1、,模塊四：任務(wù)1 車(chē)削時(shí)車(chē)刀刀尖受力計(jì)算,【目的與要求】 1 、了解空間力系的概念；建立空間直角坐標(biāo)系。 2、了解交于一點(diǎn)且互相垂直的空間三力的合成方法。,一、任務(wù)描述,如圖1-4-1所示.在車(chē)床上車(chē)削工件外圓時(shí)，車(chē)刀刀尖受工件材料切削阻力作用，用測(cè)力計(jì)測(cè)得徑向力Fx=4.5 kN軸向力Fy=6.3 kN，圓周力Fz =18 kN。試求刀尖所受合力的大小以及它與工件徑向x軸、軸向y軸、切向z軸的夾角。,二、任務(wù)分析：,由前面所學(xué)知識(shí)可知，同一平面上的多個(gè)力可以合成為一個(gè)力。如圖1-4-1所示車(chē)刀在切削時(shí)刀尖受到了相交于一點(diǎn)的三個(gè)力的作用，雖不在同一個(gè)平面內(nèi)，但三個(gè)力相互垂直，就好像是通過(guò)長(zhǎng)方體

2、某一頂點(diǎn)的三條棱邊。由于相交兩直線(xiàn)確定一平面，因此我們可以先將三中的任意兩力合成為一個(gè)力，此合力也一定通過(guò)刀尖并與三力中的另外一個(gè)力共面，可以再次合成，從而得到最終的合力。至于合力的方向即各軸的夾角，在計(jì)算出合力的大小后通過(guò)幾何關(guān)系計(jì)算即可得出。,三、知識(shí)鏈接：,1、空間一般力系：各力的作用線(xiàn)不全在同一平面內(nèi)且任意分布的力系。也稱(chēng)空間任意力系。所謂任意分布是指各力的作用線(xiàn)既不完全相交也不完全相互平行。物體受空間一般力系作用是物體受力最一般的情況，在工程實(shí)際中很普遍。,2020/7/28,5,車(chē)床主軸,手搖鉆,飛行的飛機(jī),空間任意力系,空間平行力系,空間匯交力系,空間力系是工程實(shí)際中常用的一種力

3、系，應(yīng)用廣泛，如減速器中的輸入軸、齒輪的輪齒、許多刀具的受力都是空間力系作用的實(shí)例子。,2、交于一點(diǎn)且互相垂直的三力的合成 如圖1-4-1b利用平行四邊形法則求得Fx與Fy的合力Fxy. 再利用平行四邊形法則求得Fx與Fy的合力F，即為Fx、Fy、Fz三個(gè)力的 合力，顯然，合力也作用于o點(diǎn)。合力F的大小為： 合力F的方位可用它的分力Fx、Fy、Fz的夾角、稱(chēng)為方位角。,四、任務(wù)實(shí)施：,1確定車(chē)刀刀尖為研究對(duì)象，以工件主軸為水平軸建立如圖1-4-1所示空間直角坐標(biāo)系。 2進(jìn)行刀尖受力分析。 3用力直角平行六面體法則求合力F。 以三力Fx、Fy、Fz為棱邊作一直角平行六面體，則此六面體的對(duì)角線(xiàn)即為三力的合力F。 4求力F與工件徑向z軸、軸向y軸、切向z軸的夾角。 力F與z軸的夾角用表示，則cos=Fx/F=0.23，即=76. 70。 力F與y軸的夾角用表示，則cos=0.321，即= 71. 28。 力F與z軸的夾角用表示，則,cos=0. 92，即=23. 07。,小結(jié)： 空間力系是