机械制造技术基础B 第三章 第2节 切削力课件_第1页
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文档简介

1、 第三章 切削过程及控制 第二节 切削力 切削力 是指金属切削时，刀具使工件材料变形成为切屑所需要的力。 在切削过程中，切削力决定切削热的产生，影响刀具磨损和使用寿命、加工精度和加工质量；在实际生产中，切削力又是设计生产工艺和制造装备、监控切削加工过程的重要依据。 切削力的研究意义何谓切削力 研究切削力的规律和计算方法，有助于分析切削机理。 第三章 切削过程及控制 第二节 切削力 一、 切削力的来源 在刀具作用下，被切削层金属、切屑和已加工表面层金属都要产生弹性变形和塑性变形。切削力来源于两个方面： （1）切削层金属、切屑和工件表面层金属的弹性变形、塑性变形所产生的抗力。 （2）刀具与切屑、工

2、件表面间的摩擦阻力。 第三章 切削过程及控制 第二节 切削力 二、切削力的合力及分力 1. 切削力的合力 切削力的合力 是指所有变形抗力和摩擦阻力的合力。 如图，不考虑副切削刃的作用和其它因素的影响，合力F 定在主剖面内。 为便于测量和应用，将合力F 分解为三个相互垂直的分力Fx ，Fy ，Fz 。 第三章 切削过程及控制 第二节 切削力 2. 切削力的分力 Fz 主切削力或切向力，垂直于基面，与切削速度的方向一致。是计算功率，设计零件的主要依据。 Fy 切深抗力或吃刀力，在基面里，并与进给方向垂直。 Fx 进给抗力或走刀力，在基面里，并与进给方向平行。 第三章 切削过程及控制 第二节 切削力

3、 三、切削功率 切削功率 是指消耗在切削过程中的功率。 因Fy 方向无进给位移，Fx 消耗的功率很小，可忽略不计，故切削功率为主切削力Fz 所消耗的功率，即 考虑机床的传动效率m，则机床电机功率为： 一般取 =0.750.85。 第三章 切削过程及控制 第二节 切削力 五、影响切削力的因素 1. 工件材料的影响 工件材料的强度、硬度，材料的，则切削力； 材料的强度、硬度相近，若塑性，摩擦切削力； 灰铸铁等脆性材料，是崩碎切屑，摩擦，切削力； 2. 切削用量（ ap、 f、v）的影响 被吃刀量 ap，或进给量 f，均使切削力Fz； ap，Fz 成正比例； f， Fz 是68%86%； 第三章 切

4、削过程及控制 第二节 切削力 切削速度 v 的影响 当 v27m/min时，无积屑瘤，温度，F； 当17 v 27时， 积屑瘤，实际前角0 ，F； 当 5 v 17 时，积屑瘤，实际前角0，F。 切削脆性材料时 金属塑性变形，刀-屑摩擦，v 对切削力F 无显著影响。加工塑性金属时 第三章 切削过程及控制 第二节 切削力 4. 刀具磨损的影响 刀具与工件间的摩擦系数，直接影响Fz 的变化。如陶瓷刀的Fz硬质合金刀的Fz18200 后，刀刃部分散热体积减小。 （2）主偏角r r，切削刃工作长度，切削刀刃散热体积，切削热，切削温度 。 第三章 切削过程及控制 第三节 切削热与切削温度 4. 工件材料对切削温度的影响 （1）材料的硬度和强度高 则切削时所消耗的能量，切削热，切削温度。 （2）导热系数低 且高温强度和硬度，切

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