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加工中心零件加工的切削力
日期:2010年02月03 来源:沈阳第一机床厂 关键字:加工中心
切削力是工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力。加工中心它是影响工艺系统刚度和加工工件质量的重要因素。切削力主要来源于工件被切层在形成切屑过程中的变形。在切削时,由于刀具对被切层的挤压作用,迫使被切层产生弹性变形与塑性变形,普通车床因此被切层对刀具就有一个反作用力,称为变形抗力Fo,垂直作用在刀具的前面上;同时由于切屑沿刀具前面流出,因此相应还有一个摩擦力F/y作用在刀具前面上,当变形抗力F。增大或减小时,摩擦力F/r也相应增大或减小。此外,工件的切削表面对刀具主后面还作用着变形抗力芦,与摩擦力F/o。这些力的合力即为切削力F。
为了生产上的需要和便于测定分析,我们可以把切削力F分解为下面三个空间互相垂直的切削分力:
1.垂直切削分力F,加工中心(简称主切削力)这个力垂直向下,普通车床位于切削速度方向uc上,是切削力的主要分力。它将车刀向下压,使刀柄产生弯曲。因此,装夹车刀时刀柄应尽量伸出短一些。而车刀对工件的作用力则作用于被切层,使之变形,形成切屑。主切削力的大小直接影响到机床的功能消耗,在数值上它约为总切削力F的85%一90%。因此,通常我们也可以把这个力看作切削力。
2.轴向切削分力芦f(简称轴向力)
这个力位于水平面上,纵向车削时它的方向和走刀运动方向相反,普通车床横向车削时,则与走刀运动方向垂直。轴向力会使车刀在水平平面内转动。因此,车刀至少要用两只螺钉拧紧固定在刀架上。
3.径向切削分力FP(简称径向力)
这个力也位于水平面上,它垂直于纵走刀方向,加工中心此力使车刀离开工件,而车刀对工件的作用力却使工件在水平方向上弯曲,车削时工件之所以产生振动,大都由于它的影响。因此,在车削细长轴时,车刀应选择较大的主偏角,以减小径向力。
切削力的大小,影响到切削时的轻快与否,它直接决定着机床负荷的大小。减小切削力主要可从减小切屑变形着手,切屑变形越小,则变形抗力芦,,,越小,相应摩擦力F/》也越小,普通车床其作用在车刀上的合力——切削力F就越小,所以切削起来就越轻快、/顷利,机床负荷相应地也就越低。
此外,工件材料的性能也直接影响着切削力的大小,如脆性材料(如铸铁类),被切层往往不经过塑性变形就形成切屑,所以切削时的切削力就比塑性材料(如钢类)小。加工中心而同一类工件材料,如果硬度或强度等物理力学性能不同,切削时的切削力也不同,对于同样大小的切屑变形,材料的硬度或强度越高,普通车床则变形抗力Fny越大,而摩擦力F/》一般也会增大,即切削力F越大。因此,对于硬度或强度高的材料,加工中心切削时更要注意减小切屑变形。
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