金属切削的计算

1.最大扭矩采用镗孔的方法进行 《机械加工工艺设计实用手册》或《金属切削原公式来源 《金属切削原理》（陶乾编） 理及刀具》 FZ?9.81CM?FZ?d02?103FZ?apxFZ?fyFZ?(60?)nFZ?K PZ?Cpz?t?sM切?Pz?D2ypz（kg） (kg.mm) 计算公式 P?FZ???10?3 N?M切?n716200?1.36(kW) 若采用双刃刀片则：背吃刀量为单刃的两倍 (其中t=ap；S=f；) 注：n—转每分钟（r/min）

2.机床的最大切削抗力试验采用钻削的方法进行(钻削抗力的计算) JB/T4241－1993 《机械加工工艺设计实用手册》《金属切削原理及刀具》《金属切削原理》《卧式铣镗床技术条（P1319） （p193） （陶乾编）(p274) 件》 计算公式 F?595?D?S0.8公式来源 F?9.81?CF?d0 ZF?fYF?KF F?CF?d0 XF?fYF?KF P?CP?D?S YP

公式来源 计算公式 公式中的系数和指数 公式来源 计算公式 3.钻削扭矩M的计算 《机械加工工艺实用手册》（p193） 《金属切削原理与刀具》第二版（p192－p195） ZMyMxyM?3《金属切削原理》（陶乾编）（p274） M?9.81?CM?d?f?KM M?CM?d0F?f?KM?10 M?CM?D1.9?S0.8 表15－31：CM=0.021、ZM=2.0、 YM=0.8、KM=1.0 d=80、f1=0.8、f2=1 表13－2：CM=225.63、XM=1.9、YM=0.8、KM=1 d0=8 0、f1=0.8、f2=1 表13－2：CM=23.3、D=80、S1=f1=0.8、S2=f2=1 4.钻削功率的计算 《机械加工工艺实用手册》《金属切削原理与刀具》（p193 表13《金属切削原理》（陶乾编） （p1319、表15－31） －2） （p229） Pm?2M??d0 Pm?2π?M?n或Pm?2M??d0 Pm?M?n716200?1.36

5.车削、镗孔时切削力的指数公式及指数

计 算 公 式 主切削力FZ 切深抗力Fy 进给抗力Fx 切削时消耗的功率Pm 切削扭矩M xFZFZ?9.81CFy?9.81CFx?9.81CFZ?ap?ap?ap?3?f?f?fyFZ??60????60??nFZ?KFZ(N) ?KFy(N) ?KFx(N) 式中?的单位为m/s zFyyFynFyFyzFxyFxFx??60??nFxPm?FZ???10(kW) MZ?FZ?d02?103

公式中的系数和指数

加工材料 刀具材料 加工形式 公式中的系数及指数 主切削力FZ CFZ 结构钢及铸钢σb =0.637Gpa (=65kgf/mm2) 结构钢及铸钢σb =0.637Gpa (=65kgf/mm2) 不锈钢 1Gr18Ni9Ti,HB=141 灰铸铁硬质合金 高速钢 可煅铸铁HB=150 硬质合金 高速钢 中等硬度不均质铜合金HB=120 铝及铝硅合金 高速钢 外圆纵车、横车及镗孔 切槽及切断 40 50 1.0 1.0 0.75 1.0 0 0 高速钢 外圆纵车、横车及镗孔 切槽及切断 外圆纵车、横车及镗孔 切槽及切断 100 139 55 75 1.0 1.0 1.0 1.0 0.75 1.0 0.66 1.0 0 0 0 0 88 0.9 0.75 0 40 1.2 0.65 0 外圆纵车、横车及镗孔 切螺纹 外圆纵车、横车及镗孔 切槽及切断 外圆纵车、横车及镗孔 92 103 114 158 81 1.0 1.0 1.0 1.0 0.75 1.8 0.75 1.0 0.75 0 0.82 0 0 0 54 119 43 0.9 0.9 0.9 0.75 0.75 0.75 0 0 0 46 51 38 1.0 1.2 1.0 0.4 0.65 0.4 0 0 0 HB=190 硬质合金 外圆纵车、横车及镗孔 204 1.0 0.75 0 高速钢 外圆纵车、横车及镗孔 切槽及切断 成形车削 180 222 191 1.0 1.0 1.0 0.75 1.0 0.75 0 0 0 94 0.9 0.75 0 54 1.2 0.65 0 硬质合金 外圆纵车、横车及镗孔 切槽及切断 切螺纹 270 367 133 XFZ 1.0 0.72 yFZ 0.75 0.8 1.7 nFZ -0.15 0 0.71 切深抗力Fy CFy 199 142 XFy 0.9 0.73 yFy 0.6 0.67 nFy -0.3 0 进给抗力FX CFX 294 XFX yFx 1.0 0.5 nFx -0.4

6.铣削力的计算公式

FZ?9.81CF?apqFXFZ?afWFYFZ?aeWFZFZ?Zd0?n0FZ?d02?103?60?KFZ（N）

M?（N﹒m）

Pm?FZ??1000(kW) 其中??π?d0?n01000（m/s），?f?f?n0?af?Z?n0,

d0－铣刀外径mm；n0－铣刀转速（r/s）,Z－铣刀齿数。

铣削力公式中的系数及指数

铣刀类型 刀具材料 公式中的系数及指数 ZF 1.1 1.1 0.88 0.86 0.85 0.86 0.9 0.86 0.86 WF 0.2 0 0 0 -0.13 0 0.1 0 0 qF 1.3 1.1 0.87 0.86 0.73 0.86 1.1 0.86 0.86 CF XF YF 加工碳素结构钢σb=0.637GPa 端铣刀 圆柱铣刀 立铣刀 圆盘铣刀、切槽及切断铣刀 凹凸半圆及角铣刀 硬质合金 高速钢 硬质合金 高速钢 硬质合金 高速钢 硬质合金 高速钢 790 78.5 96.7 65 11.9 65 250 65 1.0 0.95 1.0 1.0 1.0 1.0 1.1 1.0 0.75 0.8 0.75 0.72 0.75 0.72 0.8 0.72 高速钢 45 1.0 0.72 加工不锈钢1Cr18Ni9Ti HB=141 硬质合金 高速钢 218 0.92 0.78 0.6 端铣刀 立铣刀 1.0 0.75 0 0 1.15 0.68 82 1.0 加工灰铸铁HB=190 54.5 58 30 0.9 1.0 1.0 端铣刀 圆柱铣刀 硬质合金 0.74 0.8 0.65 1.0 0.75 0.83 0 0 0 1.0 0.9 0.83 圆柱铣刀、立铣刀、圆盘铣刀、高速钢 切槽及切断铣刀 加工可锻铸铁HB=150 端铣刀 切槽及切断铣刀 加工中等硬度非均质铜合金HB=100－140 圆柱铣刀、立铣刀、圆盘铣刀、 切槽及切断铣刀

22.6 1.0 0.72 0.86 0 0.86 硬质合金 491 30 1.0 1.0 0.75 0.72 1.1 0.86 0.2 0 1.3 0.86 圆柱铣刀、立铣刀、圆盘铣刀、高速钢 ap－铣削深度（mm）；ae－铣削接触弧深度（mm）；af－每齿进给量(mm/Z)；?f－每秒（分）进给量(mm/s,mm/min)；f－每转进给量(mm/r)；

7.钻削力的计算公式

??πd0n1000（m/s）

?f?n?f?2naf（mm/s）

F?CF?d0XF?fYF?KF（N）

YMM?CM?d0XM?f?KM?10(N·m)

?3Pm?2πM?n(W)

Pm?2M??d0(kW)

钻削力F，扭矩M公式中的系数、指数及修正系数见表13－2和13－3。 表13－2 高速钢麻花钻钻孔时轴向力、扭矩公式中的系数及指数 加工材料 扭矩M 轴向力F CM 钢σb=0.735GPa 灰铸铁HB190 可锻铸铁HB150 青铜HB100～140

表13－3切削条件变化后的修正系数 工件材料 钢 K料F?σb?????0.735?0.75XM 1.9 1.9 1.9 1.9 YM 0.8 0.8 0.8 0.8 CF 833.85 588.60 510.12 304.11 XF 1 1 1 1 YF 0.7 0.8 0.8 0.8 333.54 225.63 196.20 117.72 灰铸铁 ?HB????190??0.6可锻铸铁 K料F?HB????150??0.6 K料F 钻头磨钝 未磨损 K钝M=0.87

扭 矩 M 磨钝后 K钝M=1.0 未磨损 轴 向 力 F 磨钝后 K钝F=1.0 K钝F=0.9