鋸床鋸切力來源，鋸切合力、分力及鋸切功率

在鋸床鋸齒作用下，被切層金屬、切屑和已加工表面金屬層都要產生彈性變形和塑性變形。鋸齒鋸切切屑時，鋸齒前面受到切屑的壓力Fn和摩擦力Ff，鋸齒后面受到工件表面的壓力Fna和摩擦力Ffa，這些力的合力就是作用在刀具上的鋸切合力Ff，如圖1所示。

綜上所述，鋸切力來源于兩方面:一是鋸切層金屬、切屑和工件表層金屬的彈性變形和塑性變形所產生的抗力；二是鋸齒與切屑、工件表面間的摩擦阻力。

鋸切合力、分力及鋸切功率

1.鋸切合力與分解

鋸切合力的大小和方向是變化的，很難測量。為了測量和應用方便，通常將鋸切合力分解為三個相互垂直的鋸切分力，如圖2所示。

三個分力的作用如下:

鋸切抗力Fx——沿著鋸齒鋸切方向的抗力。它消耗鋸齒鋸切過程中的主要功率，是初選鋸切功率、選取帶鋸床電動機功率和設計帶鋸床傳動機構的依據。

進給抗力Fz——垂直于鋸齒的鋸切方向。與鋸齒的進給方向相反。在鋸切過程中該力的變化將會引起鋸齒在進給方向的振動，對鋸齒的壽命有重要影響。

側向力Fy——垂直于鋸切抗力和進給抗力組成的鋸切面。由于鋸切過程基本都是二維鋸切，斜向分齒帶鋸條的分齒角度較小，因此實際鋸切中相比于其他兩個分力該力很小，但是該力會引起帶鋸條在垂直于鋸切平面方向的振動，容易導致帶鋸條在鋸切過程中發生偏轉。

鋸切合力為

三個分力的關系隨帶鋸齒的幾何參數、材料、鋸切用量和磨損情況的不同，其比例可能在較大的范圍內變化。

2.單位鋸切功率、單位時間內的金屬切除量和鋸切功率

(1)單位鋸切功率是指每切除單位體積的金屬材料所消耗的功率，用Pc表示。

(2)單位時間內的金屬切除量是指單位時間內所切除材料的體積，是衡量鋸切效率高低的一個指標，用Qc表示。如果已知單位鋸切功率，則可計算出鋸切功率Pc:

式中，Pc——單位鋸切功率，kW·s/m?;

Qc——單位時間內金屬切除量，mm*/s。。

對于帶鋸床，有

式中，b——帶鋸條寬度，mm;

An——帶鋸床的鋸切效率，c㎡/min。

(3)鋸切功率是指各個鋸切分力消耗功率的總和，用Pc表示。在鋸齒鋸切過程中，沿Fy方向的速度為零，因此該方向上不消耗功率，進給速度相比于鋸切速度很小，Fz消耗的功率與Fx相比很小，可忽略不計，因此鋸切功率可按下式計算:

式中，Vs——鋸切速度，m/s;

Fx鋸切抗力，N。

用式可求帶鋸床電動機功率Pe為

式中，ηc——帶鋸床的總傳動效率，一般ηc=0。7～0。75。

3。鋸切力比壓

鋸切力比壓是指單位鋸切面積上的鋸切抗力，用kc表示。

式中，kc——鋸切力比壓，工程常用單位為MPa;

Ab——當量鋸齒的鋸切面積，m㎡;

Ab=ab

式中，a——鋸齒的進給量，mm，具體見式;

b——帶鋸條厚度，mm，如圖3所示。

通過鋸切力比壓可以建立鋸切抗力與鋸切面積之間的關系式，如果鋸切力比壓已知，則可利用下式計算出鋸切抗力Fx: