金属切削中切削力大小与哪些因素有关

     在金属切削过程中，有很多因素都会对工件最终的表面质量造成影响，其中切削力无疑是非常重要的一条。切削力的大小对于切削热、刀具磨损和已加工表面质量都具有直接的影响。研究切削力的变化规律是非常有必要的。那么，切削力又是由哪些因素来决定的呢？下面，我们将就此做一下介绍。

    工件材料对切削力的影响

    工件材料的剪切屈服强度及塑性变形均与切削力成正相关的关系，也就是当剪切屈服强度和塑性变形越大时，所产生的切削力也将越大。其实这很好理解，如果把工件材料比作一枚弹簧，剪切屈服强度相当于是弹簧的硬度，而塑性变形则相当于是弹簧的拉伸或压缩长度，切削力就相当于是弹簧弹力。基本常识告诉我们，弹簧的硬度越大，拉伸或压缩长度越大，必然产生更大的弹力。这体现在工件材料中，就是产生更大的切削力。

    刀具几何角度对切削力的影响

    从刀具几何角度来进行分析，切削力的大小主要由前角、主偏角、刃倾角这三个参数来决定的。刀具前角对切削力的大小影响最大。通常情况下，减小刀具前角会造成更大的切削变形，从而使切削力变大。但是，这也并不是绝对的，前角对切削力的影响往往还与工件的材料有关，不能一概而论。刀具的主偏角主要决定了切削力的作用方向，除此之外，主偏角还对主切削力、进给力以及背向力也都具有一定的影响。而刃倾角则对主切削力的影响不大，但在一定范围内，更大的刃倾角可以使进给力增加、背向力减小。

    切削液对切削力的影响

    在金属切削加工过程中，使用切削液对切削加工起到了非常重要的作用。除了能够带走加工产生的切削热和金属切削屑，并防止刀具和工件发生锈蚀之外，切削液的另一大不容忽视的功能就是起到了润滑作用。根据分析，切削液可以在工件与刀具以及工件与切削屑之间形成一层具有保护性的油膜，油膜减少了金属之间的摩擦，起到了润滑的作用，刀具受到的摩擦力减小，切削力也随之减少。

    切削速度对切削力的影响

    还认为切削速度越大，产生切削力也一定越大么？这种认识早就被推翻了！根据科研人员的研究，在切削速度较低的情况下，切削力确实随转速的增加而升高，但是当速度达到了某一临界值以后，随着转速继续增加，切削力不仅不会增加，反而会减小。这就是高速切削技术的理论依据。按照这一理论，可以通过加大切削速度的方法，减小切削力，从而实现了加工效率和刀具使用寿命的双赢结果。需要注意的是，不同刀具材料与不同工件材料相匹配的时候，在不同切削条件下，其切削速度临界值也有所不同；另外，虽然切削力下降了，但最大切削功率和主轴功率利用率还是要随切削速度的加快而增加的。

    以上这些就是影响金属加工切削力的主要因素，我们在进行操作的过程中，要依据实际情况，分析刀具受力的变化规律，合理选择加工方式和各个加工参数的设定，充分发挥切削液的作用，这样才能够提高加工效率及工件的表面质量。