一切削力的來源,切削合力及其分解,切削功率

研究切削力,對(duì)進(jìn)一步弄清切削機(jī)理,對(duì)計(jì)算功率消耗,對(duì)刀具剩燥、機(jī)床痒跌、夾具的設(shè)計(jì),對(duì)制定合理的切削用量,優(yōu)化刀具幾何參數(shù)等,都具有非常重要的意義硼屁。金屬切削時(shí),刀具切入工件,使被加工材料發(fā)生變形并成為切屑所需的力,稱為切削力娶得。切削力來源于三個(gè)方面:

克服被加工材料對(duì)彈性變形的抗力痛只；

克服被加工材料對(duì)塑性變形的抗力；

克服切屑對(duì)前刀面的摩擦力和刀具后刀面對(duì)過渡表面與已加工表面之間的摩擦力悬朱。

切削力的來源

上述各力的總和形成作用在刀具上的合力Fr(國標(biāo)為F)勇垛。為了實(shí)際應(yīng)用,Fr可分解為相互垂直的Fx(國標(biāo)為Ff)、Fy(國標(biāo)為Fp)和Fz(國標(biāo)為Fc)三個(gè)分力士鸥。在車削時(shí):

Fz——切削力或切向力闲孤。它切于過渡表面并與基面垂直。Fz是計(jì)算車刀強(qiáng)度,設(shè)計(jì)機(jī)床零件,確定機(jī)床功率所必需的烤礁。

Fx——進(jìn)給力讼积、軸向力或走刀力。它是處于基面內(nèi)并與工件軸線平行與走刀方向相反的力脚仔。Fx是設(shè)計(jì)走刀機(jī)構(gòu),計(jì)算車刀進(jìn)給功率所必需的勤众。

Fy——切深抗力、或背向力鲤脏、徑向力们颜、吃刀力。它是處于基面內(nèi)并與工件軸線垂直的力猎醇。Fy用來確定與工件加工精度有關(guān)的工件撓度,計(jì)算機(jī)床零件和車刀強(qiáng)度窥突。它與工件在切削過程中產(chǎn)生的振動(dòng)有關(guān)。

切削力的合力和分力

消耗在切削過程中的功率稱為切削功率Pm(國標(biāo)為Po)。切削功率為力Fz和Fx所消耗的功率之和,因Fy方向沒有位移,所以不消耗功率阻问。于是

Pm=(FzV+Fxnwf/1000)×10-3

其中:Pm—切削功率(KW)檩翁；

Fz—切削力(N)；

V—切削速度(m/s)族逻；

Fx—進(jìn)給力(N)景絮；

nw—工件轉(zhuǎn)速(r/s)；

f—進(jìn)給量(mm/s)崎络。

式中等號(hào)右側(cè)的第二項(xiàng)是消耗在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中的功率,它相對(duì)于F所消耗的功率來說,一般很小(<1%～2%),可以略去不計(jì),于是Pm=FzV×10-3

按上式求得切削功率后,如要計(jì)算機(jī)床電動(dòng)機(jī)的功率(PE)以便選擇機(jī)床電動(dòng)機(jī)時(shí),還應(yīng)考慮到機(jī)床傳動(dòng)效率说悄。

PE≥Pm/ηm

式中:ηm—機(jī)床的傳動(dòng)效率,一般取為0.75～0.85,大值適用于新機(jī)床,小值適用于舊機(jī)床。

二切削力的測(cè)量及切削力的計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試

在生產(chǎn)實(shí)際中,切削力的大小一般采用由實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立起來的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算捉泣。在需要較為準(zhǔn)確地知道某種切削條件下的切削力時(shí),還需進(jìn)行實(shí)際測(cè)量弹臂。隨著測(cè)試手段的現(xiàn)代化,切削力的測(cè)量方法有了很大的發(fā)展,在很多場(chǎng)合下已經(jīng)能很精確地測(cè)量切削力。切削力的測(cè)量成了研究切削力的行之有效的手段舵素。目前采用的切削力測(cè)量手段主要有:

1.測(cè)定機(jī)床功率,計(jì)算切削力

用功率表測(cè)出機(jī)床電機(jī)在切削過程中所消耗的功率PE后,可按下式計(jì)算出切削功率Pm:

Pm=PEηm

在切削速度v為已知的情況下,利用Pm即可求出切削力F。這種方法只能粗略估算切削力的大小,不夠精確跷焚。當(dāng)要求精確知道切削力的大小時(shí),通常采用測(cè)力儀直接測(cè)量弥容。

2.用測(cè)力儀測(cè)量切削力

測(cè)力儀的測(cè)量原理是利用切削力作用在測(cè)力儀的彈性元件上所產(chǎn)生的變形,或作用在壓電晶體上產(chǎn)生的電荷經(jīng)過轉(zhuǎn)換后,讀出Fz、Fx逸萄、Fy的值葫督。在自動(dòng)化生產(chǎn)中,還可利用測(cè)力傳感裝置產(chǎn)生的信號(hào)優(yōu)化和監(jiān)控切削過程。

按測(cè)力儀的工作原理可以分為機(jī)械板惑、液壓和電氣測(cè)力儀橄镜。目前常用的是電阻應(yīng)變片式測(cè)力儀和壓電測(cè)力儀。

3.切削力的計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試

三切削力的經(jīng)驗(yàn)公式和切削力估算

目前,人們已經(jīng)積累了大量的切削力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)于一般加工方法,如車削冯乘、孔加工和銑削等已建立起了可直接利用的經(jīng)驗(yàn)公式洽胶。常用的經(jīng)驗(yàn)公式約可分為兩類:一類是指數(shù)公式,一類是按單位切削力進(jìn)行計(jì)算。

實(shí)踐證明,切削力的影響因素很多,主要有工件材料裆馒、切削用量姊氓、刀具幾何參數(shù)、刀具材料刀具磨損狀態(tài)和切削液等喷好。

null

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)翔横，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)梗搅，也不構(gòu)成任何其他建議禾唁。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳无切，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)穗狞，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片耍缩、文字如涉及作品版權(quán)問題转甥，請(qǐng)第一時(shí)間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容交印，以保證您的權(quán)益享立！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。