【正文】 研究還只是作定性分析，認(rèn)為影響切屑橫向卷曲的因素有兩項(xiàng)較為顯著：切屑在寬度方向形成側(cè)流和副切削刃參加切削。最小的一組系數(shù)kwkw2和aw。 設(shè)在一道加工工序(或工步)中不需換刀，則刀具參數(shù)為常數(shù)。為了在切削加工中有效控制屑形，提高加工效率，改善加工表面質(zhì)量，有必要對(duì)金屬切削過(guò)程的一些基本理論進(jìn)行深入研究和探討。根據(jù)金屬塑性變形理論可知，金屬產(chǎn)生塑性變形的基本機(jī)理是滑移，即清移是金屬最主要的塑性變形方式。滑移線的微分方程為第一組滑移線： dy/dx=tanw 第二組滑移線： dy/dx =tanw 圖1 滑移線和最大剪應(yīng)力跡線圖2 與滑移線相切的直角坐標(biāo)系第一、第二滑移線的參變量分別用a和b代替。因此有由于直角坐標(biāo)軸與滑移線相切，因此對(duì)于a而言，w=0。在圖3中，wpf=wed，wpe=wfd。在圖4中，用一個(gè)剪切面oM代替第一變形區(qū)，如果用點(diǎn)流動(dòng)到剪切面上的p點(diǎn)，第二滑移線與第一滑移線在p點(diǎn)的切線垂直，即剪應(yīng)力t與平行于第一滑移線在p點(diǎn)的切線的正應(yīng)力s形成直角。 s和s形成一個(gè)力矩，使切屑以p(空間坐標(biāo)時(shí)為Z)為軸發(fā)生卷曲。低塑性金屬(或因形變硬化使塑性變差的金屬)的切應(yīng)力與正應(yīng)力的大小和方向有關(guān)，容易產(chǎn)生剛性滑移(或稱(chēng)機(jī)械滑移)，它與塑性金屬發(fā)生的位錯(cuò)式滑移明顯不同，由原子層組成的原子群在滑移面上相對(duì)于另一些材料層同時(shí)滑動(dòng)，隨著滑移的產(chǎn)生，滑移帶的不完整性破壞增大，結(jié)果將導(dǎo)致宏觀完整性破壞。如以較高切削速度切削碳鋼或合金鋼時(shí)，為得到螺旋卷屑、長(zhǎng)緊卷屑或C形切屑，車(chē)刀應(yīng)采用外斜式卷屑槽(見(jiàn)圖5)，刀具合理幾何參數(shù)范圍：t=5176。；k值由背吃刀量則和進(jìn)給量f決定，當(dāng) ap==20mm、f=，k=。當(dāng)?shù)毒邉偳腥牍ぜr(shí)，被切削金屬層首先發(fā)生彈性變形(見(jiàn)圖6a)；隨即切屑在切削刃部開(kāi)始產(chǎn)生裂口(見(jiàn)圖6b) ；刃前裂口以每秒上千米的速度發(fā)生失穩(wěn)擴(kuò)展，使被切削金屬層產(chǎn)生不同方向的裂紋(見(jiàn)圖6c)；裂紋貫穿整個(gè)切削厚度，形成不規(guī)則的崩碎切屑(見(jiàn)圖6d)。選取較大的刀具前角雖可減小切屑變形，但在較高切削速度下，因切屑與前刀面接觸長(zhǎng)度減小，使切屑長(zhǎng)度也縮短。之間為宜。金屬材料切削變形時(shí)，不僅切屑和已加工表面中的晶粒被拉長(zhǎng)或破碎，而且各晶粒的晶格位向也會(huì)沿變形方向同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，使金屬材料組織出現(xiàn)織構(gòu)現(xiàn)象，由此形成的切屑橫截面形狀如圖8所示。1851年??列出了切除單位體積材料所需功的表格。至此?切屑形成才有了較完整的解釋。1924～1926年??(常稱(chēng)自然熱電偶法)。 學(xué)科內(nèi)容 主要內(nèi)容包括金屬切削中切屑的形成和變形?切削力和切削功?切削熱和切削溫度?刀具的磨損機(jī)理和刀具壽命?切削振動(dòng)和加工表面質(zhì)量等。金屬被刀具前面所擠壓而產(chǎn)生的剪切變形是金屬切削過(guò)程的特征。積屑瘤的底部較穩(wěn)定?頂部同工件和切屑沒(méi)有明顯的分界線?容易破碎和脫落?一部分隨切屑帶走?一部分殘留在加工表面上?從而使工件變得粗糙。 切削力 切削時(shí)刀具的前面和后面上都承受法向力和摩擦力?這些力組成合力F ?在外圓車(chē)削時(shí)?一般將這個(gè)切削合力F 分解成三個(gè)互相垂直的分力(圖3 切削合力和分力 )?切向力F ──它在切削速度方向上垂直于刀具基面?常稱(chēng)主切削力?徑向力F ──在平行于基面的平面內(nèi)?與進(jìn)給方向垂直?又稱(chēng)推力?軸向力F ──在平行于基面的平面內(nèi)?與進(jìn)給方向平行?又稱(chēng)進(jìn)給力。測(cè)力儀經(jīng)過(guò)標(biāo)定以后就可測(cè)出切削過(guò)程中各個(gè)分力的大小。 式中Fv 為主切削力(牛)?v為切削速度(米/分)。一般說(shuō)來(lái)?切削區(qū)的金屬經(jīng)過(guò)剪切變形以后成為切屑?隨之又進(jìn)一步與刀具前面發(fā)生劇烈摩擦?所以溫度場(chǎng)中溫度分布的最高點(diǎn)不是在正壓力最大的刃口處?而是在前面上距刃口一段距離的地方。刀具磨損表現(xiàn)為在刀具后面上出現(xiàn)的磨損帶?缺口和崩刃等?前面上常出現(xiàn)的月牙洼狀的磨損?副后面上有時(shí)出現(xiàn)的氧化坑和溝紋狀磨損等(圖5 刀具的磨損形式 )當(dāng)這些磨損擴(kuò)展到一定程度以后就引起刀具失效?不能繼續(xù)使用。 刀具壽命 刀具由開(kāi)始切削達(dá)到刀具壽命判據(jù)以前所經(jīng)過(guò)的切削時(shí)間叫做刀具壽命(曾稱(chēng)刀具耐用度)?刀具壽命判據(jù)一般采用刀具磨損量的某個(gè)預(yù)定值?也可以把某一現(xiàn)象的出現(xiàn)作為判據(jù)?如振動(dòng)激化?加工表面粗糙度惡化?斷屑不良和崩刃等。 生產(chǎn)中常根據(jù)加工條件按最低生產(chǎn)成本或最高生產(chǎn)率的原則?來(lái)確定刀具壽命和擬定工時(shí)定額。越高?表示加工性越好?一般取60?30?20或10分鐘。 切削振動(dòng) 切削過(guò)程中?刀具與工件之間經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生自由振動(dòng)?強(qiáng)迫振動(dòng)或自激振動(dòng)(顫振)等類(lèi)型的機(jī)械振動(dòng)。通常?根據(jù)切削條件可能產(chǎn)生各種原生型自激振動(dòng)?從而在加工表面上留下的振紋?又會(huì)產(chǎn)生更為常見(jiàn)的再生型自激振動(dòng)。切屑的卷曲半徑可以通過(guò)改變切屑的厚度?在刀具前面上磨制卷屑槽或斷屑臺(tái)來(lái)控制?其排出方向則主要靠選擇合理的主偏角和刃傾角來(lái)控制。 金屬切削原理在生產(chǎn)中的應(yīng)用 在設(shè)計(jì)和使用機(jī)床和刀具時(shí)?需要應(yīng)用切削原理中有關(guān)切削力?切削溫度和刀具切削性能方面的數(shù)據(jù)。因此?金屬切削原理這門(mén)學(xué)科在生產(chǎn)中的應(yīng)用日益廣泛?各國(guó)都通過(guò)切削試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)采集積累了大量的切削數(shù)據(jù)?并用數(shù)學(xué)模型來(lái)表述刀具壽命?切削力?功率和加工表面粗糙度等同切削條件之間的關(guān)系?然后存入計(jì)算器?建立金屬切削數(shù)據(jù)庫(kù)或編制成切削數(shù)據(jù)手冊(cè)?供用戶查用。閱讀： 41次 　　一、切削層橫截面要素　　切削層是指切削部分的一個(gè)單一動(dòng)作所切除的工件材料層。 　　1 ．切削層公稱(chēng)橫截面積 A D　　在給定的瞬間，切削層在切削平面里的實(shí)際橫截面積。 　　3 ．切削層公稱(chēng)厚度 h D　　是在同一瞬間的切削層橫截面積與其公稱(chēng)切削層寬度之比。但切削層橫截面形狀與主偏角、刀尖圓弧半徑大小有關(guān)。它的主要特征是刀刃上各點(diǎn)切屑流出方向大致相同，被切金屬的變形基本發(fā)生在二維平面內(nèi)。例如外圓車(chē)刀切削時(shí)除主切削刃外，還有副切削刃同時(shí)參加切削，所以它屬于非自由切削方式。 　　斜角切削是指刀具主切削刃刃傾角λ s ≠ 0 的切削，此時(shí)，主切削刃與切削速度不成直角。 車(chē)刀幾何參數(shù)的綜合選擇摘要：合理選擇車(chē)刀幾何參數(shù)，是順利完成車(chē)削加工任務(wù)的關(guān)鍵。 車(chē)刀刃磨水平的高低直接關(guān)系到產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、加工質(zhì)量、設(shè)備能耗和產(chǎn)品成本，甚至關(guān)系到操作者的人身安全，也反映出操作者對(duì)加工主體的特性和切削用量的靈活應(yīng)變能力。 左右，硬質(zhì)合金的鋼件切斷刀前角應(yīng)取8o～20。在維護(hù)車(chē)刀強(qiáng)度的問(wèn)題上，應(yīng)根據(jù)不同的工件材料、切削用量等因素，考慮采取以下方法： ～1．5。 ～5。在受污染或干擾的電磁環(huán)境中，輕則是電子設(shè)備不能正常工作，重則危及電子設(shè)備及人們的安全。無(wú)線電波波段中的無(wú)線電廣播、電視、雷達(dá)、微波通訊、微波爐、微波理療機(jī)以及工業(yè)設(shè)備用電磁輻射，屬于非電離輻射，輻射的量子能較小，但在一定功率密度和照射時(shí)間的條件下，也會(huì)對(duì)人產(chǎn)生一定程度的危害。 如在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有關(guān)遙控、遙測(cè)及業(yè)務(wù)無(wú)線電通訊等科技活動(dòng)中，應(yīng)當(dāng)教育學(xué)生重視電磁環(huán)境的保護(hù)，遵守當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)無(wú)線電管理部分的管理規(guī)定，避免干擾其他無(wú)線電波的活動(dòng)。 頂角外，還應(yīng)在刀刃上磨出負(fù)倒楞，以增強(qiáng)刀刃的強(qiáng)度。 1．7被切斷的材料特別硬或進(jìn)行強(qiáng)力切斷時(shí)，可將刀桿下面加寬呈魚(yú)肚形，以增強(qiáng)刀桿強(qiáng)度。 2淬硬鋼車(chē)刀幾何參數(shù)的選擇 一般人們要問(wèn)，前角是負(fù)值，這把車(chē)刀還算鋒利嗎?筆者認(rèn)為，鋒利和強(qiáng)度是刀具的一對(duì)矛盾，鋒利不能被孤立看待。但是強(qiáng)度高不是最終目的，強(qiáng)度高是為鋒利服務(wù)的，其目的是為了更好地發(fā)揮鋒利的作用?；?0?！?。 ，以增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度。 2．2取較小的后角2?！?0。 車(chē)刀除了在車(chē)無(wú)孔端面時(shí)，必須對(duì)準(zhǔn)中心外，一般情況下，尚可略高于中心。在車(chē)外圓或內(nèi)孔時(shí)，由于影響很小，可以忽略不計(jì)。由于車(chē)刀的鋒利主要取決于前角的大小，所以在選擇時(shí)首先要抓住切削過(guò)程中的主要問(wèn)題，合理確定前角值，然后選擇其它幾何角度加以配合。這些幾何角度對(duì)車(chē)削過(guò)程影響很大，其中尤其以主偏角Kr、前角ro、后角ao和刃傾角λs的影響更為突出，科學(xué)合理地選擇車(chē)刀的幾何角度，對(duì)車(chē)削工藝的順利實(shí)施起著決定性作用。根據(jù)切削力產(chǎn)生的作用效果的不同，可將切削力分解成三個(gè)相互垂直方向的分力。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)還證明，前角ro的增大，對(duì)切削分力 Fx、Fy的影響程度也不一樣，當(dāng)主偏角Kr較大時(shí)，對(duì)Fx的影響較明顯，而當(dāng)主偏角Kr較小時(shí)，則對(duì)Fy的降低幅度更大些。－75176。刃傾角λs對(duì)切削力的影響刃傾角λs對(duì)主切削力Fz影響很小，但對(duì)進(jìn)給抗力Fx和切深抗力Fy的影響較大。分析可知，車(chē)削時(shí)熱量主要來(lái)源于切屑的變形功和前、后刀面的摩擦功。事實(shí)上，切削溫度的高低不僅取決于工藝系統(tǒng)產(chǎn)生熱量的多少，還受工藝系統(tǒng)散熱條件的影響。因此，當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性足夠時(shí)，采用小的主偏角切削，是降低切削溫度、提高刀具的耐用度的一個(gè)重要措施，尤其是切削難加工材料時(shí)效果更顯著。由于刀具幾何角度對(duì)耐用度的影響較大，合理選擇刀具幾何角度，可以大幅度提高刀具的耐用度，因此刀具的耐用度也是衡量刀具幾何角度先進(jìn)與否的重要標(biāo)志。主偏角Kr對(duì)刀具耐用度的影響主偏角減小，增加了刀具強(qiáng)度，改善了刀具的散熱條件，使刀具的耐用度升高。車(chē)刀前角選擇原則前角主要影響切削過(guò)程中的變形和摩擦、刀具強(qiáng)度，改變散熱條件，影響刀具的耐用度。左右，陶瓷刀具的脆性更大，前角不能太大。當(dāng)工件材料的強(qiáng)度、硬度較高時(shí)，宜取較小后角，以提高刀具強(qiáng)度；當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小后角，防止系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)；當(dāng)加工精度要求較高時(shí)，應(yīng)采用小后角。副偏角影響工件的表面質(zhì)量和刀具強(qiáng)度，在系統(tǒng)不易產(chǎn)生振動(dòng)和摩擦的條件下，應(yīng)選擇較小的副偏