切削力 计算的经验公式
切削力计算的经验公式
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 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 d -------- 切削厚度（ mm ）；b d -------- 切削宽度（ mm）。
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/(m m/r ) 0.10.150.20.250.30.350.40.450.5 0.6K fkc，K fps 1.181.111.061.0310.970.960.940.925 0.9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。
切削力计算
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 ————主切削力( N); cF ————背向力( N); pF ————进给力( N); f————系数，可查表 2-1; C 、 C 、 Cfcfpffx 、 y、 n、 x、 y、 n、 x、 y、 n ------ 指数，可查表 2-1。
fcfpfffffcfcfpfpffK 、 K 、 K ---- 修正系数，可查表 2-5，表 2-6。
FcFpFf2 (单位切削力单位切削力是指单位切削面积上的主切削力，用表示，见表 2-2。
kc(2-7) kc=Fc/A d=Fc/(a p?f)=F c/(b d?h d)式中 -------切削面积( mm 2); ADa ------- 背吃刀量( mm); pf - ------- 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 ,求主切削力 F ccF=k?a?f=k?h?b (2-8) cccpdd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，见表 2-3。
fkc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， K fkcfpsf/(mm/r0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.45 0.5 0.6 0.1 0.4 )K ， fkc1.11 1.06 1 0.97 0.96 0.94 0.925 1.18 1.03 0.9 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。
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、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 f /（mm/r ）0.10。
15 0。
2 0.25 0。
3 0.350。
40。
45 0。
5 0.6K fkc，K fps 1.18 1。
11 1。
061.031 0.97 0.96 0。
94 0。
切削力计算的经验公式
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 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 d -------- 切削厚度（ mm ）；b d -------- 切削宽度（ mm）。
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 = r 时的单位切削力，当实际进给量f大于或小于 /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)K fkc 1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。
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、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 f /（mm/r ）0。
10。
15 0.2 0。
25 0.3 0.350.40。
45 0.5 0。
6K fkc，K fps1。
18 1。
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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。
切削力的经验公式：
切削力的经验公式：主切削力Fz一般是a p、f、v、γ0、kγ、λs、材料硬度和强度等参数的函数。
即：Fz=f（a p、f、v、γ0、kγ、λs、材料硬度和强度）在上述各参数中，a p和f对Fz的影响最大。
因此，先考虑这两参数来建立经验公式：⑴变a p，求Fz与a p的关系：已知：f=0.3mm/r，v=100m/min，γ0=15°，kγ=75°，λs=0°。
通过切削力实验测得如下数据：根据实验数据作出Fz与a p的关系曲线，如图所示。
从图中可以看出，Fz与a p成线性关系。
所以，Fz可表示成：Fz=C a p×a p当a p=1时，C a p=Fz=64所以，Fz可近似写成：Fz=64 a p p⑵变f，求Fz与f的关系：已知：a p=3mm，其它同⑴相同。
通过切削力实验测得如下数据：根据实测得的数据作出Fz 与f 之间的关系曲线，如下图所示。
从图中可以看出，Fz 与f 之间是非线性关系，即：z F Y f z f C F ⨯=为找出两者的关系，将上式用对数坐标表示，即得一条直线方程为：f Y C F z F f z lg lg lg +=当f=1时，C f =Fz=490而： z F Y = tg θ=0.84 （从对数坐标图中量出θ角值，计算tg θ得出0.84）所以有：84.0490f F z =⑶ 求Fz 与a p 、f 两者的关系：从关系式Fz = C a p ×a p 中，当取不同的f 值时，可以发现Fz 和f 的关系直线的斜率发生变化，所以C a p 是f 的函数。
则有：C a p = f （f ）=Z F Y Cf所以：Fz = f （f ）a p = Z F Y Cf ×a p下面求C 值：当f = 0.3时，Fz= Z F Y Cf ×a p =64 a p所以：C 1= 640.30.84 =176当a p =3时，Fz = Z F Y Cf ×a p = 490Z F Y f所以：C 2= 4903 =163故：C=（C 1+ C 2）/2=（176+163）/2=169.5所以有：Fz=169.5 a p ×f 0.84 （kg ）除a p 和f 的变化对切削力有影响以外，其它参数的变化对切削力也有不同程度的影响，故必须加以考虑，即其它参数与实验条件不符时，采用修正系数KF z加以修正。
切削力的计算
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、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。
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。
切削力计算的经验公式
切削力计算的经验公式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。
②负倒棱的影响前刀面上的负倒棱(如图3-16a)，可以提高刃区的强度，图3-16 负倒棱对切削力的影响但此时被切金属的变形加大，使切削力有所增加。
负倒棱是通过它的宽度br1对进给量f的比值(br1/ f)来影响切削力的。
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、 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 fpsf /(mm/r)0.10.15 0.2 0.250.30.350.40.45 0.5 0.6K fkc ， K fps1.181.111.061.031 0.970.960.940.9250.9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。
切削力计算
切削力计算得经验公式通过试验得方法,测出各种影响因素变化时得切削力数据，加以处理得到得反映各因素与切削力关系得表达式,称为切削力计算得经验公式.在实际中使用切削力得经验公式有两种:一就是指数公式,二就是单位切削力。
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、 Cｆｆ—-——系数，可查表 2-1;x、yｆc、nｆｃ、x fp、yｆp、n fp、ｘfｆ、y fｆ、nｆf-——-－—指数，可fc查表２—1。
K Fc、ＫFp、 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就是指单位切削面积上得主切削力,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ＦｃF c＝ｋc·a p·ｆ=k c·ｈd·ｂd (２-８)式 2—8中得 k c就是指 f＝ 0、3mｍ/ｒ时得单位切削力,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得修正系数 K fkｃ, Kｆpsf /（mm/r)0、1 0、1５0、２０、２5０、3 0、350、40、45 ０、5 0、6Ｋｆｋｃ , Kｆｐｓ1、18 1、１1１、0６1、0３1 0、97 0、96 0、940、9２５0、9切削力得来源、切削分力金属切削时，切削层及其加工表面上产生弹性与塑性变形;同时工件与刀具之间得相对运动存在着摩擦力。
切削力计算的经验公式
切削力计算得经验公式通过试验得方法,测出各种影响因素变化时得切削力数据,加以处理得到得反映各因素与切削力关系得表达式,称为切削力计算得经验公式。
在实际中使用切削力得经验公式有两种:一就是指数公式,二就是单位切削力。
１。
指数公式主切削力 (2—4)背向力 (2—５)进给力 (2-６)式中Ｆc————主切削力( N);Ｆｐ————背向力( N);F f————进给力( N);C fc、 C fp、 Cｆｆ————系数,可查表 2—1;x fc、ｙfc、ｎfc、ｘfｐ、 y fp、ｎｆp、 xｆｆ、 y fｆ、n ｆf -——－－—指数,可查表２-1。
ＫＦc、ＫFｐ、 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就是指单位切削面积上得主切削力,用ｋc表示,见表2-2。
kc=Fc/A d＝Fc/(ａp·ｆ)=Ｆｃ/(b d·ｈd) (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 d—-—--－-—切削厚度( mm );b d-—--—－-—切削宽度( mm)。
已知单位切削力 k c,求主切削力 F cＦc=k c·a p·ｆ＝ｋｃ·ｈd·b d (2－8)式 2—8中得 k c就是指f = ０.3mm/r 时得单位切削力,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得修正系数 K fkｃ, Ｋfｐs切削力得来源、切削分力金属切削时,切削层及其加工表面上产生弹性与塑性变形;同时工件与刀具之间得相对运动存在着摩擦力。
如图２—15所示,作用在刀具上得力有两部分组成:1、作用在前、后刀面上得变形抗力 F nγ与Ｆnα;2. 作用在前、后刀面上得摩擦力F fγ与 F fα。
切削力计算的经验公式
表 ２－3 进给量?对单位切削力或单位切削功率的修正系数 Ｋfkc， Kｆps
f/（mm/ｒ)
0．1
０．1５
0.2
0.2５
0.3
0.３５
0.4
0.45
０．5
0．6
Kfkc, Kfps
1．18
1.11
１.06
1.0３
1
0．97
0.９６
0.９４
0.925
０.9
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示，作用在刀具上的力有两部分组成：
切削力计算的经验公式
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ﻩ
ﻩ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。
3. 刀具几何参数的影响
（1）前角的影响
在刀具几何参数中前角对切削力的影响最大。如图 2-20所示。前角愈大，
切屑易于从前刀面流出,切削变形小,从而使切削力下降,但前角γ0对三个切削分力的影响是不同的。同时,工件材料不同,前角的影响也不同，对塑性较大的材料，如紫铜、铝合金等,切削时塑性变形大,前角的影响较显著；而对脆性材料,如铸铁、脆黄铜等，前角的影响就较小。
切削力计算的经验公式
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 f/(mm/r) 0.10.15 0.2 0.25 0.3 0.350.40.45 0.5 0.6K fkc，K fps 1.18 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。
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影响切削力的主要因素
1.工件材料的影响
工件材料的物理机械性能、加工硬化能力、化学成分和热处理状态，都对切削力产生影响。
由表2-2可以看出，工件材料的硬度愈高，则切削力愈大。工件材料虽然硬度、强度较低，但塑性、韧性大，加工硬化能力大，其切削力仍很大。如1Cr18Ni9Ti等不锈钢。
车削时各分力的实用意义如下:
主切削力Fc作用于主运动方向，是计算机床主运动机构强度与刀杆、刀片强度及设计机床夹具、选择切削用量等的主要依据，也是消耗功率最多的切削力。
背向力Fp纵车外圆时，背向力Fp不消耗功率，但它作用在工艺系统刚性最差的方向上，易使工件在水平面内变形，影响工件精度，并易引起振动。Fp是校验机床刚度的必要依据。
切削力计算的经验公式
切削力计算的经验公式2011-12-0521:31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)
式2-8中的kc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Kfkc，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Kfkc，Kfpsf/(mm/r)
0.10.150.20.250.30.350.40.450.50.6Kfkc，Kfps1.181.111.061.031
3.刀具几何参数的影响
(1)前角的影响
在刀具几何参数中前角对切削力的影响最大。如图2-20所示。前角愈大，
切屑易于从前刀面流出，切削变形小，从而使切削力下降，但前角γ0对三个切削分力的影响是不同的。同时，工件材料不同，前角的影响也不同，对塑性较大的材料，如紫铜、铝合金等，切削时塑性变形大，前角的影响较显著;而对脆性材料，如铸铁、脆黄铜等，前角的影响就较小。
从上述分析可知，ap和f对切削面积的影响相同，但对单位切削力的影响不同。ap增加时单位切削力不变，f增加时，单位切削力减小，当切削面积Ad相等时，为了减小切削力，可以选择大的进给量f，小的背吃刀量ap，即采用窄而厚的切屑断面形状。图2-18为车削45钢时，ap与f对切削力影响的实验曲线。
切削速度vc对切削力的影响呈波浪形变化，如图2-19所示。由切削变形一节所述可知，切削速度vc小于50m/min的范围内，随着速度的增加，积屑瘤由小变大又变小，切削力则随之由大变小又变大。速度vc继续增高，切削温度上升，切削力又下降，但变化较小。如vc从50m/min增加至500m/min时，切削力减少约10%。生产中的高速切削技术就可减小切削力，提高切削效率。
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/Ad=Fc/(apf)=Fc/(bdhd)(2-7)
式中AD---切削面积(mm2);
ap---背吃刀量(mm);
f----进给量(mm/r);
hd--切削厚度(mm);
bd--切削宽度(mm)。
已知单位切削力kc,求主切削力FcFc=kcapf=kchdbd(2-8)
进给力(2-6)
式中Fc--主切削力(N);
Fp--背向力(N);
Ff--进给力(N);
Cfc、Cfp、Cff--系数，可查表2-1;
xfc、yfc、nfc、xfp、yfp、nfp、xff、yff、nff--指数，可查表2-1。
KFc、KFp、KFf--修正系数，可查表2-5，表2-6。
2.单位切削力
表2-4切削钢和铸铁时FP/FC，FF/FC比值
工件材料
主偏角κr45°
75°
90°
钢
FP/FC0.55~0.650.35~0.50.25~0.4FF/FC0.25~0.40.35~0.50.4~0.55
铸铁
FP/FC0.3~0.450.2~0.350.15~0.3FF/FC0.1~0.20.15~0.30.2~0.35
0.970.960.940.9250.9
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。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Fnγ和Fnα;
2.作用在前、后刀面上的摩擦力Ffγ和Ffα。
这些力的合力F称为切削合力，也称为总切削力。总切削力F可沿x,y,z方向分解为三个互相垂直的分力Fc、Fp、Ff，如图2-16所示。主切削力Fc总切削力F在主运动方向上的分力;背向力Fp总切削力F在垂直于假定工作平面方向上的分力;进给力Ff总切削力在进给运动方向上的分力。
(2)主偏角的影响
如图2-21所示为主偏角κr对三个切削分力的影响。从图中看出主偏角对主切削力的影响不大，当kr=600~750时，主切削力最小。但主偏角对Fp、Ff的影响较大。随着主偏角的增加，进给力Ff增加，而背向力Fp减小。当κr=900，理论上背向力Fp=0，实际上由于有刀尖圆弧半径rε和副切削刃参与切削，即使κr=900，Fp还是存在的。在车削刚性较差的细长轴时，应选用较大的主偏角，就是为了减小Fp的影响。表2-4所示为Fp/Fc、Ff/Fc的比值。
在普通钢中添加含硫或铅等金属元素的易切钢，其切削力比普通钢降低20~30%。
同一种材料热处理状态与金相组织不同，切削力也有很大差异。
切削脆性材料(如铸铁)时，塑性变形小，加工硬化小，切屑与前刀面接触少，摩擦小，因此切削力也较小。
2.切削用量的影响
如图2-17所示，背吃刀量ap和进给量f是通过对切削面积和单位切削力的变化而影响削力的。背吃刀量ap增大，切削宽度bd也增大，剪切面积As和切屑与前刀面的接触面积按比例增大，第一变形区和第二变形区的变形与摩擦相应增大。当背吃力量增大一倍时，切削力也增大一倍。进给量f增大，切削厚度hd增大，而切削宽度bd不变，这时剪切面积虽按比例增大，第二变形区的变形未按比例增大。而进给量增大，平均变形变小，单位切削力降低，因此，进给量f增大一倍，切削力约增加70~80%。