《切削力与切削功率》PPT课件.ppt

《《切削力与切削功率》PPT课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

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、FpFc—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/(apf)=Fc/(acaw)可查手册∴Fc=kcAcKFcKFc为切削条件修正系数式中KFc、KF

2、f、KFp为切削条件修正系数，xFc、yFc、zFc等为指数，均可在切削用量手册中查到。（三）计算切削功率切削功率PePe＝Pc＋Pf＝Fcv+Ffnwf10-3≈Fcv（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PmPm>Pc/ηmηm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

3、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,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，f0.10.20.30.40.5Fc8681792243230723904(1).用直线拟

4、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.τs、HBSFc,虽然ΛhFc，但总体Fc↑2.τs、HBS相近，但δ较大，则强化系数n↑，μ

5、↑，β↑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ap↑→Ac成正比↑，kc不变，ap的指数约等于1，因而切削力成正比增加f↑→Ac成正比↑，但kc略减小，f的指数小于1(0.75~0.9)，因而切削力增加但与f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

6、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γ0的影响加工塑性材料时，γ0↑→Φ↑→变形程度↓→F↓Fc加工脆性材料时，切削变形很小，γ0对F影响不显著γ0＞30°或高速切削时，γ0对F影响不显著2.主偏角κr的影响（1）κr对Fc影响较小，影响程度不超过10%κr在60°～75°之间时，Fc最小。（2）κr对Fp、Ff影响较大Fp＝FDcosκrFf＝FDsinκrFp随κr增大而减小，Ff随

7、κr增大而增大3.刃倾角λs的影响（1）λs对Fc影响很小（2）λs对Fp、Ff影响较大Fp随λs增大而减小，Ff随λs增大而增大4.负倒棱bγ1的影响bγ1与f之比增大,切削力随之增大。当切钢bγ1/f≥5或切铸铁bγ1/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rε的影响（1）rε对Fc影响很小（2）Fp随rε增大而增大Ff随rε增大而减小rε增大相当于κr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

8、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ΔFc/ΔFp，ΔFc/ΔFf实现刀具磨损在线检测