切削条件的计算
车床切削力与切削功率计算
切削力与切削功率切削力与切削功率切削力与切削功率计算切削力及其分解、切削功率（1）切削力产生与切削力分解切削加工时，刀具作用下，被切削层金属、切屑和工件已加工表面金属都要产生弹性变形和塑性变形，这些变形所产生抗力分别作用前刀面和后刀面上：同时，切屑沿前刀面流出，刀具与工件之间有相对运动，还有摩擦力作用刀面和后刀面上。
这些作用刀具上合力就是总切削力F，简称切削力。
F受很多因素影响，，其大小和方向都是不固定。
便于分析切削力作用和测量切削力大小，常常将总切削力F分解为如图1-9所示三个互相垂直切削分力：1)切削力F c是总切削力主运动方向上分力。
，它垂直与基面，是切削力中最大一个切削分力。
其所消耗功率占总功率95%~99%。
它是计算机床动力，校核刀具、夹具强度与刚度主要依据之一。
2) 背向力F p是总切削力切削深度方向上分力。
它基面内，与进给运动方向垂直。
图1-9 切削力分解此力作用机床一夹具一工件一刀具系统刚度最弱方向上，容易引起振动与加工误差，它是设计和校验系统刚度和精度基本参数。
3) 进给力F f是总切削力进给运动方向上分力。
它基面内，与进给运动方向一致。
F f作用机床进给机构上，是计算和校验机床进给系统动力、强度及刚度主要依据之一。
由图1-9可知，总切削力F与三个切削分力之间关系为（1-1）（2）切削功率消耗切削过程中功率称为切削功率p m。
切削功率为切削力F c--和进给力F f所消耗功率之和，因背向力F p没有位移，不消耗功率。
切削功率（W）为（1-2）式中：F c—切削力（N）υc—切削速度（m/s）F f—进给力（N）υf—进给速度（mm/s）。
一般情况下，F f所消耗功率（约占p m1%~2%）远小于F c所消耗功率，，式（1-2）可简化为（1-3）按上式求P m后，如要计算机床电动机功率P E，还应将P m除以机床传动效率ηm（一般取ηm=0.75~0.85），即(1-4)2.切削分力经验公式目前，生产中计算切削分力经验公式可分为两类：一类是按单位切削力进行计算。
切削条件计算公式
切削米数（V） V=（π*D*N）/1000（m/min）
V：切削米数 D：刀具直径 N：主轴转速 V：切削米数 D：刀具直径 N：主轴转速 F：总进给 Z：齿数 N：主轴转速 F：总进给 Z：齿数 N：主轴转速 ft：每齿进给量 Z：齿数 N：主轴转速 Tc：切削时间 L：切削长度 h：刀尖到加工面的距离 F：进给速度 ap：切削深度 ae：切削宽度 F：总进给 ft：切削深度 h：切削宽度 D：刀具直径 ap：切削深度 ae：切削宽度 F：总进给 kc：切削阻抗 η：机械效率
L：导路程 D：刀具直径
切削米数 刀具直径 主轴转速
切削米数 刀具直径 主轴转速
总进给 齿数 主轴转速
总进给 齿数 主轴转速 每齿进给量 齿数 主轴转速
：切削时间 切削长度 刀尖到加工面的距离 进给速度
：切削深度 ：切削宽度 总进给
切削深度 切削宽度 刀具直径
：切削深度 ：切削宽度 总进给 ：切削阻抗 机械效率
切削米数正常为1~3mm/MIN
V：切削米数 D：刀具直径 N：主轴转速 V：切削米数 D：刀具直径 N：主轴转速 F：总进给
主轴转速（N） N=（V*1000）/(π*D)（rpm） 每转进给（ft） ft=转速*螺距
每转进给（ft） ft=转速*螺距
N：主轴转速
导程的转换公式
导程（L） L=（π*D）/(Tanα)
表面粗糙度（h） h=ft2/（40*D）
切削马力（HP） HP=（ap*ae*F*kc）/（60*106*η）(KW)
砂轮线速度的转换公式
Vc：切削米数
切削米数（Vc）： Vc=（π*D*n）/1000*60（m/s） 转速（n）： n=（Vc*1000*60）/π*D（RPM）
切削力计算经验公式
切削力计算的经验公式通过试验的方法，测出各种影响因素变化时的切削力数据，加以处理得到的反映各因素与切削力关系的表达式，称为切削力计算的经验公式。
在实际中使用切削力的经验公式有两种：一是指数公式，二是单位切削力。
1 ．指数公式主切削力(2-4)背向力(2-5)进给力(2-6)式中F c————主切削力（ N）；F p————背向力（ N）；F f————进给力（ N）；C fc、 C fp、 C ff————系数，可查表 2-1；x、y fc、n fc、x fp、y fp、n fp、x ff、y ff、n ff ------ 指数，可查表 2-1。
fcK Fc、 K Fp、 K Ff ---- 修正系数，可查表 2-5，表 2-6。
2 ．单位切削力单位切削力是指单位切削面积上的主切削力，用 kc表示，见表 2-2。
kc=Fc/A d=Fc/(a p·f)=F c/(b d·h d) (2-7)式中A D -------切削面积（ mm 2）；a p ------- 背吃刀量（ mm）；f - ------- 进给量（ mm/r）；h-------- 切削厚度（ mm ）；db-------- 切削宽度（ mm）。
d已知单位切削力 k c ,求主切削力 F cF c=k c·a p·f=k c·h d·b d (2-8)式 2-8中的 k c是指 f= 0.3mm/r 时的单位切削力，当实际进给量 f大于或小于0.3mm /r时，需乘以修正系数 K fkc，见表 2-3。
表 2-3 进给量?对单位切削力或单位切削功率的修正系数 K fkc， K fps切削力的来源、切削分力金属切削时，切削层及其加工表面上产生弹性和塑性变形；同时工件与刀具之间的相对运动存在着摩擦力。
如图 2-15所示，作用在刀具上的力有两部分组成：1. 作用在前、后刀面上的变形抗力 F nγ和 F nα ;2. 作用在前、后刀面上的摩擦力F fγ和 F fα。
检验资料-切削条件
切削速度（cutting speed）：机床的切削速度是指铣刀表面圆周的切线速度，以每分钟多少米（m/min）来表示，是影响切削效率的重要因素之一，铣刀转速太慢，则浪费工作时间，效率低，铣刀转速太快则刀具磨损太快，浪费更换刀具的时间，刀具成本也会增加。
铣削速度计算公式V=ΠDN/1000 (m/min)V=线速度D=铣刀直径N=刀具转速RPMN=V*1000/Π*D (转速)rpm/min切削深度（cutting depth）：铣刀运转时切入工件的深度，称为切削深度。
平铣刀与面铣刀粗切削时约为2-5mm，精切削时约为0.3-0.5mm，端铣刀的切削深度以不超过铣刀半径为原则，以防切削过深造成铣刀的损坏。
进给速度（feed speed）：定义：单位时间内工件与工具在进给运动方向的相对位移进给速度F(单位mm/min):刀具上的基准点沿着刀具轨迹相对于工件移动时的速度进给速度的大小视工件材质、刀具材质、机床性能、切削速度及加工精度等因素而定，粗切削时可切削较深，进给可较快，至预留0.4-0.8mm的精切量为止。
进给速度公式：F=f*N*Tf=(每一刃的切削量)(mm/刃)N=rpmT=刀刃數每刃切深计算公式：f =F／N*T总切削去除量Q（cm3/min）计算公式：Q = W * H * F／1000W=切削宽度（mm）H=切削深度（mm）F=进给速度（m m／min）注：W*H*F单位是mm3／min，换算为cm3／min需要除以1000.每KW切削去除量（Q/KW）：总切削去除量/马达消耗功率数切削条件参考下表：。
机械制造技术基础习题-机械制造技术基础
《机械制造技术基础》习题集0 绪论0。
1什么是制造和制造技术？0.2机械制造业在国民经济中有何地位？为什么说机械制造业是国民经济的基础？0。
3如何理解制造系统的物料流、能量流和信息流?0.4什么是机械制造工艺过程？机械制造工艺过程主要包括哪些内容?0。
5什么是生产纲领,如何确定企业的生产纲领？0。
6什么是生产类型？如何划分生产类型?各生产类型各有什么工艺特点？0。
7企业组织产品的生产有几种模式？各有什么特点?0。
8按照加工过程中质量m的变化，制造工艺方法可分为几种类型？并说明各类方法的应用范围和工艺特点。
1．金属切削加工的基本知识1．1何谓切削用量三要素？它们是怎样定义的？1．2刀具标注角度参考系有几种?它们是由什么参考平面构成的?试给这些参考平面定义？1．3 试述刀具标注角度的定义.一把平前刀面外圆车刀必须具备哪几个基本标注角度？这些标注角度是怎样定义的？它们分别在哪个参考平面内测量?1．4试述判定车刀前角γ0、后角α0和刃倾角λs,正负号的规则。
1．5试述刀具标注角度与工作角度的区别。
为什么横向进给时，进给量不能过大？1．6曲线主切削刃上各点的标注角度是否相同,为什么？1．7 试标出图1—1所示端面切削情况下该车刀的γ0，α0，λs，αn，k r，k r'，γ0’，α0',以及αp,f，h D，b D。
如果刀尖的安装高于工件中心h值,切削时a，b点的实际前、后角是否相同?以图说明之。
图1—1 题1.7图示1．8 砂轮的特性有哪些？砂轮的硬度是否就是磨料的硬度？如何选择砂轮?1．9常用刀具材料的种类有哪些?它们有什么特性?从化学成分、物理机械性能说明陶瓷、立方氮化硼、金刚石刀具材料的特点和应用范围。
1．10刀具材料必须具备哪些性能？1．11 试列举普通高速钢的品种与牌号，并说明它们的性能特点及应用。
试列举常用硬质金的品种与牌号,并说明它们的性能特点及应用范围2．金属切削过程的基本规律及其应用2．1金属切削过程的本质是什么?切削过程中的三个变形区是怎样划分的？各变形区有特征？2．2影响加工表面粗糙度的因素有哪些?如何减小表面粗糙度？2．3影响切屑变形的因素有哪些？它们是怎样影响切屑变形的？2．4 试判断题图2—1(a）、（b)两种切削方式哪种平均变形大，哪种切削力大，为什么?切削条件：k r＝90°,rε＝0。
切削参数和计算公式
切削参数和计算公式切削参数是决定切削加工过程中各项切削条件的重要参数，包括切削速度、进给量、切削深度等。
正确选择切削参数可以提高工件的加工质量和加工效率，降低刀具的磨损和工时成本。
在进行切削参数的选择时，需要考虑材料的硬度、韧性、切削性能以及刀具的材料、形状和质量等因素，综合考虑才能确定最佳的切削参数。
一、切削参数的影响因素1. 切削速度：切削速度是指工件上切削过程中切削刀具进给的线速度，一般用V表示，单位是m/min。
切削速度的选择直接影响到切削加工的效率和切削表面质量。
通常情况下，切削速度越高，加工效率越高，但是也会导致刀具的磨损增加。
切削速度的选择要根据材料的硬度和切削性能来确定。
2. 进给量：进给量是指每分钟工件沿切削刀具的运动方向移动的距离，一般用f表示，单位是mm/rev。
进给量的选择影响到切削中切屑的形成和工件表面的光洁度。
进给量越大，切屑越容易破碎和排出，工件表面粗糙度越大，但是加工效率越高。
进给量的选择要根据切屑的形成和排出情况以及工件表面要求来确定。
3. 切削深度：切削深度是指切削刀具在一次切削过程中切入工件的深度，一般用a表示，单位是mm。
切削深度的选择直接影响到切削力和切屑的形成。
切削深度越大，切削力越大，切屑的形成和排出也更加困难。
切削深度的选择要根据工件的尺寸和形状以及切削刀具的刃数和形状来确定。
4.切削角度：切削角度是指切削刀具刀尖与工件表面之间的夹角，一般用α表示。
切削角度的选择影响到切削力和切屑的形成。
切削角度越小，切削力越小，但是刀具的强度也会减小。
切削角度的选择要根据工件材料的硬度和切削性能以及切削刀具的刃数和形状来确定。
二、切削参数的计算公式1.切削速度的计算公式：切削速度V=π×D×N/1000其中，V为切削速度，单位是m/min；D为刀具直径，单位是mm；N 为主轴转速，单位是r/min。
2.进给量的计算公式：进给量f=V×n其中，f为进给量，单位是mm/rev；V为切削速度，单位是m/min；n 为主轴转速，单位是r/min。
切削力计算的经验公式资料
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强度、硬度相近的材料，塑性大，则与刀面的摩擦系数μ也较大，故切削力增大。
灰铸铁及其它脆性材料，切削时一般形成崩碎切屑，切屑与前刀面的接触长度短，摩擦小，故切削力较小。
材料的高温强度高，切削力增大。
⑵切削用量的影响①背吃刀量和进给量的影响背吃刀量ap或进给量f加大，均使切削力增大，但两者的影响程度不同。
加大ap 时，切削厚度压缩比不变，切削力成正比例增大；加大f加大时，有所下降，故切削力不成正比例增大。
在车削力的经验公式中，加工各种材料的ap指数xFc≈1，而f的指数yFc=0.75～0.9，即当ap加大一倍时，Fc也增大一倍；而f加大一倍时，Fc只增大68%～86%。
因此，切削加工中，如从切削力和切削功率角度考虑，加大进给量比加大背吃刀量有利。
②切削速度的影响在图3-15的实验条件下加工塑性金属，切削速度vc＞27m/min 时，积屑瘤消失，切削力一般随切削速度的增大而减小。
这主要是因为随着vc的增大，切削温度升高，μ下降，从而使ξ减小。
在vc＜27m/min时，切削力是受积屑瘤影响而变化的。
约在vc=5m/min时已出现积屑瘤，随切削速度的提高，积屑瘤逐渐增大，刀具的实际前角加大，故切削力逐渐减小；约在vc=17m/min处，积屑瘤最大，切削力最小；当切削速度超过vc=17m/min，一直到vc=27m/min时，由于积屑瘤减小，使切削力逐步增大。
图3-15 切削速度对切削力的影响切削脆性金属(灰铸铁、铅黄铜等)时，因金属的塑性变形很小，切屑与前刀面的摩擦也很小，所以切削速度对切削力没有显著的影响。
⑶刀具几何参数的影响①前角的影响前角γo加大，被切削金属的变形减小，切削厚度压缩比值减小，刀具与切屑间的摩擦力和正应力也相应下降。
因此，切削力减小。
但前角增大对塑性大的材料(如铝合金、紫铜等)影响显著，即材料的塑性变形、加工硬化程度明显减小，切削力降低较多；而加工脆性材料(灰铸铁、脆铜等)，因切削时塑性变形很小，故前角变化对切削力影响不大。
切削力计算
切削力计算的经验公式通过试验的方法，测出各种影响因素变化时的切削力数据，加以处理得到的反映各因素与切削力关系的表达式，称为切削力计算的经验公式。
在实际中使用切削力的经验公式有两种：一是指数公式，二是单位切削力。
1 ．指数公式主切削力(2-4)背向力(2-5)进给力(2-6)式中F c————主切削力（N）；F p————背向力（N）；F f————进给力（N）；C fc、C fp、C ff————系数，可查表2-1；x fc、y fc、n fc、x fp、y fp、n fp、x ff、y ff、n ff ------ 指数，可查表2-1。
K Fc、 K Fp、 K Ff ---- 修正系数，可查表 2-5，表 2-6。
2 ．单位切削力单位切削力是指单位切削面积上的主切削力，用 kc表示，见表 2-2。
kc=Fc/A d=Fc/(a p·f)=F c/(b d·h d) (2-7)式中A D -------切削面积（ mm 2）；a p ------- 背吃刀量（ mm）；f - ------- 进给量（ mm/r）；h-------- 切削厚度（ mm ）；db-------- 切削宽度（ mm）。
d已知单位切削力 k c ,求主切削力 F cF c=k c·a p·f=k c·h d·b d (2-8)式 2-8中的 k c是指 f = 0.3mm/r 时的单位切削力，当实际进给量 f大于或小于 0.3mm /r时，需乘以修正系数 K fkc，见表 2-3。
表 2-3 进给量?对单位切削力或单位切削功率的修正系数 K fkc， K fpsf /(mm/r)0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.350.40.45 0.5 0.6K fkc， K fps1.18 1.11 1.061.031 0.97 0.96 0.94 0.9250.9切削力的来源、切削分力金属切削时，切削层及其加工表面上产生弹性和塑性变形；同时工件与刀具之间的相对运动存在着摩擦力。
切削三要素计算公式【终于全了】
金属切削技能在机械加工中是一个基本的技能，也是很多机械加工人常常挂在嘴边的一个词，虽然金属切削技能很基本，但是深入了解金属切削后你会发现里面的学问还真的很多，不少数控车床的操作者，对车床的切削原理知道得很少，常常不知道如何正确选择主轴转速S、进刀量F，以及进刀的深度，即切削三要素的计算公式，希望这篇文章能对他们有所帮助。
众说周知，提高加工效率时，提高切削三要素（切削线速度，吃刀深度，进给量）是最简单、最直接的方法。
但刀具切削三要素的提高，一般会受到现有机床设别条件的限制。
在切削三要素的确定法则：依次确定吃刀深度，进给量以及切削线速度。
吃刀深度一般根据加工余量确定，粗加工进给量根据机床功率确定，精加工进给量根据表面粗糙度确定；切削线速度根据刀具材质和机床主轴转速确定。
主轴转速S、进刀量F，进刀的深度，在切削原理课程中称为切削加工三要素，如何正确选择这三个要素是金属切削原理课程的一个主要内容，我这里想尽可能简单地介绍一下选择这三个要素的基本原则：(一) 切削速度（线速度、园周速度）V(米/分)要选择主轴每分钟转数，必须首先知道切削线速度V应该取多少。
V的选择：取决于刀具材料、工件材料、加工条件等。
刀具材料：硬质合金，V可以取得较高，一般可取100米/分以上，一般购置刀片时都提供了技术参数：加工什么材料时可选择多少大的线速度。
高速钢：V只能取得较低，一般不超过70米/分，多数情况下取20~30米/分以下。
工件材料：硬度高，V取低；铸铁，V取低，刀具材料为硬质合金时可取70~80米/分；低碳钢，V可取100米/分以上，有色金属，V可取更高些（100~200米/分）.淬火钢、不锈钢，V 应取低一些。
加工条件：粗加工，V取低一些；精加工，V取高些。
机床、工件、刀具的刚性系统差，V取低。
如果数控程序使用的S是每分钟主轴转数，那么应根据工件直径，及切削线速度V计算出S：S（主轴每分钟转数）=V（切削线速度）*1000/（3.1416*工件直径）如果数控程序使用了恒线速，那么S可直接使用切削线速度V（米/分）（二）进刀量（走刀量）F主要取决于工件加工表面粗糙度要求。
切削时间的计算工时举例(114)
0.5-3
10～ 粗铣 300-500 12 精铣 350-550
0.5-5
10～ 粗铣 300-500 14 精铣 350-550
tmm/次 Smm/转
L=0.5-1.6 t=3-6 L=2.5-3 t=6-10 L=4-6 t=15-30
铣刀 齿数 均为 中齿 0.19 -0.3
2
V 转/分 100～150
50～80 30～40
计算公式： 切削长度为 L，切削次数为 n，已知刀具 d、D，从表中查得 R、B、S、t、t1、V，求切削时间。立
则：LV+*RS
100+44 *2= 80*1.2
*2=3.54（分）
C、用 T 字槽铣刀铣 14*32 内开档槽，先确定刀具 d=32，从表 5 中查得 R=16， S=0.19～0.32 取 0.2，V=300～350 取 300，工件长度 L=100
则：LV+*RS
100+6 =300*0.2
解：HV+*LS2
100+9.28 *n=195*0.15
*1=3.74（分），根据备注得 4 分。
答：实际切削时间为 4 分钟。
二、 铣加工切削时间的计算：
例1、 某零件如图一所示：
由此可得出它是加工 20*20 的槽，它的长
度 L 为 100，首先要决定用什么刀具加工
和什么方法加工，现决定用立铣加工（根
V，切削长度为 L、切削次数为 n，
再从表 6 公式中查得进退刀螺距
P*4( 定 数 ) 用 下 列 公 式 计 算 切 削
时间。
则：PV*4*+PL
3.5*4+100 *n= 75*3.5
切削基础
2、刀具切削部分的构造要素
尽管金属切削刀具的种类繁多， 尽管金属切削刀具的种类繁多，但 其切削部分的几何形状与参数都有 共性，即不论刀具结构如何复杂， 共性，即不论刀具结构如何复杂， 其切削部分的形状总是近似地以外 圆车刀切削部分的形状为基本形态。 圆车刀切削部分的形状为基本形态。 刀具切削部分的结构可概括为： 刀具切削部分的结构可概括为： 一尖： 一尖：刀尖 二刃： 二刃：主刀刃和副刀刃 三刀面：前刀面、 三刀面：前刀面、主后刀面和副后 刀面 f
πdn vc = 1000
注意：考虑到切削用量将影响刀具的磨损和已加工表面的质量等， 注意：考虑到切削用量将影响刀具的磨损和已加工表面的质量等，确定切 削用量时应取最大的切削速度，如外圆车削应取代加工表面的切削速度。 削用量时应取最大的切削速度，如外圆车削应取代加工表面的切削速度。 2.进给量 进给量
显然有如下关系： 显然有如下关系： βo=90º –（αo +γo） （
2.在切削平面内标注的角度 在切削平面内标注的角度 刃倾角λs：在切削面内度量的主切削刃和基面的夹角。在主切削刃上， 刃倾角 在切削面内度量的主切削刃和基面的夹角。在主切削刃上， 刀尖为最高点时刃倾角为正值．刀尖为最低点时刃倾角为负值。 刀尖为最高点时刃倾角为正值．刀尖为最低点时刃倾角为负值。主切削 刃与基面平行时，刃倾角为零。 刃与基面平行时，刃倾角为零。
(3)合成运动
——由主切削运动和进给运动按矢量方式叠加 ——衡量参数：合成切削速度V
由于进给速度常常比主运动速度小的多，故 故 常将主运动看成是切削运动。 常将主运动看成是切削运动。
1.3切削用量
切削用量是指切削速度， 或进给速度)和背吃刀量 切削用量是指切削速度，进给量 (或进给速度 和背吃刀量，三者又称为 或进给速度 和背吃刀量， 切削用量三要素。 切削用量三要素。 1.切削速度 (m/s或m/min) 切削速度 或 切削刃上选定点相对于工件的主运动速度称为切削速度。 切削刃上选定点相对于工件的主运动速度称为切削速度。大多数切削 加工的主运动是旋转运动时，切削速度的计算公式: 加工的主运动是旋转运动时，切削速度的计算公式
切削力计算的经验公式资料
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强度、硬度相近的材料，塑性大，则与刀面的摩擦系数μ也较大，故切削力增大。
灰铸铁及其它脆性材料，切削时一般形成崩碎切屑，切屑与前刀面的接触长度短，摩擦小，故切削力较小。
材料的高温强度高，切削力增大。
⑵切削用量的影响①背吃刀量和进给量的影响背吃刀量ap或进给量f加大，均使切削力增大，但两者的影响程度不同。
加大ap 时，切削厚度压缩比不变，切削力成正比例增大；加大f加大时，有所下降，故切削力不成正比例增大。
在车削力的经验公式中，加工各种材料的ap指数xFc≈1，而f的指数yFc=0.75～0.9，即当ap加大一倍时，Fc也增大一倍；而f加大一倍时，Fc只增大68%～86%。
因此，切削加工中，如从切削力和切削功率角度考虑，加大进给量比加大背吃刀量有利。
②切削速度的影响在图3-15的实验条件下加工塑性金属，切削速度vc＞27m/min 时，积屑瘤消失，切削力一般随切削速度的增大而减小。
这主要是因为随着vc的增大，切削温度升高，μ下降，从而使ξ减小。
在vc＜27m/min时，切削力是受积屑瘤影响而变化的。
约在vc=5m/min时已出现积屑瘤，随切削速度的提高，积屑瘤逐渐增大，刀具的实际前角加大，故切削力逐渐减小；约在vc=17m/min处，积屑瘤最大，切削力最小；当切削速度超过vc=17m/min，一直到vc=27m/min时，由于积屑瘤减小，使切削力逐步增大。
图3-15 切削速度对切削力的影响切削脆性金属(灰铸铁、铅黄铜等)时，因金属的塑性变形很小，切屑与前刀面的摩擦也很小，所以切削速度对切削力没有显著的影响。
⑶刀具几何参数的影响①前角的影响前角γo加大，被切削金属的变形减小，切削厚度压缩比值减小，刀具与切屑间的摩擦力和正应力也相应下降。
因此，切削力减小。
但前角增大对塑性大的材料(如铝合金、紫铜等)影响显著，即材料的塑性变形、加工硬化程度明显减小，切削力降低较多；而加工脆性材料(灰铸铁、脆铜等)，因切削时塑性变形很小，故前角变化对切削力影响不大。
机床切削条件计算公式
（4）机床主轴所需功率：Ps = Q/MRd（KW）
式中：MRd =每kw的金属去除率
（5）主轴驱动电机所需的功率：PM= 1/η×Q/MRd（kw）
式中：η =主轴驱动的效率（%）
a.车削时
切削条件
（1）主轴转速：Ns（r/min）
（2）工件直径：Dt (mm)
（3）进给速度：fr（mm/r）
（4）切削深度：t (mm)
（切削公式）
（1）切削速度：Ⅴc =π×Dt×Ns (mm/min)
（2）进给率：fm = fr×Ns（mm/min）
（3）金属去除率：Q = t×fr×Vc/1000 (cm3/min)
c.钻削时
（切削条件）
（1）主轴转速：Ns（r/min）（2）钻头直径：Dd（mm）
（3）进给：fr（mm/r）
（切削公式）
（1）切削速度：Ⅴc =π×Dd×Ns (mm/min)
（2）进给率：fm = fr×Ns（mm/min）
（3）金属去除率：Q=π/4×Dd2×fr×Ns/1000 (cm3/min)
（3）金属去除率：Q=W×t×ft×n×Ns/1000 (cm3/min)
Q=W×t×fm/1000(cc/min)
（4）机床主轴所需功率：Ps=Q/MRm（KW）
式中：MRm=每kw的金属去除率（cc/min/kห้องสมุดไป่ตู้）
（5）主轴驱动电机所需的功率：PM=1/η×Q/MRm（kw）
式中：η=主轴驱动的效率（%）
= t×fr×π×Dt×Ns/1000 (cc/min)
Q =π×Dt×t×fm/1000(cc/min)
（4）机床主轴所需功率：Ps=Q/MRt（KW）
选择切削参数和常用计算公式
选择切削参数和常用计算公式切削参数是在切削过程中对刀具、工件和切削液等条件所做的一系列选择，它们直接影响着切削效果和加工质量。
常用的切削参数包括：切削速度、进给量、切削深度、刀具半径、切削角度等。
下面将介绍一些常用的切削参数及其计算公式。
1. 切削速度（Cutting Speed）切削速度是指刀具单位时间内划过工件表面的长度。
在机械加工中，切削速度通常用单位时间刀具切削长度来表示，单位是米/分钟（m/min）或英尺/分钟（ft/min）。
切削速度的选择主要取决于材料的切削性能、机床的性能以及刀具的材料和加工质量要求等因素。
常用的切削速度计算公式如下：切削速度（m/min）= π×刀具直径（mm）×转速（r/min）/ 10002. 进给量（Feed Rate）进给量是指单位时间内刀具在工件表面移动的距离，通常用毫米/转（mm/rev）或英寸/转（inch/rev）来表示。
进给量的选择要根据切削性能、切削深度和加工质量要求等因素进行综合考虑。
常用的进给量计算公式如下：进给量（mm/rev）= 进给速度（mm/min）/ 转速（r/min）3. 切削深度（Cutting Depth）切削深度是指刀具在工件上切削时，刀具刀尖与工件表面之间的距离，通常用毫米（mm）或英寸（inch）来表示。
切削深度的选择应根据工件材料的切削性能、机床的性能以及刀具的材料和加工质量要求等因素进行综合考虑。
4. 刀具半径（Tool Radius）刀具半径是指刀具切削边界上切削物质经过切削力的作用下被切除的物质所产生的刀具延伸部分的半径，通常用毫米（mm）或英寸（inch）来表示。
刀具半径直接影响刀具与工件之间的剪切角度和切削力的大小。
5. 切削角度（Cutting Angle）切削角度是指刀具刃口与工件表面之间的夹角，它的大小对切削力、切屑形态和切削温度等具有显著的影响。
常见的切削角度有正角、负角和零角等。
切削力计算的经验公式
您要打印的文件是：切削力计算的经验公式打印本文切削力计算的经验公式作者：佚名转贴自：本站原创1．计算切削力的指数公式常用的指数公式如下：式中Fc、Fp、Ff ─分别为主切削力、背向力、进给力；CFc、CFp、C Ff ─决定于被加工材料和切削条件的系数；xFc、yFc、nFc、xFp、yFp、nFp、xFf、yFf、nFf ─公式中切削用量的指数；KFc、KFp、KFf ─三个分力计算中，当实际加工条件与求得经验公式的条件不同时，各种因素对切削力影响的修正系数之积。
各系数、指数及修正系数之值可查阅《金属切削手册》。
2．用单位切削力算主切削力已取得了不同刀具、工件材料及不同加工条件下的单位切削力和单位切削功率的实验统计数据。
从手册中可查到这些数据。
表3-2几种常用材料的单位切削力、单位切削功率，由式(3-13)计算出Fc。
表3—2 硬质合金外圆车刀切削常用金属材料的单位切削力、单位切削功率工件材料单位切削功率/[KW/(mm3/s)]单位切削力/(N/mm2)实验条件名称牌号制造热处理状态硬度/HBS刀具几何参数切削用量范围钢45热轧或正火187196210-61962=15°=75°=0°前刀面带卷屑槽br1=0Vc=1.5~1.75m/sap=1~5mmf=0.1~0.5mm/r 调质(淬火高温回火)229230510-62305br1=0.1~0.15mm淬硬(淬火低温回火)44(HRC)264910-62649r01=-20°40Cr热轧或正火212196210-61962br1=0调质(淬火高温回火)285230510-62305r01=-20°br1=0.1~0.15mm灰铸铁HT200退火170111810-61118br1=0平前刀面,无卷屑槽Vc=1.17~1.42m/sap=2~10mmf=0.1~0.5mm/r 3．影响切削力的因素⑴工件材料的影响工件材料的强度、硬度越高，剪切强度τs越大，虽然切削厚度压缩比有所下降，但切削力总趋势还是增大的。
刀具切削常用计算公式
切削热对刀具影响计算
切削热对刀具的影响
切削热会导致刀具温度升高，从而影响刀具的硬度和耐磨性，缩短刀具寿命。因此，了解切削热对刀具的影响对 于合理选择和使用刀具非常重要。
切削热对刀具影响计算公式
切削热对刀具影响计算公式通常基于实验数据和经验公式，可以用来估算切削过程中刀具的温度和变化情况。这 些公式通常包括切削速度、进给量、切削深度和刀具材料等参数。
切削温度
切削过程中，切削层与刀具、工件和切屑之间的摩擦产生的热量会使切削温度 升高。切削温度的计算公式可以帮助我们了解切削过程中的热量分布和变化情 况。
切削温度计算公式
切削温度的计算公式通常基于实验数据和经验公式，可以用来估算切削过程中 的温度。这些公式通常包括切削速度、进给量、切削深度和刀具材料等参数。
切削热传导计算
切削热传导
切削过程中产生的热量会通过不同的方式传递，包括对流、 辐射和传导。切削热传导的计算可以帮助我们了解热量在切 削过程中的传递方式和效率。
切削热传导计算公式
切削热传导计算公式通常基于传热学原理，可以用来计算切 削过程中的热量传递。这些公式通常包括切削速度、进给量 、切削深度和工件材料等参数。
程度和切削层的宽度。
侧角的大小对切削层的宽度和切 削力的大小有影响。
侧角计算公式：侧角=90°-刃倾 角
03 切削力计算
CHAPTER
切向力计算
切向力计算公式
$F_t = K_t times f times ap times d times sqrt{D}$
$f$
进给量，单位为毫米/转。
$d$
刀具直径，单位为毫米。
切削深度计算
切削深度（ap）：工件上被切除 的金属层厚度，单位为mm。
数控机床铣床切削力的计算与控制
数控机床铣床切削力的计算与控制数控机床在现代制造业中扮演着重要的角色，铣床作为常见的数控机床之一，其切削力的计算与控制是保证铣削加工精度和效率的关键。
本文将从数控机床铣床的切削力计算方法、切削力的控制策略和常见的切削力控制系统进行介绍和分析。
首先，数控铣床切削力的计算是铣削过程中的重要环节。
切削力的计算可分为理论计算和试验计算两种方法。
理论计算方法主要是根据切削理论和力学原理，通过确定切削刀具与工件材料特性、切削参数、刀具几何特征和切削力模型等因素，进行数学计算。
常见的理论切削力计算方法有Merchant、Liang、Kienzle等，这些方法基于不同的假设、理论或实验数据进行模型的建立，可以在铣削过程中预测切削力的大小。
试验计算方法是通过实际试验，经过数据采集和分析，获取实际切削力的大小和变化规律。
试验计算方法需要制定实验方案，包括选择适当的切削条件、切削工艺和实际刀具等。
通过实验，利用力传感器等仪器设备对切削过程中的力进行实时监测和采集，再经过数据处理和分析，得到准确的切削力信息。
其次，切削力的控制对于保证数控铣床加工的精度和效率至关重要。
切削力的控制策略可以通过切削参数的优化、切削速度的控制、刀具几何参数的设计和切削力的反馈控制等多种方式实现。
优化切削参数是切削力控制的基础。
切削参数包括进给速度、转速、切深和切宽等，通过合理选择切削参数的组合，可以降低切削力的大小，减少切削加工中的振动和噪音，提高加工的质量和效率。
切削速度的控制是切削力控制的关键。
切削速度的大小直接影响切削力的大小，通常情况下，较高的切削速度可降低切削力的大小。
通过控制数控铣床的主轴转速，可以实现对切削速度的精确控制，进而控制切削力的大小。
刀具几何参数的设计对于切削力的控制有重要影响。
合理选择刀具的齿数、齿形、刃数和刀尖半径等几何参数，可以有效地降低切削力的大小，提高切削的稳定性和精度。
切削力的反馈控制是切削力控制的高级策略。
切削参数计算工具
切削参数计算工具摘要：一、引言二、切削参数计算工具的定义和作用三、切削参数计算工具的应用领域四、切削参数计算工具的使用方法五、切削参数计算工具的优势和局限性六、结论正文：【引言】切削参数计算工具是金属加工行业中一种重要的辅助工具，它能够帮助工程师快速、准确地计算出切削过程中的各项参数，从而优化生产效率和加工质量。
随着计算机技术的快速发展，切削参数计算工具已经从传统的手工计算逐渐转向计算机辅助计算，这大大提高了计算效率和精度。
【切削参数计算工具的定义和作用】切削参数计算工具是一种根据切削条件、材料性能、刀具几何形状等因素，计算出切削速度、进给速度、刀具寿命等切削参数的工具。
它的主要作用是帮助工程师在金属加工过程中，选择合适的切削参数，从而达到提高生产效率、降低加工成本、延长刀具寿命等目的。
【切削参数计算工具的应用领域】切削参数计算工具广泛应用于机械制造、航空、航天、汽车制造、模具制造等行业，是金属加工领域中不可或缺的一种工具。
【切削参数计算工具的使用方法】切削参数计算工具的使用方法通常分为以下几个步骤：1.输入切削条件：包括切削深度、刀具直径、切削速度等；2.输入材料性能：包括材料的硬度、韧性等；3.输入刀具几何形状：包括刀尖角、刀背厚度等；4.计算切削参数：根据输入的条件，计算出切削速度、进给速度、刀具寿命等参数；5.输出结果：将计算出的切削参数以表格或图形的形式展示给用户。
【切削参数计算工具的优势和局限性】优势：1.提高计算效率：切削参数计算工具能够快速地计算出切削参数，相较于传统的手工计算，大大提高了工作效率；2.提高计算精度：切削参数计算工具能够考虑到多种切削条件，从而提高计算精度；3.便于优化切削参数：切削参数计算工具能够根据不同的切削条件，优化切削参数，提高生产效率和加工质量。
局限性：1.需要专业知识和技能：切削参数计算工具的使用需要一定的专业知识和技能，对于初学者来说，可能需要一定的学习成本；2.受限于计算模型：切削参数计算工具的计算结果受到所采用的计算模型的影响，不同的计算模型可能会得到不同的计算结果，因此在实际应用中需要选择合适的计算模型。
切削用量 切削用量三要素
切削用量切削用量三要素切削用量是指切削速度v c 、进给量 f （或进给速度v f ）、背吃刀量 a p 三者的总称,也称为切削用量三要素。
它是调整刀具与工件间相对运动速度和相对位置所需的工艺参数。
它们的定义如下：（一）切削速度v c切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度.计算公式如下v c=（π d w n )/1000 （1-1）式中v c --切削速度(m/s）；dw ——工件待加工表面直径( mm ）；n -—工件转速（r/s ）.在计算时应以最大的切削速度为准，如车削时以待加工表面直径的数值进行计算，因为此处速度最高，刀具磨损最快。
（二)进给量f工件或刀具每转一周时,刀具与工件在进给运动方向上的相对位移量。
进给速度v f 是指切削刃上选定点相对工件进给运动的瞬时速度。
v f=fn ( 1-2 ）式中v f ——进给速度（mm/s ）;n -—主轴转速( r/s ）；f -—进给量( mm ）。
（三）背吃刀量a p通过切削刃基点并垂直于工作平面的方向上测量的吃刀量.根据此定义,如在纵向车外圆时，其背吃刀量可按下式计算：a p = （d w — d m ) /2 （1—3 )式中 d w ——工件待加工表面直径（mm ）；dm —-工件已加工表面直径( mm ).涂层刀片为了提高刀具（刀片）表面的硬度和改善其耐磨性、润滑性，通过化学气相沉积和真空溅射等方法，在硬质合金刀片表面喷涂一层厚度5～12μ m以下的TiC、TiN或Al 2O 3等化合物材料。
TiC 涂层刀片,硬度可达3200HV，呈银灰色，耐磨性好,容易扩散到基体内与基体粘结牢固，在低速切削温度下有较高的耐磨性.TiN 涂层刀片TiN硬度为2000HV，呈金黄色，色泽美观，润滑性能好，有较高的抗月牙洼型的磨损能力，与基体粘结牢固程度较差.Al 2O 3 涂层刀片硬度可达3000HV,有较高的高温硬度的化学稳定性，适用于高速切削。
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切削条件的计算
对初学者来说刚学编刀路真的不知什么材料如何下刀，进给率，进给速度，主轴转速等，如何填这些数据。
实在是伤脑筋啊，一问老师，则说，日后慢慢就能会了，这不是费话吗？我把自已找的资料传给你们，希望你们不会伤脑筋了。
●切削条件的计算
1 转速
Ｎ＝(Ｖx 1000）／π * De
De=2 *√(Ap * (D - Ap)) (mm)
2 进给速度
F = N * fR (mm/min)
FR=hmax * ( (D)/(√Ap * (D -Ap)) ) (mm/rev)
N=转速(rev/min)
V= 实际切削速度(m/min), 见表一
De= 有效刀具直径(mm), 见表二
Ap=轴向切削深度
Ae=切削宽度(mm)
F=进给(mm/min)
fR=每刃进给(mm)，见表一表四
h max.= 最大切屑厚度,见表三
[表一]一般实际切削速度和进给速度
硬度刀片材料实际切削速度(M/min) 进给(mm/rev) 刀具直径最大切削深度(mm) 最大切削宽度(m m)
8 10 12 16 20 25 30 32
灰铸铁(FC250,FC300) HB160-260 JC5010 JC5015 200-400 0.3 0.4 0.5 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 D10 D/1 0
球墨铸铁(FCD600,FCD700) HB170-300 JC5010 JC5015 150-350 0.3 0.4 0.5 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 D/ 15 D/15
碳钢(S50C,S55C) HB180-280 JC5010 JC5015 180-230 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.6 D/15 D15
低合金钢(SCM440) HB180-280 JC5010 JC5015 150-200 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.6 D/15 D15 模具钢(SKD11,SKD61) HB180-255 JC5010 JC5015 130-18 0.25 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.6 D/20 D /20
淬火钢(SKD11,SKD61) HRC40-55 JC5010 JC5015 70-90 0.25 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.6 D/30 D/3 0
不锈钢(SUS304,SUS316) HB150-250 JC5010 JC5015 90-130 0.25 0.3 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 D/20 D/20
铜合金HB80-150 JC5010 KT9 150-200 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.8 0.8 0.8 D/10 D/10
铝合金HB30-100 JC5010KT9 200-300 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.8 0.8 0.8 D/6 D/6
石磨JC5010KT9 200-400 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 0.9 0.9 0.9 D/5 D/5
注意1.本表为中、短系列及直径超过Ø12mm刀具有效；
2 对于加长系列及直径在Ø12mm以下的系列刀具的修正系数请参见表四
[表二]有效刀具直径一览表De(mm)
刀具直径(mm) 轴向切削深度:Ap(mm)
0.2 0.3 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0
8 2.5 3.0 3.9 5.3 6.2
10 2.8 3.4 4.4 6.0 7.1 8.0
12 3.1 3.7 4.8 6.6 7.9 8.9 9.7
16 3.6 4.3 5.6 7.7 9.3 10.6 11.6 12.5
20 4.0 4.9 6.2 8.7 10.5 12 13.2 14.3 15.2 16.0
25 4.5 5.4 7.0 9.8 11.9 13.6 15.0 16.2 17.3 18.3 19.2 20.0
30 4.9 6.0 7.7 10.8 13.1 15.0 16.6 18.0 19.3 20.4 21.4 22.4 23.2 24.0
32 5 6.2 7.9 11.1 13.5 15.5 17.2 18.7 20.0 21.2 22.2 23.2 24.1 25.0
表三最大切屑厚度
硬度最大切屑厚度:h max(mm)刀具直径<MM)
8 10 12 16 20 25 30 32
灰铸铁(FC250,FC300) HB160-260 0.3 0.4 0.5 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7
球墨铸铁(FCD600,FCD700) HB170-300 0.3 0.4 0.5 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7
碳钢(S50C,S55C) HB180-280 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.6
低合金钢(SCM440) HB180-280 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.6
模具钢(SKD11,SKD61) HB180-255 0.25 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.6
淬火钢(SKD11,SKD61) HRC40-55 0.25 0.3 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 0.6
不锈钢(SUS304,SUS316) HB150-250 0.25 0.3 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5
铜合金HB80-150 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.8 0.8 0.8
铝合金HB30-100 0.4 0.5 0.6 0.7 0.7 0.8 0.8 0.8
石磨0.5 0.6 0.7 0.8 0.8 0.9 0.9 0.9
表四以刀具颈部长度为基准的切削参数修正系数
标准系列中长系列加长系列
直径(mm) ll ll/D 转速% 进给% ll ll/D 转速% 进给% ll ll/D 转速% 进给%
8 35 4.4 100 100 53 6.6 60 65 75 9.4 50 50
10 35 3.5 100 100 53 5.3 70 80 75 7.5 60 65
12 26 2.2 100 100 53 4.4 90 90 85 7.1 65 65
16 32 2.0 100 100 63 3.9 100 100 100 6.3 70 70
20 38 1.9 100 100 75 3.8 100 100 115 5.8 75 75
25 45 1.8 100 100 90 3.6 100 100 135 5.4 80 80
30 53 1.8 100 100 106 3.5 100 100 160 5.3 80 90
32 53 1.7 100 100 106 3.3 100 100 160 5.0 80 90
注意：使用加长系列刀具时，必须按本表所示百分比降低切削参数。
（硬质合金刀体除外）
★刀片安装注意事项
1.保持刀座的清洁干净。
2.保持刀片（特别是孔和基准面）的清洁干净。
3.当螺钉磨损较快时，应及早更换。