，它是總切削力在垂直于工作平面方向上的分力。又稱徑向力、背向力、吃刀力它一般不消耗機(jī)床功率，對(duì)加工的影響使工件在水平面彎曲，影響工件的形狀精度，還是產(chǎn)生振動(dòng)的主要原因，是影響工件加工質(zhì)量的主要分力2、切深抗力Fy（Fp）在基面內(nèi)與進(jìn)給方向垂直的分力叫切深抗63、進(jìn)給抗力Fx（Ff）在基面內(nèi)并與進(jìn)給方向相反的分力叫進(jìn)給抗力，是總切削力在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的分力，又叫進(jìn)給力，軸向力對(duì)加工的影響它對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)零部件的受力大小有直接的影響，是設(shè)計(jì)和校驗(yàn)進(jìn)給機(jī)構(gòu)所必需的數(shù)據(jù)。3、進(jìn)給抗力Fx（Ff）在基面內(nèi)并與進(jìn)給方向相反的分力叫進(jìn)給7切削合力與分力的關(guān)系Fr==切削合力與分力的關(guān)系Fr=8影響切削力的因素1、工件材料工件硬度、強(qiáng)度越高，切削力就越大例如：不銹鋼1Cr18Ni9Ti的硬度接近45鋼，但延伸率是45鋼的4倍，所以切削變形大，切屑不易折斷，加工時(shí)產(chǎn)生的切削力較45鋼增大25%切削脆性材料比切削塑性材料的切削力要小一些例如HT200與45鋼的硬度較接近，但切削力要比后者小40%左右。影響切削力的因素1、工件材料92、切削用量：切削三要素中對(duì)切削力影響最大的是ap,其次是f，影響最小的是vc◆切削深度與切削力近似成正比；原因：ap增加一倍，切削寬度和切層厚度橫截面積增大一倍，使切削變形和摩擦成倍增加，故Fc也增加一倍◆進(jìn)給量增加，切削力增加，但不成正比；f增加一倍，F(xiàn)c只增大70%～80%◆低速切削塑性材料時(shí)，切削力隨vc的提高而減小；切削脆性材料時(shí)，vc的變化對(duì)切削力的影響不明顯2、切削用量：10應(yīng)用：在生產(chǎn)實(shí)踐中，如果刀具材料和機(jī)床性能允許，采用高速切削技術(shù)，既能提高生產(chǎn)效率，又使切削力減小。應(yīng)用：113、車刀幾何角度對(duì)切削力影響最大的是γo、kr、λs。

γo增大車刀鋒利，切屑變形小，切削力也小Kr主要改變軸向分力與徑向分力之比，kr增大徑向分力（Fy/Fp）減小，軸向分力（Fx/Ff）增大。車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)一定要選大的kr。λs對(duì)Fz影響很小，對(duì)Fx和Fy影響比較顯著，其原因是當(dāng)λs變化時(shí)，改變了Fz的方向。當(dāng)λs由正值向負(fù)值變化時(shí)，F(xiàn)y增大而Fx減小3、車刀幾何角度124、刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑增大時(shí)，使圓弧刃參加切削的長(zhǎng)度增加，當(dāng)工件的剛性不足時(shí)就會(huì)引起振動(dòng)。5、刀具材料與工件材料之間的親和性影響其間的摩擦，而影響切削力。立方碳化硼、陶瓷、涂層、硬質(zhì)合金、高速鋼6、切削液有潤(rùn)滑作用，使切削力降低7、后刀面磨損使切削力增大，對(duì)切深抗力Fy的影響最為顯著4、刀尖圓弧半徑13切削力的計(jì)算車削鑄鐵時(shí)Fz≈1000apf車削鋼件時(shí)Fz≈2000apf其中，F(xiàn)z----主切削力，Nap----背吃刀量，mmf-----進(jìn)給量，mm/r切削力的計(jì)算車削鑄鐵時(shí)14切削力金屬切削過程重慶松溉職校李正波切削力金屬切削過程重慶松溉職校李正波15學(xué)習(xí)目標(biāo)：

金屬切削時(shí)，刀具切入工件，使被加工材料發(fā)生變形成為切屑所需要的力稱為切削力。研究切削力對(duì)刀具、機(jī)床、夾具的設(shè)計(jì)和使用都具有很重要的意義。學(xué)習(xí)本節(jié)主要掌握：1、切削分力及其對(duì)加工的影響；2、影響切削力的因素；3、切削力的計(jì)算。學(xué)習(xí)目標(biāo)：金屬切削時(shí)，刀具切入工件，使被加工材料發(fā)生變形成16一、切削力的產(chǎn)生來源

1、切屑形成過程中工件的彈性變形及塑性變形產(chǎn)生的抗力，2、切屑對(duì)前刀面及工件對(duì)后刀面的磨擦力切削力的來源.swf一、切削力的產(chǎn)生來源1、切屑形成過程中工件的彈性變形17二、切削力的分解切削力一般指工件、切屑對(duì)車刀多個(gè)力的合力，為計(jì)算與測(cè)量方便，通常將Fr(F)分解成主運(yùn)動(dòng)方向、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向和切深方向三個(gè)互相垂直的分力切削力的分解.swf二、切削力的分解切削力一般指工件、切屑對(duì)車刀多個(gè)力的合力，為181、主切削力Fz(Fc)垂直于基面的分力叫主切削力,它是總切削力在主運(yùn)動(dòng)方向上的分力。它與切削速度方向平行，所以又稱切向力占Fr的80-90%，消耗機(jī)床總功率90%以上。Fz是設(shè)計(jì)機(jī)床動(dòng)力、主傳動(dòng)系統(tǒng)零件強(qiáng)度和剛度的主要依據(jù)。對(duì)加工的影響：能使刀桿彎曲，因此在裝夾車刀時(shí)刀桿應(yīng)盡量伸出得短一些并且可能導(dǎo)致電機(jī)負(fù)載過重而“悶車”1、主切削力Fz(Fc)192、切深抗力Fy（Fp）在基面內(nèi)與進(jìn)給方向垂直的分力叫切深抗力，它是總切削力在垂直于工作平面方向上的分力。又稱徑向力、背向力、吃刀力它一般不消耗機(jī)床功率，對(duì)加工的影響使工件在水平面彎曲，影響工件的形狀精度，還是產(chǎn)生振動(dòng)的主要原因，是影響工件加工質(zhì)量的主要分力2、切深抗力Fy（Fp）在基面內(nèi)與進(jìn)給方向垂直的分力叫切深抗203、進(jìn)給抗力Fx（Ff）在基面內(nèi)并與進(jìn)給方向相反的分力叫進(jìn)給抗力，是總切削力在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的分力，又叫進(jìn)給力，軸向力對(duì)加工的影響它對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)零部件的受力大小有直接的影響，是設(shè)計(jì)和校驗(yàn)進(jìn)給機(jī)構(gòu)所必需的數(shù)據(jù)。3、進(jìn)給抗力Fx（Ff）在基面內(nèi)并與進(jìn)給方向相反的分力叫進(jìn)給21切削合力與分力的關(guān)系Fr==切削合力與分力的關(guān)系Fr=22影響切削力的因素1、工件材料工件硬度、強(qiáng)度越高，切削力就越大例如：不銹鋼1Cr18Ni9Ti的硬度接近45鋼，但延伸率是45鋼的4倍，所以切削變形大，切屑不易折斷，加工時(shí)產(chǎn)生的切削力較45鋼增大25%切削脆性材料比切削塑性材料的切削力要小一些例如HT200與45鋼的硬度較接近，但切削力要比后者小40%左右。影響切削力的因素1、工件材料232、切削用量：切削三要素中對(duì)切削力影響最大的是ap,其次是f，影響最小的是vc◆切削深度與切削力近似成正比；原因：ap增加一倍，切削寬度和切層厚度橫截面積增大一倍，使切削變形和摩擦成倍增加，故Fc也增加一倍◆進(jìn)給量增加，切削力增加，但不成正比；f增加一倍，F(xiàn)c只增大70%～80%◆低速切削塑性材料時(shí)，切削力隨vc的提高而減?。磺邢鞔嘈圆牧蠒r(shí)，vc的變化對(duì)切削力的影響不明顯2、切削用量：24應(yīng)用：在生產(chǎn)實(shí)踐中，如果刀具材料和機(jī)床性能允許，采用高速切削技術(shù)，既能提高生產(chǎn)效率，又使切削力減小。應(yīng)用：253、車刀幾何角度對(duì)切削力影響最大的是γo、kr、λs。

γo增大車刀鋒利，切屑變形小，切削力也小Kr主要改變軸向分力與徑向分力之比，kr增大徑向分力（Fy/Fp）減小，軸向分力（Fx/Ff）增大。車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)一定要選大的kr。λs對(duì)Fz影響很小，對(duì)Fx和Fy影響比較顯著，其原因是當(dāng)λs變化時(shí)，改變了Fz的方向。當(dāng)λs由正值向負(fù)值變化時(shí)，F(xiàn)y增大而Fx減小3、車刀幾何角度264、刀尖圓弧半徑刀尖圓弧半徑增大時(shí)，使圓弧刃參加切削的長(zhǎng)度增加，當(dāng)工件的剛性不足時(shí)就會(huì)引起振動(dòng)。5、刀具材料與工件材料之間的親和性影響其間的摩擦，而影響切削力。立方