切削力和切削功率

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　　一切削力的来源，切削合力及其分解，切削功率
　　研究切削力，对进一步弄清切削机理，对计算功率消耗，对刀具、机床、夹具的设计，对制定合理的切削用量，优化刀具几何参数等，都具有非常重要的意义。金属切削时，刀具切入工件，使被加工材料发生变形并成为切屑所需的力，称为切削力。切削力来源于三个方面：
5 P4 N; q) V. f) w; M  d　　克服被加工材料对弹性变形的抗力；克服被加工材料对塑性变形的抗力；克服切屑对前刀面的摩擦力和刀具后刀面对过渡表面与已加工表面之间的摩擦力。
　　上述各力的总和形成作用在刀具上的合力Fr(国标为F)。为了实际应用，Fr可分解为相互垂直的Fx(国标为Ff)、Fy(国标为Fp)和Fz(国标为Fc)三个分力。在车削时：
　　Fz——切削力或切向力。它切于过渡表面并与基面垂直。Fz是计算车刀强度，设计机床零件，确定机床功率所必需的。
　　Fx——进给力、轴向力或走刀力。它是处于基面内并与工件轴线平行与走刀方向相反的力。Fx是设计走刀机构，计算车刀进给功率所必需的。
7 I$ R' x  k) U- P- f& A　　Fy——切深抗力、或背向力、径向力、吃刀力。它是处于基面内并与工件轴线垂直的力。Fy用来确定与工件加工精度有关的工件挠度，计算机床零件和车刀强度。它与工件在切削过程中产生的振动有关。
　　消耗在切削过程中的功率称为切削功率Pm(国标为Po)。切削功率为力Fz和Fx所消耗的功率之和，因Fy方向没有位移，所以不消耗功率。于是
+ x! n) g+ V0 _/ @# L　　Pm=(FzV+Fxnwf/1000)×10-3
$ d0 b8 C0 g# F+ U7 J% g　　其中：Pm—切削功率(KW)；
" F+ U1 b( _) e! Y　　Fz—切削力(N)；
) W' g- K  D# @3 M* ^# D　　V—切削速度(m/s)；Fx—进给力(N)；nw—工件转速(r/s)；f—进给量(mm/s)。

( t% g7 X9 o$ q, A0 q2 J　　式中等号右侧的第二项是消耗在进给运动中的功率，它相对于F所消耗的功率来说，一般很小(