切削力的测量方法

Ⅰ 带锯条切削力计算

切削力源切削合力及其解切削功率

研究切削力进步弄清切削机理计算功率消耗刀具、机床、夹具设计制定合理切削用量优化刀具几何参数等都具非重要意义金属切削刀具切入工件使加工材料发变形并切屑所需力称切削力切削力源于三面：

克服加工材料弹性变形抗力；
克服加工材料塑性变形抗力；
克服切屑前刀面摩擦力刀具刀面渡表面与已加工表面间摩擦力

切削力源

述各力总形作用刀具合力Fr(标F)实际应用Fr解相互垂直Fx(标Ff)、Fy(标Fp)Fz(标Fc)三力车削：

Fz——切削力或切向力切于渡表面并与基面垂直Fz计算车刀强度设计机床零件确定机床功率所必需

Fx——进给力、轴向力或走刀力处于基面内并与工件轴线平行与走刀向相反力Fx设计走刀机构计算车刀进给功率所必需

Fy——切深抗力、或背向力、径向力、吃刀力处于基面内并与工件轴线垂直力Fy用确定与工件加工精度关工件挠度计算机床零件车刀强度与工件切削程产振关

切削力合力力

消耗切削程功率称切削功率Pm(标Po)切削功率力FzFx所消耗功率Fy向没位移所消耗功率于

Pm=(FzV+Fxnwf/1000)×10-3

其：Pm—切削功率（KW）；

Fz—切削力（N）；

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）

式等号右侧第二项消耗进给运功率相于F所消耗功率说般(<1%～2%)略计于 Pm=FzV×10-3

按式求切削功率要计算机床电机功率(PE)便选择机床电机应考虑机床传效率

PE≥ Pm/ηm

式 ：ηm—机床传效率般取0.75～0.85值适用于新机床值适用于旧机床

二 切削力测量及切削力计算机辅助测试

产实际切削力般采用由实验结建立起经验公式计算需要较准确知道某种切削条件切削力需进行实际测量随着测试手段现代化切削力测量发展场合已经能精确测量切削力切削力测量研究切削力行效手段目前采用切削力测量手段主要：

1. 测定机床功率计算切削力

用功率表测机床电机切削程所消耗功率PE按式计算切削功率Pm：

Pm=PEηm

切削速度v已知情况利用Pm即求切削力F种能粗略估算切削力够精确要求精确知道切削力通采用测力仪直接测量

2. 用测力仪测量切削力

测力仪测量原理利用切削力作用测力仪弹性元件所产变形或作用压电晶体产电荷经转换读Fz、Fx、Fy值自化产利用测力传装置产信号优化监控切削程

按测力仪工作原理机械、液压电气测力仪目前用电阻应变片式测力仪压电测力仪

3. 切削力计算机辅助测试

三 切削力经验公式切削力估算

目前已经积累量切削力实验数据于般加工车削、孔加工铣削等已建立起直接利用经验公式用经验公式约两类：类指数公式类按单位切削力进行计算

实践证明切削力影响素主要工件材料、切削用量、刀具几何参数、刀具材料刀具磨损状态切削液等

Ⅱ 车床切削力计算

第一种方法：三维测量仪测量力。
第二种方法：根据功率=切削力乘以速度，反求出切削力。

Ⅲ 钻床钻孔时切削力的计算

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Pm=（FzV+Fxnwf/1000）×10-3，其中：Pm-切削功率（KW）

Fz-切削力（N）

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）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（<1%~2%），可以略去不计，于是Pm=FzV×10-3按上式求得切削功率后，如要计算机床电动机的功率（PE）以便选择机床电动机时，还应考虑到机床传动效率。

PE≥Pm/ηm式中：ηm-机床的传动效率，一般取为0。75~0。85，大值适用于新机床，小值适用于旧机床。

切削力来源

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。

以上内容参考：网络-切削力