二、切削力及其主要影响因素。 　　切削力是金属切削过程中的基本物理现象之一，是分析机制工艺、设计机床、刀具、夹具时的主要技术参数。 （一） 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： 　　1. 作用在前、后刀面上的变形抗力 Fnγ和 Fnα; 　　2. 作用在前、后刀面上的摩擦力Ffγ和 Ffα。

　　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；进给力 Ff 总切削力在进给运动方向上的分力。

　　车削时各分力的实用意义如下：

　　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。

　　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。

　　（二）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

　　主切削力(2-4)

　　背向力(2-5)

　　进给力(2-6)

　　式中F_c————主切削力（ N）；

　　F_p———— 背向力（ N）；

　　F_f———— 进给力（ N）；

　　C_fc、C_fp、C_ff———— 系数，可查表 2-1；

x_fc、y_fc、n_fc、x_fp、y_fp、n_fp、x_ff、y_ff、n_ff------ 指数，可查表 2-1。

　　K_Fc、 K_Fp、 K_Ff---- 修正系数，可查表 2-5，表 2-6。

　　2 ．单位切削力

　　单位切削力是指单位切削面积上的主切削力，用kc表示，见表 2-2。

　　kc=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）；

a_p------- 背吃刀量（ mm）；

　　f -------- 进给量（ mm/r）；

h_d-------- 切削厚度（ mm ）；

b_d-------- 切削宽度（ mm）。

　　已知单位切削力k_c,求主切削力F_c

　　F_c=k_c·a_p·f=k_c·h_d·b_d(2-8)

　　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。

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_fps

f/(mm/r)	0.1	0.15	0.2	0.25	0.3	0.35	0.4	0.45	0.5	0.6
Kfkc， Kfps	1.18	1.11	1.06	1.03	1	0.97	0.96	0.94	0.925	0.9