车削中的切削力

车削工艺会产生哪些切削力?

车削中的切削力是指主切削力Fc,它是一种切向力,通常也是最大的力。如下图1所示,在车削过程中,Fc是与旋转方向呈切线方向的主切削力。车削中的切削力Fc、进给力Ff和被动力Fp可直接测得,而主动力Fa和合力R则需要计算得出。主动力是主切削力Fc和进给力Ff的向量和,适用情况下,可通过对比不同工艺设置的主动力,比较设置之间的性能。合力是主切削力Fc、进给力Ff和被动力Fp的向量和,也可用于不同工艺设置的对比。

如何测量车削中的切削力

车削,尤其是纵向车削,是使用特定几何形状的刀刃进行加工的成型工艺。车削过程中,刀刃与工件持续接触,因此可利用车削刀刃,确定并描述特定材料在不同边界条件下承受的特定力。

为优化对切削力和其他力分量的测量,可将车削刀具紧固在搭载压电技术的固定型测力计上。该等测力计采用部分模块化结构,通常通过合适的适配器安装在六角转塔刀架上。通过刀架将刀具安装在测力计上,即可使测力计稳固地嵌装于刀具和六角转塔之间。采用该结构,用户可对力进行精确、高动态的测量,甚至能够捕捉车削过程链中的任何细微变化。奇石乐多分量测力计可将车削过程中的切削力分解为三个分量,即切削力Fc、进给力Ff和被动力Fp。

使用固定型测力计测量车削中的切削力有何优势?

车削中的切削力测量可应用于多种场景:

  • 研究实际切削过程中的塑性加工性能
  • 分析切屑的形成及其对工艺的影响
  • 识别切削力进程与磨损的关系
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