切削力計算地經(jīng)驗(yàn)公式

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1、實(shí)用文檔切削力計算的經(jīng)驗(yàn)公式通過試驗(yàn)的方法，測出各種影響因素變化時的切削力數(shù)據(jù)，加以處理得到的反映各因素與切削力關(guān)系的表達(dá)式，稱為切削力計算的經(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(2-4)　　背向力(2-5)　　進(jìn)給力(2-6)　　式中Fc————主切削力（N）；　　Fp————背向力（N）；　　Ff————進(jìn)給力（N）；　　Cfc、Cfp、Cff————系數(shù)，可查表2-1；　　xfc、yfc、nfc、xfp、yfp、nfp、xff、yff、nff------指數(shù)，可查表2

2、-1。標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔　　KFc、KFp、KFf----修正系數(shù)，可查表2-5，表2-6?！　?．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，見表2-2?！　c=Fc/Ad=Fc/(ap·f)=Fc/(bd·hd)(2-7)　　式中AD-------切削面積（mm2）；　　ap-------背吃刀量（mm）；　　f--------進(jìn)給量（mm/r）；　　hd--------切削厚度（mm）；　　bd--------切削寬度（mm）。　　已知單位切削力kc,求主切削力Fc　　Fc=kc·ap·f=kc·hd·bd(2-

3、8)　　式2-8中的kc是指f=0.3mm/r時的單位切削力，當(dāng)實(shí)際進(jìn)給量f大于或小于0.3mm/r時，需乘以修正系數(shù)Kfkc，見表2-3。標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔表2-3進(jìn)給量?對單位切削力或單位切削功率的修正系數(shù)Kfkc，Kfps標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔f/(mm/r)0.10.150.20.250.30.350.40.450.50.6Kfkc，Kfps1.181.111.061.0310.970.960.940.9250.9切削力的來源、切削分力金屬切削時，切削層及其加工表面上產(chǎn)生彈性和塑性變形；同時工件與刀具之間的相對運(yùn)動存在著摩擦力。如圖2-15

4、所示，作用在刀具上的力有兩部分組成：　　1.作用在前、后刀面上的變形抗力Fnγ和Fnα;　　2.作用在前、后刀面上的摩擦力Ffγ和Ffα。標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔這些力的合力F稱為切削合力，也稱為總切削力?？偳邢髁可沿x,y,z方向分解為三個互相垂直的分力Fc、Fp、Ff，如圖2-16所示。主切削力Fc總切削力F在主運(yùn)動方向上的分力；背向力Fp總切削力F在垂直于假定工作平面方向上的分力；進(jìn)給力Ff總切削力在進(jìn)給運(yùn)動方向上的分力?！　≤囅鲿r各分力的實(shí)用意義如下：標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔　　主切削力Fc作用于主運(yùn)動方向，是計算機(jī)床主運(yùn)動機(jī)構(gòu)強(qiáng)度與刀桿、刀片強(qiáng)

5、度及設(shè)計機(jī)床夾具、選擇切削用量等的主要依據(jù)，也是消耗功率最多的切削力?！　”诚蛄p縱車外圓時，背向力Fp不消耗功率，但它作用在工藝系統(tǒng)剛性最差的方向上，易使工件在水平面內(nèi)變形，影響工件精度，并易引起振動。Fp是校驗(yàn)機(jī)床剛度的必要依據(jù)?！　∵M(jìn)給力Ff作用在機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)上，是校驗(yàn)進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的主要依據(jù)。影響切削力的主要因素　1.工件材料的影響　　工件材料的物理機(jī)械性能、加工硬化能力、化學(xué)成分和熱處理狀態(tài)，都對切削力產(chǎn)生影響?！　∮杀?-2可以看出，工件材料的硬度愈高，則切削力愈大。工件材料雖然硬度、強(qiáng)度較低，但塑性、韌性大，加工硬化能力大，

6、其切削力仍很大。如1Cr18Ni9Ti等不銹鋼?！?biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔　　在普通鋼中添加含硫或鉛等金屬元素的易切鋼，其切削力比普通鋼降低20～30％。　　同一種材料熱處理狀態(tài)與金相組織不同，切削力也有很大差異?！　∏邢鞔嘈圆牧希ㄈ玷T鐵）時，塑性變形小，加工硬化小，切屑與前刀面接觸少，摩擦小，因此切削力也較小?！　?．切削用量的影響　　如圖2-17所示，背吃刀量ap和進(jìn)給量f是通過對切削面積和單位切削力的變化而影響切削力的。背吃刀量ap增大，切削寬度bd也增大，剪切面積標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔As和切屑與前刀面的接觸面積按比例增大，第一變形區(qū)和第二變形區(qū)

7、的變形與摩擦相應(yīng)增大。當(dāng)背吃力量增大一倍時，切削力也增大一倍。進(jìn)給量f增大，切削厚度hd增大，而切削寬度bd不變，這時剪切面積雖按比例增大，第二變形區(qū)的變形未按比例增大。而進(jìn)給量增大，平均變形變小，單位切削力降低，因此，進(jìn)給量f增大一倍，切削力約增加70～80％?！　纳鲜龇治隹芍琣p和f對切削面積的影響相同，但對單位切削力的影響不同。ap增加時單位切削力不變，f增加時，單位切削力減小，當(dāng)切削面積Ad相等時，為了減小切削力，可以選擇大的進(jìn)給量f，小的背吃刀量ap，即采用窄而厚的切屑斷面形狀。圖2-18為車削45鋼時，ap與f對切削力影響的

8、實(shí)驗(yàn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔　　切削速度vc對切削力的影響呈波浪形變化，如圖2-19所示。由切削變形一節(jié)所述可知，切削速度vc小于50m/min的范圍內(nèi)，隨著速度的增加，積屑瘤由小