切削力和切削功率

1、 切削力的来源有两方面：切削力的来源有两方面： 切削层金属、切屑和工切削层金属、切屑和工件表面层金属的弹性变件表面层金属的弹性变形、塑性变形所产生的形、塑性变形所产生的抗力；抗力； 刀具与切屑、工件表面刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。间的摩擦阻力。 后后刀刀面面上上的的摩摩擦擦力力。应应力力；后后刀刀面面上上的的弹弹、塑塑形形压压前前刀刀面面上上的的摩摩擦擦力力；应应力力；前前刀刀面面上上的的弹弹、塑塑形形压压 F F F Fnn 222fpcFFFFrFcFFpFf pFfFf pFf pfv切削力的分解切削力的分解F 切削合力切削合力Fc主切削力主切削力Fp切深抗力切深抗力Ff进给抗力进

2、给抗力cfcpF).(FF).(F601070150)N(KfaCF)N(KfaCF)N(KfaCFffFfFfppFpFpccFcFcFyxpFfFyxpFpFyxpFc式中各种系数和指数均可在切削用量手册中查到。式中各种系数和指数均可在切削用量手册中查到。 用单位切削力用单位切削力p来计算主切削力是一种更简便的形式；来计算主切削力是一种更简便的形式； 单位切削力单位切削力p是指切除单位切削层面积所产生的主切削力。是指切除单位切削层面积所产生的主切削力。)(111 mmN faKCfaKfaCAFpcFcFccccFcFcyxpFFpFyxpFDcccFpFDcKafpKApF 估算切削力：

3、估算切削力：)kw()fnFvF()FvFvF(Pwfccpffccc 33101000100 在一般切削加工中，在一般切削加工中，FfFc，而进给速度又很小，因此，而进给速度又很小，因此Ff消耗的功率很小（消耗的功率很小（1%），可以忽略不计。），可以忽略不计。)kw(vFPccc100085. 075. 0 cEPP机床总功率：机床总功率： 工件材料的物理力学性能、加工硬化程度、热处理工件材料的物理力学性能、加工硬化程度、热处理情况都影响切削力的大小，其中影响较大的主要因素是情况都影响切削力的大小，其中影响较大的主要因素是强度、硬度和塑性。强度、硬度和塑性。 工件材料的强度、硬度越高，则屈

4、服强度越高，切工件材料的强度、硬度越高，则屈服强度越高，切削力越大削力越大; ; 在强度、硬度相近的情况下，材料的塑性（伸长在强度、硬度相近的情况下，材料的塑性（伸长率）、韧性越大，则刀具前面上的平均摩擦系数越率）、韧性越大，则刀具前面上的平均摩擦系数越大，切削力也就越大大，切削力也就越大; ; 加工硬化程度大，切削力也增大。加工硬化程度大，切削力也增大。 切削深度与切削力近似成正比切削深度与切削力近似成正比, ,在经验公式化中在经验公式化中ap的指数近似的指数近似为为1 1； 进给量增加，切削力增加，但不成正比；在经验公式中进给量增加，切削力增加，但不成正比；在经验公式中f的指的指数小于数小

5、于1 1；5 19 28 35 55 100 130 切削速度切削速度 v（m/min） 981784588主切削力主切削力Fc（N） 切削速度对切削力影响复杂（如图示）。切削速度对切削力影响复杂（如图示）。 在中、高速下：在中、高速下： vc T Fc ； 在低速下：积屑瘤的存在与否，决定着切削速度对切削力在低速下：积屑瘤的存在与否，决定着切削速度对切削力 的影响情况，在积屑瘤生长阶段，的影响情况，在积屑瘤生长阶段，vc，积屑瘤高度增加，积屑瘤高度增加， Fc ；积屑瘤减小阶段，；积屑瘤减小阶段， vc，积屑瘤高度减小积屑瘤高度减小， Fc 。 前角前角0 ：0，切削力减小，切削力减小 主偏

6、角主偏角r ：对主切削力影响不大，对吃刀抗力和进给：对主切削力影响不大，对吃刀抗力和进给抗力影响显著（抗力影响显著（ r Fp，Ff）前角对前角对0切削力的影响切削力的影响前角前角0切削力切削力F0 - Fc0 Fp0 Ff主偏角主偏角r对切削力的影响对切削力的影响主偏主偏角角r / 切削力切削力/ N3045607590r - Fcr Ffr Fp2006001000140018002200刃倾角刃倾角s s：与主偏角相似，刃倾角与主偏角相似，刃倾角s对主切削力影响对主切削力影响不大，对吃刀抗力和进给抗力影响显著（不大，对吃刀抗力和进给抗力影响显著（ s Fp，Ff）负倒棱：负倒棱：前刀面上的负倒棱能显著提高刀具的刃口前刀面上的负倒棱能显著提高刀具的刃口强度，可以提高刀具寿命；但负倒棱使切削变形增加强度，可以提高刀具寿命；但负倒棱使切削变形增加，所以切削力增大。，所以切削力增大。 刀尖圆弧半径刀尖圆弧半径 r ：对主切削力影响不大，对吃刀抗力：对主切削力影响不大，对吃刀抗力和进给抗力影响显著（和进给抗力影响显著（ r Fp，Ff） ； 刀具材料：刀具材料：与工件材料之间的亲合性影响其间的摩与工件材料之间的亲合性影响其间的摩擦，