钻削中的切削力测量


钻削工艺会产生哪些切削力?

钻削中的切削力指主切削力Fc,Fc为切向力,也是钻削工艺中产生的最大力。如下图1所示,在钻削中,可使用固定型测力计直接测得XY平面中的偏转力Fx和Fy以及进给力Ff。此外,使用旋转型测力计,还可测量钻削力矩Mz。

如何测量钻削中的切削力

要测量钻削中的切削力,可选用固定型或旋转型测力计(RCD)。安装时,将RCD直接插入机床主轴,并通过刀架将刀具与RCD连接起来。RCD与机床主轴相连,因此会随着机床一同旋转。作用在钻孔刀具上的切削力Fc和被动力Fp,可以根据钻孔力矩Mz(有时也称为Mc)以及偏转力Fx和Fy计算得出;进给力Ff则可直接测得。
使用固定型测力计时,需将工件牢固固定在测力计上。

测量切削力时,应根据测量要求选择固定型或旋转型测力计。如需直接测量钻削力矩,则必须使用RCD。如使用固定性测力计测量,则只能根据测得的正交力分量计算钻削力矩(部分制造商提供可直接测量切削扭矩的固定型测力计)。

为什么需要测量钻削中的切削力?

钻削会对工件产生极高的温度载荷。特别是与安全相关的关键零部件,基于力测量的工艺分析是最大程度保证生产可靠性的关键因素。

Cutting force – the graphic illustrates the orthogonal force components during drilling operations.
Cutting forces during drilling operation - the orthogonal force components, Fc, Ff and Fp are shown. The vectoral summation of Fc and Ff is the active force Fa. By using the drilling moment Mc and the drill diameter, the cutting force Fc can be calculated.

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