切削力与切削功率 (2).ppt

《切削力与切削功率 (2).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《切削力与切削功率 (2).ppt（29页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 第四章 切削力切削力的来源：被切削材料的弹性、塑性变形抗力 刀具与切屑、工件表面之间的摩擦力 将切削合力F分解为三个互相垂直的分力Fc、Ff、Fp Fc 主切削力，与切削速度方向一致 Ff 进给力，与进给方向平行，车外圆时称为轴向力 Fp 背向力(切深抗力)，与进给方向垂直，又称径向力一、切削力的分解二、切削力与切削功率的计算（一）用指数经验公式计算切削力（二）用单位切削力计算切削力 单位切削力 kc=Fc/Ac=Fc/(ap f)=Fc/(ac aw)可查手册 Fc=kc Ac KFc KFc为切削条件修正系数式中KFc、KFf、KFp为切削条件修正系数，xFc、yFc、zFc等为指数，均

2、可在切削用量手册中查到。（三）计算切削功率1.切削功率 Pe2.Pe Pc Pf Fc v+Ff nwf 10-3 Fc v（W）式中Fc、Ff 为切削力、进给力（N）；v 为切削速度（m/s）；nw为工件转速（r/s）；f 为进给量（mm/r）2.电动机功率 Pm PmPc/m m 为机床传动效率三、切削力的理论公式简化Fc令：x=作用角，合力与切削速度的夹角 合力与剪切面的夹角 化简思路：利用：利用：令：（用直线代曲线）不同C不同讨论：1.工件材料强度增大，增大，增大，但同时 增大，减小，减小。总的来说，增大 增大，不成正比例2.ap（或bD）增大，成正比例增大3.f（或hD）增大，增大,

3、同时 减小，引起 减小 总的来说，f 增大 增大，不成正比例。4.增大，C减小,显著减小.四、切削力的经验公式视切削条件乘修正系数(一)、切削力的测定 1.方法:电阻式测力仪,压电 式测力仪 3.压电式测力仪原理 2.电阻式测力仪原理(二)、实验数据的处理及经验公式的建立1.单向切削力指数公式例：当ap=4时，f 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5Fc868 1792 2432 3072 3904(1).用直线 拟合正规方程 检验：当 时 与868(实测值)误差大。最小二乘拟合 思路：以知某些点的实验数据，不知函数关系找近似函数 代替其中 称为基函数评判标准如最小，则P(X)称为f(x)的

4、最小二乘拟合函数 其中：yi为实测值，P(Xi)为实测时节点的计算值用指数曲线 拟合检验：用作图法建立公式用作图法建立公式2.多元切削力公式推导见周泽华88页 五、影响切削力的因素（一）工件材料的影响 工件材料的强度、硬度、塑性和韧性越大，切削力越大。1.s、HBS Fc,虽然h Fc，但总体Fc 2.s、HBS 相近，但较大，则强化系数n，Fc 如1Gr18Ni9Ti的Fc大于45钢的Fc 五、影响切削力的因素（二）切削用量的影响 apAc成正比，kc不变，ap的 指数约等于1，因而 切削力成正比增加 fAc成正比，但 kc略减小，f 的 指数小于1(0.750.9)，因而 切削力增加但与f

5、 不成正比速度v 对F 的影响分为有积屑瘤和无积屑瘤两种情况在无积屑瘤阶段，v 变形程度切削力减小实际生产中，粗加工时，可减小ap，增大f，在相同生产率的情况下可减小切削力和切削功率。1.在积屑瘤增长阶段 随v 积屑瘤高度 变形程度，F 2.在积屑瘤减小阶段 v 变形程度，F 3.在无积屑瘤阶段 随v，温度升高，摩擦 系数变形程度 F 计算F 时乘以修正系数Kv（三）刀具几何参数的影响 1.前角0 的影响 加工塑性材料时，0 变形程度FFc加工脆性材料时，切削变形很小，0对 F 影响不显著0 30或高速切削时，0对 F 影响不显著2.主偏角r的影响（1）r对Fc影响较小，影响程度不超过10%r

6、在6075之 间时，Fc最小。（2）r对Fp、Ff影响较大 Fp FD cosr Ff FD sinr Fp随r 增大而减小，Ff随r 增大而增大3.刃倾角s的影响（1）s对Fc影响很小（2）s对Fp、Ff影响较大 Fp随s增大而减小，Ff随s增大而增大4.负倒棱b1的影响b1 与f 之比增大,切削力随之增大。当切钢b1/f 5或切铸铁b1/f 3时，切削力趋于稳定，接近于负前角的状态。5.刀尖圆弧半径r的影响（1）r对Fc影响很小（2）Fp随 r增大而增大 Ff随 r增大而减小r增大相当于r减小的影响（六）刀具材料的影响 按立方氮化硼、陶瓷、涂层、硬质合金、高速钢顺序，切削力依次增大。（五）切削液的影响 切削液润滑作用越好，力减 小越显著，低速时更突出。（四）刀具磨损的影响 后刀面平均磨损带宽度VB 越大，摩擦越强烈，切削力 也越大。VB对背向力Fp影响最显著应用 Fc/Fp，Fc/Ff实现刀具磨损在线检测