切削力计算的经验公式通过试验的方法，测出各种影响因素变化时的切削力数据，加以处理得到的反映各因素 与切削力关系的表达式， 称为切削力计算的经验公式。

在实际中使用切削力的经验公式 有两种：一是指数公式，二是单位切削力1 .指数公式mnr. blsz. org5L 切遗鮒 wire. 5L EI . arg进给力TUT . Sisi, org■51 勺!逍网 mrw. I I ZEZ . OTj»进给力（式中F c主切削力 N );G 、 C fp 、 C ff系数，可查表2-1 ;51 制造個 nnr. 54空n.orgX fcy fc、 n fc 、 X fp 、 y fp 、 n fp 、 x ff、 y ff 、 n ff指数，可查表2-1。

背向力…七-5)(2-6)背向力（主切削力制逍耀 nnr. 51si. org2 •单位切削力M nv. blzz. org单位切削力是指单位切削面积上的主切削力，用51nr. bhz. orgkc=Fc/A d=Fc/(a p • f)=F c/(b d • h d) (2-7)式中A D ------ 切削面积（mm 2）；TWT . bhz. orga p ------------ 背吃刀量（mm ）；TUT . 51a i. orgf - ------- 进给量（mm/r ）；斑钊遗時 nnr. Bizi, orgE=k c • 3p • f=k c •h d •b d (2-8)h d --------------切削厚度（mm ）；VYV. Slsz. OTF!b d --------------切削宽度（mm ）51 划 网 wm. 5132. org已知单位切削力 k c ,求主切削力51 制nv. 51zz. orgF cK Fc 、 K FPK Ff —修正系数，可查表2-5 表2-6■5 I 韦lift 刈 T1TU. 512Z. OTI!kc 表示，见表2-2。

51 制遗M wmr. iliz. orp创制遗您 wic org式2-8中的k c是指f = 0.3mm/r时的单位切削力，当实际进给量f大于或小于0.3mm /r时，需乘以修正系数K fkc，见表2-3。

iAM mm. 5Liz. orp表2-3进给量？对单位切削力或单位切削功率的修正系数K fkc, K PS切削力的来源、切削分力金属切削时，切削层及其加工表面上产生弹性和塑性变形；同时工件与刀具之间的相对运动存在着摩擦力。

如图2-15所示，作用在刀具上的力有两部分组成：51 钊iA阻wire. SLiz. orp1 •作用在前、后刀面上的变形抗力 F n Y和F n51旬遗胆nrar. 51zz._ orgnv. 5L^E. arg这些力的合力F称为切削合力，也称为总切削力。

总切削力F可沿x,y,z方向分解为三个互相垂直的分力Fc、Fp、Ff，如图2-16所示。

主切削力Fc总切削力F在主运动方向上的分力；背向力Fp总切削力F在垂直于假定工作平面方向上的分力；进给右1制遗龍nr. org2•作用在前、后刀面上的摩擦力F f Y和F f a。

力Ff总切削力在进给运动方向上的分力■51 制ifilM wwir. alzz. ore刀具对工件的力的分解血）工件对刀具的力的分孵车削时各分力的实用意义如下: 5］制iim ww. Siu. orp主切削力F c作用于主运动方向，是计算机床主运动机构强度与刀杆、刀片强度及设计机床夹具、选择切削用量等的主要依据，也是消耗功率最多的切削力。

背向力F p纵车外圆时，背向力F p不消耗功率，但它作用在工艺系统刚性最差的方向上，易使工件在水平面内变形，影响工件精度，并易引起振动。

F p是校验机床刚度的必要依据。

百L制遗甥TVT. 512 1. org进给力F f作用在机床的进给机构上，是校验进给机构强度的主要依据。

旨 1 制遗幡TUT. 51a z. org影响切削力的主要因素1.工件材料的影响工件材料的物理机械性能、加工硬化能力、化学成分和热处理状态，都对切削力产Bz , W¥¥. 31E2. or^由表2-2可以看出，工件材料的硬度愈高，则切削力愈大。

工件材料虽然硬度、强度较低，但塑性、韧性大，加工硬化能力大，其切削力仍很大。

女口1Cr18Ni9Ti等不锈钢。

旨1■制遣幡TUT.51az. orff在普通钢中添加含硫或铅等金属元素的易切 钢，其切削力比普通钢降低 20〜30 %。

£1■制遺耀 nr. bln, org同一种材料热处理状态与金相组织不同， 切削 力也有很大差异。

印可iAM mm. 5Liz. orp切削脆性材料（如铸铁）时，塑性变形小，加 工硬化小，切屑与前刀面接触少，摩擦小，因此切 如图2-17所示，背吃刀量a p 和进给量f 是通过对切削面积和单位切削力的变化而影响切 削力的。

背吃刀量 a p 增大，切削宽度b d 也增 大，剪切面积As 和切屑与前刀面的接触面积按比 例增大，第一变形区和第二变形区的变形与摩擦相 应增大。

当背吃力量增 大一倍时，切削力也增大 一倍。

进给量f 增大，切削厚度h d 增大，而切 削宽度bd 不变，这时剪切面积虽按比例 增大,第二变形区的变形未按比例增大。

而进给量增大， 平均变形变小，单位切削力降低，因此，进给量 f 增大一倍，切削力约增加 70〜80 %。

旨1 可卩］in. Sisi, ors从上述分析可知，a p 和f 对切削面积的影响相同，但对单位切削力的影响不同。

a p 增加时单位切削力不变，f 增加时，单位切削力减小，当切削面积 Ad 相等时,为了减小切削力，可以选择大的进给量f ，小的背吃刀量a p ，即采用窄而厚的切屑断面形状。

图2-18为车削45钢时，a p 与f 对切削力影响的实验曲线。

©2-17 力的罢瞬削力也较小。

苗.皿冲2.切削用量的影响图2-18切削朋钢是背吃刀量和进绐量对切削力的影响切削速度v c 对切削力的影响呈波浪形变化，如图 2-19所示。

由切削变形一节所述可知，切削速度v c 小于50m /min 的范围内，随着速度的增加，积屑瘤由小变大又 变小，切削力则随之由大变小又变大。

速度v c 继续增高，切削温度上升，切削力又下降，但变化较小。

如 v c 从50m /min 增加至500m /min 时，切削力减少约10 %。

生 产中的高速切削技术就可减小切削力，提高切削效率。

3.刀具几何参数的影响(1)前角的影响4C00150■¥/V;/■yJ.■■~~厂r 4r贰Hk*jy /■f -3r2500.1lyr 屮-岡」..■ -JIjrnr在刀具几何参数中前角对切削力的影响最大。

如图2-20所示。

前角愈大,1000i 1.5 e 3 Qp/nnm20000.2 0,3 OA 0.5£/(rqpn/r )1000200040003KD E£500前角厂圏 2-20 ro^fF cjF P jF 影响切屑易于从前刀面流出，切削变形小，从而使切削力下降，但前角Y 0对三个切削分力的影响是不同的。

同时，工件材料不同，前角的影响也不同，对塑性较大的材料， 如紫铜、铝合金等，切削时塑性变形大，前角的影响较显著；而对脆性材料，如铸铁、 脆黄铜等，前角的影响就较小。

51钊逍烬 mnr. BLsz. org(2)主偏角的影响51 划曲［网 WITT. iluz. DTE如图2-21所示为主偏角K r 对三个切削分力的影响。

从图中看出主偏角对主切削力的影响不大，当k r =600〜75°时，主切削力最小。

但主偏角对F P、F f的影响较大。

随着主偏角的增加，进给力F f 增加，而背向力F P 减小。

当K r =90°,理论上背向力F P =0, 实际上由于有1 g/AB '--\rFcj/\020图ZF N、3?00 £&00 £40020001600 1200800400 II\i、\ \、\r P "、、-^0 -10 D 10bl 切iA 魁 TTW . &L JZ . org^c/CfVmln)切削速厦*廂切削力的关系o S oo o 5£□£500刀尖圆弧半径r，和副切削刃参与切削，即使K r =90°, F p还是存在的。

在车削刚性较差的细长轴时，应选用较大的主偏角，就是为了减小 所示为F P /F C、F f/F c的比值S'2_21 k ＞对匚尸小和F F 的影响51 钊mm'. SLiz. or^工件材料TVT . 51n. orp主偏角 K r45 °75 °90 °创制造网snr. ilsz.£1 制追剤 W¥T. 51IZ.1 ____________ 51 制遺罔 ws. Slai.F P / F C0.55 〜0.65占1制造网ffinr,&l^z.0.35~0.50.25~0.4钢百1•制遗财ffinr.5122.£1■测览两BLzz. £1 划追划 wire. ilaz.orgF F /F COT1/10.25〜0.40.35~0.50.4~0.55£1 和追网 wire. 5In.m. Bizi.创制堆恠ffw. 5Lzz.占1制造网ffinr,Slsz.铸铁1F P / F C0.3~0.450.2~0.350.15〜0.3□ lSJiSP^ si™. 51EI ,51 测览两 rav.BL Z Z H ■51 潮jftM snr. itzzz.£1 制追剤 W¥T.51IZ.orgF P 的影响。

表2-41G001200 800400a厂r JF,1——-F上丄1L_ 一_- _-[-1■—1F F3045 60 75主偏角kr/C)(h)^Kr 的芟化,切削厚度芍切削刃曲面部分悅度的变化表2-4切削钢和铸铁时F P /F C .F F /F C 比值■51 制 jft 划 vm. 51ZE 2. ar^图2 — 22所示为刃倾角对三个切削分力的影响。

从图可见，刃倾角 入s 对主切削力Fc 的影响很小，但对进给力F f 和背向力Fp 的影响较大。

当入s 从正值变为负 值，F P 将增加，F f 将减小。

所以车削刚性较差的工件时，一般不取负的刃倾角。

旨1 可卩］in. Sisi, ors(4 )刀尖圆弧半径刀尖圆弧半径大小将影响切削刃上的圆弧部分长度和影响平均主偏角K rB o 如图2 — 23所示。