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1、安徽涉外經(jīng)濟(jì)職業(yè)學(xué)院課程論文切削力學(xué)習(xí)總結(jié)與體會(huì)課程名稱:金屬切削原理及刀具學(xué)年學(xué)期:2013年-2014年系別:工程系專業(yè)班級(jí):模具設(shè)計(jì)與制造姓名:楊碩學(xué)號(hào):120704128授課教師簽名:_論文評(píng)分(百分制):切削力學(xué)習(xí)總結(jié)與體會(huì)金屬切削時(shí),刀具切入工件使切削層金屬轉(zhuǎn)變成切屑所需要的力稱為切削力。通俗的講:在切削加工時(shí),工件材料抵抗刀具切削時(shí)產(chǎn)生的阻力。切削力是切削層金屬產(chǎn)生變形的主要因素,在使切削層金屬產(chǎn)生變形的同時(shí),切削力消耗了功率,不但使刀兵變鈍失去切削能力,而且使加工表面質(zhì)量變差,影響了生產(chǎn)效率。研宂切削力
2、,對(duì)進(jìn)一步弄清切削機(jī)理,對(duì)計(jì)算功率消耗,對(duì)刀具、機(jī)床、夾具的設(shè)計(jì),對(duì)制定合理的切削用量,優(yōu)化刀具幾何參數(shù)等,都具有非常重要的意義。切削力來源于三個(gè)方面:1、克服被加工材料對(duì)彈性變形的抗力;2、克服被加工材料對(duì)塑性變形的抗力;3、克服切屑對(duì)前刀面的摩擦力和刀具后刀面對(duì)過渡表面與己加工表面之間的摩擦力。切削力有三個(gè)垂直的分力:即:主切削力、背向力、進(jìn)給力。切削力的大小數(shù)值,可以用儀器測(cè)量的方法獲得,也可以用公式計(jì)算出來。1、切削力(主切削力)Fe:在主運(yùn)動(dòng)方向上的分力。它是校驗(yàn)和選擇機(jī)床功率,校驗(yàn)和設(shè)計(jì)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、刀具
3、和夾具強(qiáng)度和剛性的重要依據(jù)。2、背向力(切深抗力)Fp:垂直于工作平面上的分力。它是影響加工精度、表而粗糙度的主要原因。3、進(jìn)給力(進(jìn)給抗力)Ff:進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的分力,使工件產(chǎn)生彈性彎曲,引起振動(dòng)。它是校驗(yàn)進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的主耍依據(jù)。影響切削力的因素1.機(jī)加設(shè)備自身的功率大小,它是切削力的客觀條件2.所加工材料的種類3.刀具的種類和刀片參數(shù)的不同切削力的大小可采用間接測(cè)量法(電功率法)和直接測(cè)量法(測(cè)力儀法)來切削力計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式通過試驗(yàn)的方法,測(cè)出各種影響因素變化時(shí)的切削力數(shù)據(jù),加以處理得到的反映各因素與切削力關(guān)系的表
4、達(dá)式,稱為切削力計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式。在實(shí)際中使用切削力的經(jīng)驗(yàn)公式有兩種:一是指數(shù)公式,二是單位切削力。1.指數(shù)公式主切削力背向力Ff=CFa^.f^v^.KF進(jìn)給力2.單位切削力單位切削力是指單位切削面積上的主切削力,用kc表示kc=Fc/Ad=Fc/(ad?f)=Fc/(bd.kd)影響切削力的因素(1)工件材料的、影響工件材料的強(qiáng)度、硬度越高,剪切強(qiáng)度TS越大,雖然切削厚度壓縮比有所下降,但切削力總趨勢(shì)還是增大的。強(qiáng)度、硬度相近的材料,塑性大,則與刀面的摩擦系數(shù)U也較大,故切削力增大?;诣T鐵及其它脆性材料,切削時(shí)一般形
5、成崩碎切屑,切屑與前刀面的接觸長(zhǎng)度短,摩擦小,故切削力較小。材料的高溫強(qiáng)度高,切削力增大。(2)切削用量的z影響①背吃刀量和進(jìn)給量的影響,竹吃刀量ap或進(jìn)給量f加大,均使切削力增大,但兩者的影響程度不同。加大ap時(shí),切削厚度壓縮比不變,切削力成正比例增大;加大f加大時(shí),有所下降,故切削力不成正比例增大。在車削力的經(jīng)驗(yàn)公式中,加工各種材料的ap指數(shù)xFc々l,而f的指數(shù)yFc=O.75?0.9,即當(dāng)ap加大一倍吋,F(xiàn)c也增大一倍;而f加大一倍時(shí),F(xiàn)c只增大68%?86%。因此,切削加工中,如從切削力和切削功率角度考慮,加
6、人進(jìn)給量比加人背吃刀量有利。②切削速度的影響,切削力一般隨切削速度的增大而減小。⑶刀具幾何參數(shù)的影響①前角的影響前角丫o加大,被切削金屬的變形減小,切削厚度壓縮比值減小,刀具與切屑間的摩檫力和正應(yīng)力也相應(yīng)下降。因此,切削力減小。但前角増人對(duì)塑性大的材料(如鋁合金、紫銅等)影響顯著,即材料的塑性變形、加工硬化程度明顯減小,切削力降低較多;而加工脆性材料(灰鑄鐵、脆銅等),因切削時(shí)塑性變形很小,故前角變化對(duì)切削力影響不大。②負(fù)倒棱的影響前刀面上的負(fù)倒棱可以提高刃區(qū)的強(qiáng)度,但此時(shí)被切金屬的變形加大,使切削力有所增加。負(fù)倒棱是
7、通過它的寬度brl對(duì)進(jìn)給量f的比值(brl/f)來影響切削力的。③主偏角的影響;④刃傾角的影響⑷刀具磨損的影響后刀面磨損增大,使主后刀面與加工表而的接觸而積增大,后刀而上的法向力和摩擦力都將增大,故切削力加大。⑸切削液的影響以冷卻作用為主的水溶液對(duì)切削力影響很?。欢鴿?rùn)滑作用強(qiáng)的切削油,由于其有效地減少了刀具前刀面與切屑、后刀面與工件表面之間的摩擦,甚至還能減少被加工金屬的槊性變形,從而能顯著地降低切削力。(6)刀具材料的影響刀具材料與被加工材料間的摩檫系數(shù),影響到摩擦力的變化,直接影響切削力的變化。如在同樣的切削條件卜
8、*,陶瓷刀具切削力最小,硬質(zhì)合金刀具次之,高速鋼刀具的切削力最大??傊?,切削力是金屬切削過程中重要的物理現(xiàn)象之一,他直接影響著工件質(zhì)量、刀具壽命、機(jī)床動(dòng)力消耗。他是設(shè)計(jì)機(jī)床、刀具、夾具不可缺少的要素之一。學(xué)習(xí)和掌握切削力的知識(shí)和規(guī)律,是很有意義的。研究切削力,對(duì)進(jìn)一步弄清切削機(jī)理,對(duì)計(jì)算功率消耗,對(duì)刀具、機(jī)床、夾異的設(shè)計(jì),對(duì)制定合