切削力计算
?4—2 切削合力、分力和切削功率 4-1切削力的来一、切削合力和分力 源
图4—2所示为车削外圆时的切削力。如果不考虑副切削刃的切削作用以及其他造
4-2切削合力、成流屑方向改变的因素的影响，合力F就在刀具的主剖面内。为了便于测量和应用，可
?分力和切削功以将合力F分解为三个互相垂直的分力:
率
主切削力F—它垂直于基面，与切削速度V的方向—致，又可以称为切向力; cc一、切削合力和分力
切深抗力F——它在基面内，并与进给方向(即工件轴线方向)相垂直; p二、切削功率
三、单位切削力 进给抗力F——它也在基面内，并与进给方向(即工件轴线方向)相平行。 f
4-3切削力的理
由图4—2可知，合力F先分解为F和F，F再分解为F和F。因此 CDDpf论公式
(4—1) 4-4切削力的经
F、F与F又有如下的关系: pfD验公式
4-5切削力的测F,Fcosκ; F,Fsinκ(4—2) pDrfDr 量、计算机辅助
一般情况下，切削力F最大，F、F小一些。随着刀具几何参数、刃磨质量、磨损情况cgf
测试和经验公
和切削用量的不同，F、F相对于F的比值在很大的范围内变化: pfc
式的建立
F,(0.15—0.7)F pc4-6影响切削力
F,(0.1—0.6)F fc的因素
在应用中，F和F很重要。F是计算切削功率和
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
机床的主要依据。车削外圆时，Fcpcp4-7切削力的预
虽不作功，但能使工件变形或造成振动，对加工精度和已加工
表
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面质量影响较大。F作f报
用在机床进给机构上，常用以设计机床进给机构或校核其强度。
二、切削功率
功率是力和力作用方向上的运动速度的乘积。切削功率是各切削分力消耗功率的总和。
在外圆车削中，F方向的运动速度就是切削速度V;F方向的运动速度等于零;F方向ccpf
的运动速度是转速n和进给量f的乘积，即n?f。因此，切削功率P可按下式计算: cωω
(kw) (4—3a)
式中 F—主切削力，N; c
V—切削速度，m,s; c
F——进给抗力，N; f
n——工件的转速，r,s; ω
f——进给量，mm,r。
或 (kw) (4—3b) 式中 F—主切削力，kgf; c
V—切削速度，m,min; c
F——进给抗力，kgf f
n——工件的转速，r,min; ω
f——进给量，mm,r。
1kW,6120kgf?m,min(或6120×1000kgf?mm,min)。
由于F远远小于F，而Ff方向的运动速度又很小，因此F所消耗的功率，对比于F所fcfc消耗的功率是微不足道的(一般小于1,)，可以略而不计。一般，切削功率根据F和Vcc计算就可以了，即
-3P,F?V?10 (kW) (4—4a) ccc
式中 F单位为N，V单位为m,s。 cc
或 (kw) (4-4b)
式中 F单位为kgf，V单位为m,min。 cc
根据切削功率选择机床电动机，还要考虑机床的传动效率。机床电动机的功率P应E
当是 (4—5)
式中 —机床的传动效率，一般取0.75—0.85。
三、单位切削力 单位切削力指的是单位切削面积上的主切削力，用κ表示: c
(4-6a)
2而 A=a?f(mm) Dp
式中 F—主切削力，N; c
2A—切削面积，mm D
a—切削深度，mm; p
f—进结量，mm,r。
2或 (kgf,mm) (4—6b)
2式中 F单位为kgf，A单位为mm。 cD
如果已知单位切削力k，利用下面的公式就可以算出主切削力F: cc
F,k?A,k?a?f (N) (4—7a) ccDcp
22式中 k单位为N,mm，A单位为mm。 cD
或 F,k?A,k?a?f (kgf) (4—7b) ccDcp
22k单位为kgf,mm，A单位为mm。 cD
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