[工学]切削力.ppt

测定机床功率及计算切削力 Pm=PEηm 用测力仪（机械、液压和电气测力仪）测量切削力 多采用电阻应变片式测力仪，压电式测力仪 采用单片机微机进行切削力数据采集和处理 负倒棱为沿主切削刃磨出负前角和宽度为br1 的窄棱面，即第一前面。 前刀面上的负倒棱 (如图所示)有利于增强刀刃强度，但也增加了切屑变形程度，所以使切削力增大。 图 rε对切削力的影响 5、刃倾角λs。 实验证明，λs对Fz的影响不大，但对Fx、 Fy的影响较大。λs增大，背吃刀力Fy方向的前角γp增大，Fy减小；而进给抗力Fx方向的前角γf减小，则Fx增大。 图 λs对切削力的影响 ◆ 前角γ0 ↑ ，切削力↓ ◆ 负倒棱br1 ↑ ，切削力↑ ◆主偏角κr 对主切削力影响不大，对吃刀抗力和进给抗力影响显著（ κr ↑—— Fy↓，Fx↑） ◆ 与主偏角相似，刃倾角λs对主切削力影响不大，对吃刀抗力和进给抗力影响显著（ λs ↑ —— Fy↓，Fx↑） ◆ 刀尖圆弧半径 rε 对主切削力影响不大，对吃刀抗力和进给抗力影响显著（ rε ↑ —— Fy↑，Fx↓） ； 四、其它 ◆ 刀具材料：刀具材料与被加工材料间的摩擦系数影响切削力的变化。如硬质合金的μ值随钴含量的增多和碳化钛含量的减少而提高，故使用含钴量多的硬质合金刀片，切削力将增大；YT类硬质合金的摩擦系数较高速钢小，可使Fz下降5％～10％，而YG类硬质合金则基本与高速钢相同，陶瓷刀片导热性小，在较高的温度下工作时因摩擦降低， 切削力减小图4－25。 ◆ 切削液：有润滑作用，可减小摩擦，使切削力降低 ； ◆ 后刀面磨损：刀具的磨损量加大时， 使切削力增大，对吃刀抗力Fp的影响最为显著 。 第五节 切削力的理论研究 剪切角(?)理论 (从固体力学出发) Merchant 理论：剪切面位于要求剪切能量最小的位置 ?=?/4+(?o-?)/2 Lee and Shaffer理论：最大主应力和最大剪应力之间的夹角为?/4 ?=?/4+?o-? * 第四章 切削力 第一节 切削力的来源、切削合力及其分解、切削功率 第二节 切削力的测量及切削力的计算 第四节 影响切削力的因素 第三节 切削力的指数公式和切削力的预报及估算 第五节 切削力的理论研究 切削时作用在刀具上的力，由下列两个方面组成： ① 变形区内产生的弹性变形抗力和塑性变形抗力 ② 切屑、工件与刀具间的摩擦力。 直角自由切削切削力的合力及其分力 作用在前刀面的弹、塑性变形抗力Fny 作用在前刀面的摩擦力Ffy 合力Fr 作用在后刀面的弹、塑性变形抗力Fna 作用在后刀面的摩擦力Ffa 第一节 切削力的来源、切削合力及其分解、切削功率 一、切削力的来源 非自由切削合力及其分力 在铣削平面时，上述分力亦称为：Fz－切向力、Fy－径向力、Fx－轴向力。 为了便于分析切削力的作用和测量、计算切削力的大小,通常将合力Fr在按主运动速度方向、切深方向、进给方向作的空间直角坐标轴z、y、x上分解成三个分力，它们是： 主切削力Fz ——切向力 主运动切削速度方向的分力 切深抗力Fy ——径向力 切深方向的分力 进给抗力Fx ——轴向力 进给方向的分力 二、切削合力及其分解 κr Fc F Fp Ff ·p Ff Ff ·p Ff ·p f v 切削力的分解 F 切削合力 Fc 主切削力 Fp 吃刀抗力 Ff 进给抗力 切削力的分解 （c）非自由切削 由图可知，合力与各分力间关系为： 其中，Fy＝Fx.ycoskr； Fx=Fx.ysinkr 式中 Fxy－合力在Fr基面上的分力。 切削力的分解 (1)单位切削力 单位切削力p是指切除单位切削层面积所产生的主切削力，可用下式表示： 表明，单位切削力p与进给量f有关，它随着进给量f增加而减小。单位切削力p不受背吃刀量asp的影响，这是因为背吃刀量改变后，切削力Fz与切削层面积AD以相同的比例随着变化。而进给量f增大，切削层面积AD随之增大，而切削力Fz增大不多。 利用单位切削力p来计算主切削力Fz较为简易直观。 三、切削功率 （2）切削功率 切削功率Pm是指车削时在切削区域内消耗的功率，通常计算的是主运动所消耗的功率。 式中 Fz－主切削力（N）; vc－主运动切削速度。 机床电动机所需功率PE应为： PE≧Pm/η k