文档介绍：切削力计算经验公式
通过试验的方法，测出各种影响因素变化时的切削力数据，加以处理得到的反映各因素
与切削力关系的表达式，称为切削力计算的经验公式。在实际中使用切削力的经验公式
有两种：一是指数公式，二是单位切削力。
1 ．位切削力降低，因此，进给量 f
增大一倍，切削力约增加 70～ 80％。
从上述分析可知， a p和 f对切削面积的影响相同，但对单位切削力的影响不同。
a p 增加时单位切削力不变， f增加时，单位切削力减小，当切削面积 A d相等时，为了减小切削力，可以选择大的进给量 f，小的背吃刀量 a p，即采用窄而厚的切屑断面形状。图 2-18为车削 45钢时， a p与 f对切削力影响的实验曲线。
切削速度 v c对切削力的影响呈波浪形变化，如图 2-19所示。由切削变形一节所
述可知，切削速度 v c小于 50m /min的范围内，随着速度的增加，积屑瘤由小变大又
变小，切削力则随之由大变小又变大。速度 v c继续增高，切削温度上升，切削力又下
降，但变化较小。如 v c从 50m /min增加至 500m /min时，切削力减少约 10％。生产中的高速切削技术就可减小切削力，提高切削效率。
3. 刀具几何参数的影响
(1) 前角的影响
在刀具几何参数中前角对切削力的影响最大。如图 2-20所示。前角愈大，
切屑易于从前刀面流出，切削变形小，从而使切削力下降，但前角γ对三个切削0分力的影响是不同的。同时，工件材料不同，前角的影响也不同，对塑性较大的材料，
如紫铜、铝合金等，切削时塑性变形大，前角的影响较显著；而对脆性材料，如铸铁、
脆黄铜等，前角的影响就较小。
（ 2）主偏角的影响
如图 2-21所示为主偏角κ对三个切削分力的影响。从图中看出主偏角对主切削r00力的影响不大，当 k=60～ 75时，主切削力最小。但主偏角对 F、 F 的影响较大。rpf0随着主偏角的增加，进给力 F增加，而背向力 F减小。当κ =90，理论上背向力 F=0，fprp0实际上由于有刀尖圆弧半径 r和副切削刃参与切削，即使κ =90， F还是存在的。εrp
的影响。表 2-4p在车削刚性较差的细长轴时，应选用较大的主偏角，就是为了减小 F
所示为 F/F、 F/F的比值。 pcfc
表 2-4 切削钢和铸铁时 F/F， F／F比值 PCFC
主偏角 κr
工件材料
90 ? 45 ? 75 ?
F／F ~ ~ ~ 钢
F ／F ~ ~ ~
~ 铸铁 F／F ~ ~ PC
~ ~ ／F ~ FFC
（ 3 ）刃倾角的影响
图 2 — 22 所示为刃倾角对三个切削分力的影响。从图可见，刃倾角 λs 对主切
削力 Fc 的影响很小，但对进给力 F 和背向力 Fp 的影响较大。当 λs 从正值变为负f
值， F 将增加， F 将减小。所以车削刚性较差的工件时，一般不取负的刃倾角。 pf
（ 4 ）刀尖圆弧半径
刀尖圆弧半径大小将影响切削刃上的圆弧部分长度和影响平均主偏角 κ 。如图 rB
2 — 23 所示。在切削深度 a, 进给量 f 和主偏角 κ 一定的情况下，增大刀尖 rp
圆弧半径 r ，刀刃曲线部分长度增大，切削刃平均主偏角减小，使切屑断面形状ε
中 b增长， h 减小，成为薄而宽的切屑，从而使切削变形增加，所以切削力也增加，DD
其中 Fp 明显增加， F 降低。因此在工艺系统刚性较差时，应选用较小的刀尖圆弧半f
径。
4 ．其它影响因素
刀具材料不同时，切屑与刀具间的摩擦状态也不同，从而影响切削力。如用 YT 硬质合金刀具切削钢料比用高速钢刀具切削， F c 约降低 5 ～ 10% 。
使用适宜的切削液可降低切削力。刀具后刀面磨损大 , 切削力也增加。刀具具有
负倒棱时 , 切削变形增大，切削力也增大。
（阅读次数： ）
用 YT15 硬质合金车刀纵车 σ b = a 的热轧钢外圆 , 切削速度 v c=100m/min, 背吃刀量 a p= 4mm, 进给量 f = 。车刀几何参数 γ 0 =10 ? 、 κ r =75 ? 、 λ s = -10 ? 、 r ε = , 求切削分力 F c、 F P、 F f 。
根据式（ 2-4）、式（ 2-5）、式（ 2-6）及表 2-1得