金属切削刀具切削力.ppt

第四章物削力 4.1切削力的来源,切削合力及其分解,切削功率 切削力切削加工时刀具刀具切入工件,使被加工材料发生 变形成为切屑所需的力。 切削力来源 ★3个变形区产生的弹、塑性变形抗力。即工件材料被切过程 中所发生的弹性变形和塑性变形的抗力。 ★切屑、工件与刀具间摩擦力。即切屑对刀具前刀面的摩擦 力和刀具后刀面对过渡表面和已加工表面之间的摩擦力。 刀具 工件 弹性压力 二、切削合力及其分解 切削合力 F=F2 F Fx=FNsinKy Fy= FNCOSKy 切削分力 主切削力F,切于过渡表面并与基面垂直 (切削力或切向力 进给抗力Fx处于基面内并与工件轴线平行 进给力或轴向力 切深抗力Fy处于基面内并与工件轴线垂直 (背向力、径向力、吃刀力) 进给抗力 吃刀抗力 F Fz主切削力 切削合力 切削力的分解 三、切削功率口 消耗在切削过程中的功率称为切削功率Pm是F2、F所 消耗的功率之和。F方向没有位移,不消耗功率。所以 Fv+ 10 1000 式中:n工件转速(r/5) 因F相对于F所消耗的功率来说一般很小,可略去不计 因而 Pn=F×103 4.2切削力的测量及切削力的计算机辅助测试 测定机床功率及计算切削力 P=P m 用测力仪(机械、液压和电气测力仪)测量切削力 多采用电阻应变片式测力仪,压电式测力仪 采用单片机微机进行切削力数据采集和处理 4.3切削力的指数公式和切削力的预报及估算 、切削力指数公式 F2=CE f F=Cea,fvK Fy Fr=Crap fvK 式中 应、欣y、所κ分别为主切削力、切深抗力、进给抗力 CF,CFy,Cx:决定于被加工材料和切削条件的有关系数 腔、监 nFz, xy. yFy, ny. xFX、yXmr分别为 三个分力公式中,背吃刀量中、进给量和切削速度v的指数; Kz,K,Kx:考虑切削速度、刀具几何参数、刀具磨损等因素 影响的修正系数。 单位切削力 切除单位切削层面积的主切削力 FF 通过实验求得,则可通过上式求得主切削力F2。 、单位切削功率 单位时间内切除单位体积的金属所消耗的功率称为单 位切削功率Ps。 P 式中:2单位时间内的金属切除量(mm3s1)。 z≈1000vn 整理后得 P=p×10 通过实验求得p后,反过来可以求得Pm,然后再计算F2 四、机床电机功率 在设计机床选择电机功率P时,应按下式计算 式中们 机床传动效率,通常n=075-085 44影响切削力的因素 切削力来源于工件材料的弹塑性变形及刀具与切屑、 工件表面的摩擦,因此凡是影响切削过程中材料的变形 及摩擦的因素都影响切削力。 影响因素主要为:工件材料;切削用量;刀具几何参 数;其他因素 由@+B7.)sms(+B-y)可知,被加 工材料的抗剪变形、切削面积愈大,剪切角、前角愈 小,则切削力愈大。具体分析如下: