第二章第2節(jié)-切削力.ppt

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1、第二節(jié)切削力一.切削力的來源與切削分力切削力:金屬切削時,刀具切入工件,使被加工材料發(fā)生變形并成為切屑所需的力。切削力的來源:(1)克服被加工材料對彈性變形和塑性變形的抗力;(2)克服切屑對前刀面的摩擦力和刀具后刀面與已加工表面之間的摩擦力。第二節(jié)切削力切削分力(1)Fc——主切削力。它切于過渡表面并與基面垂直。Fc是計算車刀強度,設(shè)計機床零件,確定機床功率所必需的。(2)Ff——進給力。它在基面里并與工件軸線方向平行與進給方向相反的力。Ff是設(shè)計進給機構(gòu),計算車刀進給功率所必需的。第二節(jié)切削力(3

2、)Fp——背向力。它在基面里并與工件軸線垂直的力。Fp是進行加工精度分析、計算工藝系統(tǒng)剛度以及分析工藝系統(tǒng)振動時,所必須的參數(shù)。合力F第二節(jié)切削力稱為推力第二節(jié)切削力二、切削功率切削功率Pe:是指消耗在切削過程中的總功率。為切削功率Pc與進給功率Pf之和。Fc消耗的功率約占總功率的90%以上;Ff消耗的功率只占總功率的1%~5%,可忽略不計;Fp不消耗功率。機床電機功率式中Fc——主切削力(N);v——主運動速度(m/s)。第二節(jié)切削力三、單位切削力單位切削力:單位切削層面積上的主切削力。四、切削力

3、計算的經(jīng)驗公式兩種方法:(1)計算切削力的指數(shù)公式(2)按單位切削力計算切削力切削力經(jīng)驗公式式中CFc,CFp,CFf——與工件、刀具材料有關(guān)系數(shù);xFc,xFp,xFf——背吃刀量ap對切削力影響指數(shù);yFc,yFp,yFf——進給量f對切削力影響指數(shù);KFc,KFp,KFf——考慮切削速度、刀具幾何參數(shù)、刀具磨損等因素影響的修正系數(shù)。第二節(jié)切削力五、影響切削力的因素(1)工件材料強度、硬度越高,或塑性、韌性越好→切削力↑(2)刀具幾何角度前角的影響:γ0↑→切削變形↓→切削力↓。(塑性材料)后角

4、的影響:α0↑→后刀面與工件摩擦↓→切削力↓主偏角的影響:Fp=FDcosKrFf=FDSinKrKr↑→Fp↓,Ff↑負(fù)倒棱的影響:負(fù)倒棱可提高刀具的刃口強度,但會使切削力↑;影響切削力因素◆前角γ0增大,切削力減小◆主偏角κr對主切削力影響不大,對背向力和進給力影響顯著(κr↑——Fp↓,F(xiàn)f↑)前角對γ0切削力的影響前角γ0切削力Fγ0-Fcγ0–Fpγ0–Ff主偏角κr對切削力的影響主偏角κr/°切削力/N3045607590κr-Fcκr–Ffκr–Fp200600100014001800

5、2200刀具幾何角度影響第二節(jié)切削力(3)切削用量背吃刀量和進給量:ap和f↑→切削力↑◆背吃刀量與切削力近似成正比;◆進給量增加,切削力增加,但不成正比;切削速度:無積屑瘤:vc↑→切削力↓有積屑瘤:積屑瘤增長期vc↑→切削力↓積屑瘤消退期vc↑→切削力↓(4)刀具材料刀具材料與被加工材料間的摩擦系數(shù),影響到摩擦力的變化,直接影響著切削力的變化。

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