广州奇芯-切削加工中切削力大小的控制方法-奇芯机器人

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2022-12-13 10:00:00

广州奇芯-切削加工中切削力大小的控制方法-奇芯机器人

广州奇芯数控系统对于切削加工中切削力的控制有一套独特的控制方法，关于切削加工中切削力大小的控制方法，就由广州奇芯为各位数控设备、数控系统制造者一起组织讨论吧。

一、切削力的来源

切削力对于计算车削功率、设计刀具、机床、夹具、制定合理的切削量、确定合理的几何参数具有重要意义。

所谓切削力，是指刀具在切削过程中克服加工阻力所需的力。在加工过程中，需要克服以下阻力∶加工材料的弹性、塑性变形抗力、刀具与工件、刀具与切屑之间的摩擦

二、切削合力和分力

1.切削合力F

刀具上各力的总和是切削合力。

2.切削分力

切削合力F是一种尺寸和方向不易测量的空间力。由于测量、分析、计算和设计的需要，切削合力F经常分解为三个垂直分力

（1）主切削力Fv是主运动切削速度方向的分力。

（2）背向力Fp是背吃刀方向的分力。

（3）进给力Ff是进给方向的分力。

三、切削分力的作用

主切削力Fv∶是计算车刀强度、设计机床零件、确定机床功率的依据。

背向力Fp∶该力的反力是使工件弯曲变形，使工件在切割过程中振动，影响工件的加工精度。

进给力Ff∶它是设计机床进给系统主要部件强度和刚度的依据。

四、计算切削分力

在三个切削力中，主切削力F。它是最大的分力，功耗最高，约占总切削功率的90%。它们的大小可以用以下经验公式粗略计算∶

车削钢料时∶Fv=1960ap×f（N）车削铸铁时∶Fv=980ap×f（N）

随着切削条件的不同，背向力和进给力在一定范围内发生变化，如∶Fp=(0.15～0.7)FvFf=(0.1~0.6)Fv

五、影响切削力大小的主要因素

一般来说，影响切削过程中变形和摩擦的所有因素都会影响切削力的大小。在影响切削力的诸多因素中，工件材料的影响最大，其次是刀具几何角度和切削量。

①工件材料的强度和硬度越高，切削力越大。

②刀具的角度主要是前角和主偏角。前角越大，切削力越小。主偏角的大小主要影响背向力和进给力的分布。例如，当车削外圆时，主偏角为90°从理论计算可以看出，工件直径方向的背向力约为零。因此，在车削长轴时，主偏角一般为90°的圆车刀。

③三要素中对切削力的影响程度按大到小排列如下∶背吃刀量、进给量和切削速度。

如何计算例切削功率？

在切削过程中，为保证机床的正常工作和安全生产，应计算切削过程中的功耗。切割时，应计算功耗。

削功率Pm的计算式为∶

Pm=Fvxvc×10-4/6(kW)

解决这个问题∶

车削工件时，工人使用切割工件ap=3mm，进给量f=0.3mm/r，主轴转速为800r/min。工件材料为45钢。检查电机功率是否足够？

解∶

(1)切削速度Vc=3.14×50×800/1000=125.6m/min

(2)主切削力Fv=1960×3×0.3=1764（N）

(3)功耗Pm=1764×125.6×10-4/6=3.69（kW）

考虑到车床的传动效率，车床的有用功率为7.5×0.8=6kW>PM=3.69kW，满足安全使用条件。

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2022-12-13 10:00:00