在切削加工中,切削力是一个非常重要的参数,切削热、刀具磨损等物理现象都与切削力有关,切削力还是设计和使用机床、刀具、夹具的重要依据。
一、切削力与切削功率
1.切削力
切削时,使被加工材料发生变形成为切屑所需的力称为切削力。使被加工材料发生变形所需克服的力主要是:
1)切削层材料和工件表面层材料对弹性变形、塑性变形的抗力。
2)刀具前刀面与切屑、刀具后刀面与工件表面间的摩擦阻力。
2.切削合力与分力
上述各力的总和形成作用在车刀上的合力 。可将 分解为 、 和 三个互相垂直的分力。
垂直于基面,与切削速度 的方向一致,称为切削力(也称切向力、主切削力)。 是计算切削功率和设计机床的主要参数。
平行于基面,并与进给方向相垂直,称为背向力。
平行于基面,并与进给方向平行,称为进给力。
在上述三个分力中, 值最大, 约为 , 约为 。
3.切削功率
消耗在切削过程中的功率称为切削功率,用 表示。由于在 方向的位移极小,可以近似认为 不作功,不消耗功率。根据切削功率选择机床电动机功率 时,还要考虑机床的传动效率。
4.单位切削力的概念
单位切削面积上的切削力 称为单位切削力。
二、切削力经验计算公式
1.切削力的测量
2.切削力经验计算公式
三、影响切削力的因素
1.工件材料的影响
工件材料的强度、硬度越高,切削力越大。切削脆性材料时,被切材料的塑性变形及它与前刀面的摩擦都比较小,故其切削力相对较小。
2.切削用量的影响
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