切削力分析与经验公式建立

"经验公式的建立-超好用的刀具讲义" 本文主要探讨了在切削工艺中如何建立经验公式，特别是针对切削力的测量和分析。切削力是衡量金属切削过程中的关键参数，它涉及到刀具强度、机床设计以及功率计算等多个方面。 首先，介绍了一种通过图解法建立经验公式的单因素实验方法。在实验中，采用外圆车刀对45钢进行切削，固定切削速度Vc和刀具参数，改变进给量ap（分别为4、3、2、1mm），同时调整切削深度f（0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mm）。通过对这些数据的分析，可以建立单项切削力指数公式，帮助理解切削力与不同参数之间的关系。 接着，介绍了最小二乘法作为另一种拟合经验公式的统计方法。这种方法的目标是找到一条回归直线，使得所有实验数据点到这条直线的距离的偏差平方和最小，从而得到最精确的预测模型。这种方法对于处理复杂的数据集和多因素影响下的切削力预测尤为有效。 在切削力的理论部分，文章详细阐述了切削力的来源，包括切削层金属的抗力、切屑与工件表面的摩擦阻力等。切削力可以分解为三个分力：主切削力Fz（Fc）、背向力Fy（Fp）和进给力Fx（Ff）。主切削力是最大的，对计算刀具强度和选择机床功率至关重要；背向力影响工件的精度和稳定性，可能导致振动；而进给力则用于设计进给机构和计算进给功率。 切削合力F是这三个分力的矢量和，其大小与各个分力之间的角度有关。切削功率Pc是切削过程中消耗的能量，可以通过主切削力和切削速度计算得出，进而选择合适的电机功率。单位切削力Kc则是衡量切削力密度的重要指标，它与切削条件、刀具材料和工件特性等密切相关。 切削力的测量方法包括机械式、液压和电气测力仪，这些仪器能够将切削力转换为可读信号，如应变仪和记录仪等，用于实时监测和分析切削过程中的力变化。 最后，文章提到了切削力的理论公式，基于材料力学的理论，通过金属材料的强化系数n和其他几何参数，可以计算出理论上的切削力。 本文深入浅出地讲解了切削力的经验公式建立过程，以及切削力的来源、分解、测量和理论计算，对于理解和优化金属切削工艺具有重要的实践指导价值。