金屬拉伸試驗用銑床切削力和切削熱的研究和計算

馬西俊 費玉石

摘 要：本文主要著重研究并計算了金屬拉伸試驗用銑床中的關鍵參數，切削力和切削熱，為機床的結構設計奠定了理論基礎。

關鍵詞：切削力；切削熱

1 切削過程中切削力的計算

金屬拉伸試驗用銑床在加工拉伸試樣的過程中，在刀具和鋁合金的接觸過程中會產生一定的切削力。此切削力的大小直接會影響刀具的耐用性和銑床進給機構的設計，所以對于切削過程中切削力的大小的具體計算，對于金屬拉伸試驗用銑床的進給機構，裝卡方式以及刀具的選擇都至關重要。

通過試驗的方法，測出各種影響因素變化時的切削力數據，加以處理得到的反映各因素與切削力關系的表達式，稱為切削力計算的經驗公式。在實際中使用切削力的經驗公式有倆種：一種是指數公式，另一種是單位切削力。

ap為背吃刀量，由于切削材料為鋁合金硬度較小。所以可以選擇大一些的切削深度，可令背吃刀量為4mm。

f為實際進給量，高速切削過程中所采用的進給量遠遠小于普通切削的進給量。對于鋁合金的加工，采用普通升降臺或萬能銑床時，實際進給量可以達到3～4mm左右。而高速切削所采用的加工方式是小進給量多次走刀的加工方式，所以選定實際進給量為0.05mm。

VC為進給速度，由表2所知高速切削加工鋁合金的范圍為1000～7500mm/h，按照加工鋁箔拉伸試驗件專用銑床的實際加工情況選定進給速度為4000mm/h。KFC，KFp，KFf為修正系數

2 切削面溫度的計算

金屬拉伸試驗用銑床中產生的切削熱主要來自于刀具和鋁合金試樣加工過程中的摩擦。熱量的產生直接影響加工試樣的質量。所以，對于加工過程中切削熱的精確計算尤為重要。

消耗在剪切面上的剪切能為：

在切削力和切削熱的計算基礎下可以為鋁箔拉伸試驗用銑床的設計，提供良好的設計參數。切削力為10.24kN采用夾具直接裝卡工件人工手扶固定的形式就可以加工零件。在高速切削的條件下，大部分溫升均被切屑直接帶走，而工件表面的溫度變化僅為5.64℃，所以在此計算的基礎下很好的驗證了金屬拉伸試驗用銑床設計的合理性。

參考文獻

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（作者單位：1.沈陽理工大學 機械工程學院；2.遼寧鐵嶺精誠機械有限公司）