切削力学习总结

安徽涉外经济职业学院

课程论文切削力学习总结与体会课程名称：金属切削原理及刀具学年学期：2013年-2014年系别：工程系专业班级：模具设计与制造姓名：杨硕学号：120704128授课教师签名：论文评分（百分制）：切削力学习总结与体会金属切削时，刀具切入工件使切削层金属转变成切屑所需要的力称为切削力。通俗的讲：在切削加工时，工件材料抵抗刀具切削时产生的阻力。切削力是切削层金属产生变形的主要因素，在使切削层金属产生变形的同时，切削力消耗了功率，不但使刀具变钝失去切削能力，而且使加工表面质量变差，影响了生产效率。

研究切削力，对进一步弄清切削机理，对计算功率消耗，对刀具、机床、夹具的设计，对制定合理的切削用量，优化刀具几何参数等，都具有非常重要的意义。切削力来源于三个方面：

1、克服被加工材料对弹性变形的抗力；

2、克服被加工材料对塑性变形的抗力；

3、克服切屑对前刀面的摩擦力和刀具后刀面对过渡表面与已加工表面之间的摩擦力。切削力有三个垂直的分力:即：主切削力、背向力、进给力。切削力的大小数值，可以用仪器测量的方法获得，也可以用公式计算出来。1、切削力(主切削力)Fe:在主运动方向上的分力。它是校验和选择机床功率，校验和设计机床主运动机构、刀具和夹具强度和刚性的重要依据。2、背向力（切深抗力）Fp：垂直于工作平面上的分力。它是影响加工精度、表面粗糙度的主要原因。3、进给力（进给抗力）Ff：进给运动方向上的分力，使工件产生弹性弯曲，引起振动。它是校验进给机构强度的主要依据。影响切削力的因素1.机加设备自身的功率大小，它是切削力的客观条件2.所加工材料的种类3.刀具的种类和刀片参数的不同切削力的大小可采用间接测量法（电功率法）和直接测量法（测力仪法）来测量。 切削力计算的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

．指数公式

主切削力

背向力

进给力 2

．单位切削力

单位切削力是指单位切削面积上的主切削力，用

kc表示 影响切削力的因素 ⑴工件材料的影响工件材料的强度、硬度越高，剪切强度τs越大，虽然切削厚度压缩比有所下降，但切削力总趋势还是增大的。强度、硬度相近的材料，塑性大，则与刀面的摩擦系数μ也较大，故切削力增大。灰铸铁及其它脆性材料，切削时一般形成崩碎切屑，切屑与前刀面的接触长度短，摩擦小，故切削力较小。材料的高温强度高，切削力增大。⑵切削用量的影响①背吃刀量和进给量的影响，背吃刀量ap或进给量f加大，均使切削力增大，但两者的影响程度不同。加大ap

时，切削厚度压缩比不变，切削力成正比例增大；加大f加大时，有所下降，故切削力不成正比例增大。在车削力的经验公式中，加工各种材料的ap指数xFc≈1，而f的指数yFc=0.75～0.9，即当ap加大一倍时，Fc也增大一倍；而f加大一倍时，Fc只增大68%～86%。因此，切削加工中，如从切削力和切削功率角度考虑，加大进给量比加大背吃刀量有利。②切削速度的影响，切削力一般随切削速度的增大而减小。⑶刀具几何参数的影响

①前角的影响前角γo加大，被切削金属的变形减小，切削厚度压缩比值减小，刀具与切屑间的摩擦力和正应力也相应下降。因此，切削力减小。但前角增大对塑性大的材料(如铝合金、紫铜等)影响显著，即材料的塑性变形、加工硬化程度明显减小，切削力降低较多；而加工脆性材料(灰铸铁、脆铜等)，因切削时塑性变形很小，故前角变化对切削力影响不大。②负倒棱的影响前刀面上的负倒棱可以提高刃区的强度，但此时被切金属的变形加大，使切削力有所增加。负倒棱是通过它的宽度br1对进给量f的比值(br1/

f)来影响切削力的。③主偏角的影响；④刃倾角的影响⑷刀具磨损的影响后刀面磨损增大，使主后刀面与加工表面的接触面积增大，后刀面上的法向力和摩擦力都将增大，故切削力加大。⑸切削液的影响以冷却作用为主的水溶液对切削力影响很小；而润滑作用强的切削油，由于其有效地减少了刀具前刀面与切屑、后刀面与工件表面之间的摩擦，甚至还能减少被加工金属的塑性变形，从而能显著地降低切削力。

⑹刀具材料的影响刀具材料与被加工材料间的摩擦系数，影响到摩擦力的变化，直接影响切削力的变化。如在同样的切削条件下，陶瓷刀具切削力最小，硬质合金刀具次之，高速钢刀具的切削力最大。 总之，切削力是金属切削过程中重要的物理现象之一，他直接影响着工件质量、刀具寿命、机床动力消耗。他是设计机床、刀具、夹具不可缺少的要素之一。学习和掌握切削力的知识和规律，是很有意义的。研究切削力，对进一步弄清切削机理，对计算功率消耗，对刀具、机床、夹具的设计