在机械加工中,切削力是指切削过程中锥柄对工件产生的力,其作用主要是破坏工件表面的原子结构,实现加工目的。切削力有多个方向,其中垂直于工件表面方向的分力被称为切削力Fz。切削力Fz的符号一般为正号。
切削力Fz的大小与切削条件、刀具形状、加工材料等因素密切相关。
1. 切削条件
切削速度、进给量、刀具前角和刀具后角等切削条件对切削力Fz有很大影响。切削速度和进给量越大,切削力Fz越大;刀具的前角和后角越小,切削力Fz越小。
2. 刀具形状
刀具形状对切削力Fz的大小和方向都有很大影响。刀具的主偏角和材料影响锋利程度,锋利的刀具切削力Fz小;而切削角度越小,刀具接触面积就越大,切削力Fz也就越大。
3. 加工材料
加工材料的硬度、塑性、延展性、热导率等物理和化学性质也会影响切削力Fz的大小。硬度大、塑性小的材料切削力Fz大;而对于受热影响较小的材料,切削力Fz也会相应减小。
切削力Fz是机械加工中比较关键的指标之一,因此需要通过实验或计算来确定其大小。
1. 实验方法
在机床上安装一定的测力传感器,并记录加工时切削力的变化,得出切削力Fz的值。
2. 计算方法
根据切削力与切削力系数之间的数学关系推导出切削力Fz的数值。一般来说,计算方法可以定量分析刀具、切削条件和加工材料等各种因素对切削力Fz大小的影响。
切削力Fz是机械加工中重要的力学指标之一,涉及刀具形状、切削条件和材料等多个方面,其大小和方向对加工精度、表面质量等有着较大影响。因此,科学合理地测量和控制切削力Fz,对于提高机械加工质量和效率,具有非常重要的意义。