車床切削力與切削功率計算

1、切削力與切削功率切削力與切削功率切削力與切削功率計算切削力及其分解、切削功率（1）切削力產(chǎn)生與切削力分解切削加工時，刀具作用下，被切削層金屬、切屑和工件已加工表面金屬都要產(chǎn)生彈性變形和塑性變形，這些變形所產(chǎn)生抗力分別作用前刀面和后刀面上：同時，切屑沿前刀面流出，刀具與工件之間有相對運(yùn)動，還有摩擦力作用刀面和后刀面上。這些作用刀具上合力就是總切削力F，簡稱切削力。F受很多因素影響，，其大小和方向都是不固定。便于分析切削力作用和測量切削力大

2、小，常常將總切削力F分解為如圖19所示三個互相垂直切削分力：1)切削力Fc是總切削力主運(yùn)動方向上分力。，它垂直與基面，是切削力中最大一個切削分力。其所消耗功率占總功率95%~99%。它是計算機(jī)床動力，校核刀具、夾具強(qiáng)度與剛度主要依據(jù)之一。2)背向力Fp是總切削力切削深度方向上分力。它基面內(nèi)，與進(jìn)給運(yùn)動方向垂直。圖19切削力分解此力作用機(jī)床一夾具一工件一刀具系統(tǒng)剛度最弱方向上，容易引起振動與加工誤差，它是設(shè)計和校驗系統(tǒng)剛度和精度基本參數(shù)。

3、3)進(jìn)給力Ff是總切削力進(jìn)給運(yùn)動方向上分力。它基面內(nèi)，與進(jìn)給運(yùn)動方向一致。Ff作用機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)上，是計算和校驗機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動力、強(qiáng)度及剛度主要依據(jù)之一。由圖19可知，總切削力F與三個切削分力之間關(guān)系為（11）（2）切削功率消耗切削過程中功率稱為切削功率pm。切削功率為切削力Fc和進(jìn)給力Ff所消耗功率之和，因背向力Fp沒有位移，不消耗功率。切削功率（W）為（12）式中：Fc—切削力（N）υc—切削速度（ms）Ff—進(jìn)給力（N）υf—進(jìn)給速

4、度（mms）。一般情況下，F(xiàn)f所消耗功率（約占pm1%~2%）遠(yuǎn)小于Fc所消耗功率，，式（12）可簡化為(19)式中Q—材料切除率（m3s）：υc—切削速度（ms）：pc—切削功率（W）：（110）將Q、Pc、代入式（19），知道了單位切削力p，就可由式（18）計算出切削力FC，并用式（110）計算出切削功率pc。單位切削力具體數(shù)值可有關(guān)文獻(xiàn)中查到。表11是硬質(zhì)合金外圓車刀車削幾種常用材料單位切削力和單位切削功率。表11硬質(zhì)合金外圓車刀

5、切削常用金屬材料時單位切削力與單位切削功率工件材料單位切削力P（Nmm2）F=0.3mmr單位切削功率pc(kw(mm38))f=0.3mmr實驗條件類別名稱牌號制造、熱處理狀態(tài)硬度HBS刀具幾何參數(shù)切削用量范圍易切鋼Y40Mn熱軋20216681668x106Q235A134~13718841884x1064518740Cr21240MnB207~21238CrMoAIA熱軋或正火241~269Y0=15Kr=75λs=0by1=0前