问答题 计算切削力和切削功率。已知条件如下:
   工件材料:40Cr热轧棒料;硬度为212HBS;
   刀具材料及结构:YT15,机夹可转位车刀;
   刀具几何参数:γo= 15°,Kr=90°,λs=-5°,bγ=0.4mm,rs=0.5mm;
   机床型号:C630卧式车床;
   切削用量:ap =6mm,f=0.4mm/r,vc=100m/min(1.67m/s)。
   (经查表得:车削40Cr钢的单位切削力kc=1962N/mm2;f =0.4mm/r时的修正系数KfF[c</sub>] =0.96;vc=100m/min时的修正系数KvF[c</sub>]=1;γo=15°时的修正系数KγF[c</sub>]=KγF[p</sub>]=KγF[f</sub>]=1;bγ/f=0.4/0.4=1时的修正系数Kb[γFc</sub>]=1.10,Kb[γFp</sub>]=1.30,Kb[γFf</sub>]=1.80;Kr=90°时的修正系数KKF[c</sub>]=1.05;γs=-5°时的修正系数KλF[c</sub>]=KλF[f</sub>]=1,KλF[p</sub>]=1.15;rs=0.5mm时的修正系数KrF[c</sub>]=1,KrF[p</sub>]=1.11,KrF[f</sub>]=20.9;考虑刀具磨损,取VB=0.6mm时的修正系数KVBF[c</sub>]=1.20,KVBF[p</sub>]=1.20,KVBF[f</sub>]=1.25。)
【正确答案】(1)计算主切削力F。
   各个系数确定后,计算主切削力的方法有以下两种:
   1)根据单位切削力计算主切削力
   Fc=1962×6×0.4×0.96×1×1×1.10×1.05×1×1×1.20N=6265N
   2)用指数公式计算主切削力
   Fc=1640×6×0.40.84 ×1×1×1.10×1.0×1×1×1.20N=6317N
   (2)计算切削功率Pc
   经查表得:单位切削功率Pc=1962×10-6kW/(mm3/s),则切削功率
   Pc =1962×10-6×1.67×6×0.4×1000×0.96×1×1×1.10×1.05×1×1×1.20kW=10.46kW
   取机床传动效率ηm=0.8,则机床消耗总功率为10.46kW/0.8=13.08kW。而C630车床的电动机功率为10kW,因此机床只可在短期超载下使用。
   (3)计算径向力Fp和轴向力Ff
   经查表得:加工钢料当Kr= 90°时,取Fp/Fc=0.25,Ff/Fc=0.5,代人公式计算得
   Fp=1962×6×0.4×0.96×1×0.25×1×1.30×1.15×1.11×1.20N=2250N
   Ff =1962×6×0.4×0.96×1×0.5×1×1.80×1×0.9×1.25N=4578N
【答案解析】