安徽涉外經濟職業學院

課程論文切削力學習總結與體會課程名稱：金屬切削原理及刀具學年學期：2013年-2014年系別：工程系專業班級：模具設計與制造姓名：楊碩學號：120704128授課教師簽名：論文評分（百分制）：切削力學習總結與體會金屬切削時，刀具切入工件使切削層金屬轉變成切屑所需要的力稱為切削力。通俗的講：在切削加工時，工件材料抵抗刀具切削時產生的阻力。切削力是切削層金屬產生變形的主要因素，在使切削層金屬產生變形的同時，切削力消耗了功率，不但使刀具變鈍失去切削能力，而且使加工表面質量變差，影響了生產效率。

研究切削力，對進一步弄清切削機理，對計算功率消耗，對刀具、機床、夾具的設計，對制定合理的切削用量，優化刀具幾何參數等，都具有非常重要的意義。切削力來源于三個方面：

1、克服被加工材料對彈性變形的抗力；

2、克服被加工材料對塑性變形的抗力；

3、克服切屑對前刀面的摩擦力和刀具后刀面對過渡表面與已加工表面之間的摩擦力。切削力有三個垂直的分力:即：主切削力、背向力、進給力。切削力的大小數值，可以用儀器測量的方法獲得，也可以用公式計算出來。1、切削力(主切削力)Fe:在主運動方向上的分力。它是校驗和選擇機床功率，校驗和設計機床主運動機構、刀具和夾具強度和剛性的重要依據。2、背向力（切深抗力）Fp：垂直于工作平面上的分力。它是影響加工精度、表面粗糙度的主要原因。3、進給力（進給抗力）Ff：進給運動方向上的分力，使工件產生彈性彎曲，引起振動。它是校驗進給機構強度的主要依據。影響切削力的因素1.機加設備自身的功率大小，它是切削力的客觀條件2.所加工材料的種類3.刀具的種類和刀片參數的不同切削力的大小可采用間接測量法（電功率法）和直接測量法（測力儀法）來測量。 切削力計算的經驗公式通過試驗的方法，測出各種影響因素變化時的切削力數據，加以處理得到的反映各因素與切削力關系的表達式，稱為切削力計算的經驗公式。在實際中使用切削力的經驗公式有兩種：一是指數公式，二是單位切削力。 1

．指數公式

主切削力

背向力

進給力 2

．單位切削力

單位切削力是指單位切削面積上的主切削力，用

kc表示 影響切削力的因素 ⑴工件材料的影響工件材料的強度、硬度越高，剪切強度τs越大，雖然切削厚度壓縮比有所下降，但切削力總趨勢還是增大的。強度、硬度相近的材料，塑性大，則與刀面的摩擦系數μ也較大，故切削力增大。灰鑄鐵及其它脆性材料，切削時一般形成崩碎切屑，切屑與前刀面的接觸長度短，摩擦小，故切削力較小。材料的高溫強度高，切削力增大。⑵切削用量的影響①背吃刀量和進給量的影響，背吃刀量ap或進給量f加大，均使切削力增大，但兩者的影響程度不同。加大ap

時，切削厚度壓縮比不變，切削力成正比例增大；加大f加大時，有所下降，故切削力不成正比例增大。在車削力的經驗公式中，加工各種材料的ap指數xFc≈1，而f的指數yFc=0.75～0.9，即當ap加大一倍時，Fc也增大一倍；而f加大一倍時，Fc只增大68%～86%。因此，切削加工中，如從切削力和切削功率角度考慮，加大進給量比加大背吃刀量有利。②切削速度的影響，切削力一般隨切削速度的增大而減小。⑶刀具幾何參數的影響

①前角的影響前角γo加大，被切削金屬的變形減小，切削厚度壓縮比值減小，刀具與切屑間的摩擦力和正應力也相應下降。因此，切削力減小。但前角增大對塑性大的材料(如鋁合金、紫銅等)影響顯著，即材料的塑性變形、加工硬化程度明顯減小，切削力降低較多；而加工脆性材料(灰鑄鐵、脆銅等)，因切削時塑性變形很小，故前角變化對切削力影響不大。②負倒棱的影響前刀面上的負倒棱可以提高刃區的強度，但此時被切金屬的變形加大，使切削力有所增加。負倒棱是通過它的寬度br1對進給量f的比值(br1/

f)來影響切削力的。③主偏角的影響；④刃傾角的影響⑷刀具磨損的影響后刀面磨損增大，使主后刀面與加工表面的接觸面積增大，后刀面上的法向力和摩擦力都將增大，故切削力加大。⑸切削液的影響以冷卻作用為主的水溶液對切削力影響很小；而潤滑作用強的切削油，由于其有效地減少了刀具前刀面與切屑、后刀面與工件表面之間的摩擦，甚至還能減少被加工金屬的塑性變形，從而能顯著地降低切削力。

⑹刀具材料的影響刀具材料與被加工材料間的摩擦系數，影響到摩擦力的變化，直接影響切削力的變化。如在同樣的切削條件下，陶瓷刀具切削力最小，硬質合金刀具次之，高速鋼刀具的切削力最大。 總之，切削力是金屬切削過程中重要的物理現象之一，他直接影響著工件質量、刀具壽命、機床動力消耗。他是設計機床、刀具、夾具不可缺少的要素之一。學習和掌握切削力的知識和規律，是很有意義的。研究切削力，對進一步弄清切削機理，對計算功率消耗，對刀具、機床、夾具的設計