文档介绍：切削过程的基本规律
切削力
1. 切削力分析及切削功率
(1)切削力的产生
①、切削力的概念:
***在切削过程中克服加工阻力所需的力。
②、切削力的产生
A、克服被加工材料对弹性变形的抗力
B、克服被加工材料对塑性变形的抗力
C、克服切屑对***前刀面的摩擦力和***后刀面对过渡表面和已加工表面间的摩擦力。
切削力的产生
(2)切削合力及分力
Fr =
FD =
合力Fr =
Ff ——进给力
FP ——背向力
Fc ——切削力
FD为总合力在切削层尺寸平面上的投影
切削合力及分解
(3)切削功率
概念:
切削过程中所消耗的功率称为切削功率Pc。
背向力FP在力的方向无位移,不做功,因此切削功率为进给力Ff与切削力Fc所做的功。
根据功率公式切削功率:
Pc = ( Fc υc + Ff nf /1000)×10-3KW
式中, Fc切削力(N), υc切削速度(m/min), Ff进给力(N),n工件转速(r/s),f进给量(㎜)
由于Ff消耗功率一般小于1%~2%,可以忽略不计,因此功率公式可简化为:
Pc = Fc υc ×10-3KW
:
(1)指数公式
指数公式应用较广,它的形式如下:
上式中,C 、C 、C 为被加工金属的切削条件系数, K 、K 、K 为当加工条件与经验公式条件不同时的修正系数。
(2)单位切削力公式
①概念:
单位切削力指单位切削面积上的切削力。
公式:
Kc = = (N/㎜2)
式中,Fc切削力(N),
AD切削面积(㎜2),
ap背吃刀量(㎜),f进给量(㎜/r)。
Kc可以查表。
(1)工件材料
(2)切削用量
①、背吃刀量ap与进给量f影响
②、切削速度
(3)***几何参数
①、***前角
②、***主偏角κr和刀尖圆弧半径
③、***刃倾角λs
(4)***材料与切削液
(1)工件材料
一般材料的强度愈高,硬度越大,加工硬化性越强,塑性变形越大,加工此材料所需的切削力也越大。
有多种因素影响时,综合考虑。如奥氏体不锈钢,虽然强度、硬度低,但加工硬化能力大,因此切削力也较大。铜、铝塑性变形大,但加工硬化小,切削力较低。
(2)切削用量
背吃刀量ap与进给量 f 影响
因为切削面积 AD= ap f ,所以背吃刀量ap与进给量 f 的增大都将增大切削面积。切削面积的增大将使变形力和摩擦力增大,切削力也将增大,但两者对切削力影响不同。
由于进给量 f 的增大会减小切削层的变形,所以背吃刀量ap对切削力的影响比进给量f大。
在生产中,如机床消耗功率相等,为提高生产效率,一般采用提高进给量而不是背吃刀量的措施。
积屑瘤产生阶段,由于***实际前角增大,切削力减小。
在积屑瘤消失阶段,切削力逐渐增大,
积屑瘤消失时,切削力Fc达到最大,以后又开始减小。
(与对变形系数的影响一样,都有马鞍形变化。)
切削速度对切削力的影响