切削力的来源及分解过程

金属切削时，工件材料抵抗刀具切削时所产生的阻力称为切削力。这种力与刀具作用在工件上的力大小相等，方向相反。切削力来源于两个方面，一是三个变形区内金属产生的弹性变形抗力和塑性变形抗力；二是切屑与前面、工件与刀具后面之间的摩擦阻力。切削力是一个空间力，其方向和大小受多种因素影响而不易确定，为了便于分析切削力的作用和测量、计算其大小，便于生产应用，一般把总切削力F分解为三个互相垂直的切削分力F_c、F_p和F_f。车削外圆时力的分解如图1-14所示。

图1-14 切削力分解

a）刀具对工件的力的分解 b）工件对刀具的力的分解

（1）切向力F_c又称主切削力，是总切削力在主运动方向上的正投影（分力），单位为N。它与主运动方向一致，垂直于基面，是三个切削分力中最大的。切向力作用在工件上，并通过卡盘传递到机床主轴箱，是计算机床切削功率，校核刀具、夹具强度与刚度的依据。(www.xing528.com)

（2）背向力F_p又称径向力，是总切削力在垂直于工作平面上的分力，单位为N。由于在背向力方向上没有相对运动，所以背向力不消耗切削功率，但它作用在工件和机床刚性最差的方向上，易使工件在水平面内变形，影响工件精度，并易引起振动。背向力是校验机床刚度的主要依据。

（3）进给力F_f又称轴向力，是总切削力在进给运动方向上的正投影（分力），单位为N。进给力作用在机床的进给机构上，是校验机床进给机构强度和刚度的主要依据。总切削力在基面的投影用F_D表示，是F_p和F_f的合力。总切削力和各分力的关系为