论文摘要
切削力是金属切削过程中主要的物理现象之一，它直接影响着刀具磨损、耐用度、切削热的产生和已加工表面质量，有时还会引起振动，甚至损坏刀具及机床零件。而在设计机床、刀具、夹具时，切削力也是必不可少的数据，尤其随着加工过程自动化的发展，切削力经常是作为对切削过程进行自适应控制的一个重要参数，而得到广泛的重视。因此研究切削力的规律不仅是切削机理的重要方面，而且对于生产实际也有重要意义。对于切削力的分析通常有两个途径：一是切削力的理论公式。理论公式的优点是能够反映切削力诸因素的内在联系，有助于分析问题；缺点是由于推导公式时简化了许多条件，与实际情况差别较大，有些参数值目前还很难在理论上确定它的取值，因而计算出来的切削力值与实际结果有相当大的误差。所以它只能作为一个分析式来使用，而不是一个实用的计算式。另一个途径就是靠实验测量作回归分析，得出切削力的经验公式。目前在实际应用中，大多用经验公式计算切削力。研究钻削过程的重要目的之一是通过研究各种因素对钻削力的影响规律，确定其数学模型，以利于钻削力、钻削功率的预测，为机床工装设计、工艺规范的确定(如切削用量)，提供基本依据。本文采用正交实验的方法对铁路轨道道岔材料——高锰钢(ZGMn13)进行了钻削实验，以SPSS为工具用多元线性回归法对实验结果进行了处理，建立了ZGMn13钻削力与扭矩的经验公式。通过高锰钢与45钢经验公式的对比可以确定：就切削用量而言，对钻削轴向力和扭矩影响最大的是钻头直径，对轴向力的影响进给量次之，切削速度的影响最小，但对扭矩的影响切削速度要大于进给量。因此在实际生产中可以采用适当提高转速的办法来提高加工效率，减少能耗。