車床切削力與切削功率計(jì)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(jì)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(shí)，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(shí)，切屑沿前刀面流出，刀具與工件之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，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(gè)互相垂直切削分力：1)切削力Fc是總切削力主運(yùn)動(dòng)方向上分力。，它垂直與基面，是切削力中最大一個(gè)切削分力。其所消耗功率占總功率95%~99%。它是計(jì)算機(jī)床動(dòng)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(dòng)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(dòng)與加工誤差，它是設(shè)計(jì)和校驗(yàn)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(dòng)方向上分力。它基面內(nèi)，與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向一致。Ff作用機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)上，是計(jì)算和校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)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(gè)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(jì)算出切削力FC，并用式（110）計(jì)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(shí)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(shí)驗(yàn)條件類別名稱牌號(hào)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