《金属切削原理课件 第4章 切削力》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属切削原理课件 第4章 切削力（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、金属切削原理,机电工程学院.材料成型教研室 主讲：梁炜 2014,回顾,切削中力的重要性,第四章 切削力,定义,切削力：切削过程中作用在工件或刀具上的力,4.1 切削力的来源,一、切削力产生,来源克服被加工材料对弹性变形的抗力克服被加工材料对塑性变形的抗力克服切屑对前刀面、过渡表面和已加工表面对后刀面的摩擦,刀具,塑性抗力,弹性抗力,工件,塑性抗力,切屑,弹性抗力,Ff,Ff,v,变形抗力三个变形区均有 第一变形区最大,二、切削力分解,F Fc 和v一致 主切削力 切向力FD 基面内 Ff进给力（进给抗力）vfFp背向力（吃刀抗力）vf,Fc,F,FD,Fp,Ff,v,vf,ve,切削力的作用
2、,主切削力Fc 计算切削功率，设计主运动系统 切深抗力Fp 影响工件径向变形、振动 影响加工精度、表面质量 进给抗力Ff 设计进给系统,三、切削功率,单位时间内消耗在切削过程中的功（kW）计算机床的电机功率PEc：机床效率 0.750.85,回顾,前刀面摩擦系数计算公式,4.2 切削力的测量,测量方法,一、测量切削功率，计算切削力Fc二、用测力仪测量,一、测量切削功率，计算切削力Fc,步骤 测量电流 计算机床功率 计算切削功率 计算切削力特点 方法简单 精度差,二、用测力仪测量,步骤 搭建实验系统 标定实验系统 实验获取实验数据 实验数据处理特点 精度高 能测量瞬时动态力 测试系统复杂 成本高
3、,二、用测力仪测量,电阻应变片式测力仪 1、测力仪上适当位置粘贴应变片； 2、联入电桥，并在实验前，平衡电桥； 3a、对系统标定，得标定曲线； 3b、切削力作用，应变片变形，电阻变化； 4、电桥失去平衡，产生微小电流； 5、放大电流； 6、利用标定曲线，查得切削力数据。,二、用测力仪测量,压电晶体式测力仪,探索,切削力的实验测量结果的规律总结切削力计算公式,4.3 计算切削力的实验公式,一、指数公式,C：实验条件影响系数 x：ap影响指数 y：f影响指数 n：v影响指数 K：各种因素修正系数的乘积,二、单位切削力计算,单位面积上的切削力kcN/mm2单位切削功率pc：切除单位体积材料所消耗的功
4、率Qz：金属切除率（单位时间切除金属的体积）,三、指数公式的建立,单因素法,4.4 影响切削力的因素,切削力变形抗力摩擦力Fcs(hDbD)(1.4+C),一、工件材料,HBS、b sF、F 最终F （不成比例） HBS、b相近 塑性、FfF 强化系数（加工硬化倾向）F 含S、Pb元素F （易切钢） 退火F 正火F（较小） 调质F 淬火F（最大）,二、切削条件,1、切削用量 apADFc （成比例 xFc=1） fADFchDFc 最终Fc（不成比例 yFc1） v 塑性材料 有刀瘤Fc无刀瘤Fc脆性材料 影响不大 2、切削液 润滑性好Fc,三、刀具,1、几何参数 oF （影响最大）,三、刀具,负倒棱b1/f（35）F（35）负前角起作用，F不变,三、刀具,r （6075）hDFc （6075）Fc r存在，圆弧刃比例Fc （o、s不变时）oSFc 最终FcrFfFp,三、刀具,r圆弧刃参加切削比例r（平均）hD（平均） 最终F s Fc不明显，Ff，Fp,三、刀具,2、刀具材料 F 3、刀具磨损 A磨损oF A磨损摩擦F A、A同时磨损F,
