【正文】 繞在刀具或工件上影響加工過(guò)程。 （ 3）粒狀（單元）切屑 采用小前角或負(fù)前角，以極低的切削速度和大的切削厚度切削粗晶粒金屬時(shí)，會(huì)產(chǎn)生粒狀屑型，此時(shí)，切削過(guò)程更不穩(wěn)定，加工表面的質(zhì)量也會(huì)更差。 通?？捎们邢髯冃蜗禂?shù)來(lái)衡量切削變形程度。即： chhDh chlDlDchchDh hhllA ??＞ 1 （ ） 值越大，切屑越厚越短，則切削變形就越大。 當(dāng)溫度和壓力適當(dāng)時(shí)，滯流層金屬就會(huì)黏附在刀具前面上，依次層層堆積，高度逐漸增大而形成了積屑瘤，它代替切削刃繼續(xù)剪切較軟的金屬層，長(zhǎng)高的積屑瘤在外力或振動(dòng)作用下可能會(huì)發(fā)生局部斷裂或脫落，條件合適時(shí)又會(huì)繼續(xù)生成、長(zhǎng)高。由于硬度高于 工件硬度，能代替刀刃切削，對(duì)刀 具切削刃有保護(hù)作用。由于積屑瘤前端伸出于切削刃之外，會(huì)產(chǎn)生過(guò)切，使切削厚度增加了 ΔhD。 （ 2） 減少進(jìn)給量和切削厚度。 （ 6） 對(duì)工件材料適當(dāng)熱處理，提高硬度，降低塑性。 （ 1） 磨出鋒利的切削刃。 （ 5） 適當(dāng)降低工件材料的塑性。但前角增大，則作用在前刀面的平均法向應(yīng)力會(huì)隨之減小，因此，摩擦系數(shù)會(huì)增大。切削速度再繼續(xù)增高時(shí)，因切削溫度升高，摩擦系數(shù) μ減小而使 減小。它是影響工藝系統(tǒng)強(qiáng)度、剛度和加工工件質(zhì)量的重要因素。 法向力 切削作用在刀具前面和后面上。 如圖 ，在切削時(shí)，各種切削力的總和形成作用在刀具上的合力 F。 22222 fPCCD FFFFFF ?????rDp FF ?cos? rDf FF ?sin ；、時(shí)， 00 ??? fDPr FFFk ??? 90r? 0?pF Df FF ? 實(shí)驗(yàn)可得，當(dāng) 各分力間近似關(guān)系為： 隨著切削條件的不同，三個(gè)分力之間的比例可在較大范圍內(nèi)變化，但主切削力 的值總是最大。在縱車外圓時(shí)，如果加工工藝系統(tǒng)剛性不足，背向力 是影響加工工件精度、引起切削振動(dòng)的主要原因。 消耗總功率的 1％～5％。 cFcv 根據(jù)式（ ）求出切削功率值，再按下式計(jì)算主電動(dòng)機(jī)的功率 （單位為 kw）： EP mCE PP ?/?（ ） 式中： ηm—— 機(jī)床傳動(dòng)效率，一般取 ηm=～ 0. 85。 （ 1）單位切削力 —— 可用單位切削層面積切削力或單位切削層寬度切削力表示。 當(dāng)背吃刀量 和進(jìn)給量 f 增大時(shí)，都會(huì)使切削力增加，但兩者的影響程度是不同的。加工脆性金屬時(shí)變形和摩擦均較小，故切削速度對(duì)切削力影響不大。在強(qiáng)度和硬度相近時(shí)，其塑性和韌性越高，切削力越大；加工硬化嚴(yán)重的材料，切削力也越大。主偏角對(duì)三個(gè)切削分力都有影響，其中對(duì) 的影響較大。不同的刀具材料與工件材料之間的親合力和摩擦系數(shù)不同，因而切削力也不同。 在刀具的切削作用下，切削層金屬發(fā)生彈性和塑性變形，切屑與刀具前面，工件與刀具后面之間產(chǎn)生摩擦，變形和摩擦產(chǎn)生熱量（即產(chǎn)生切削熱的原因）。 高速切削時(shí)，切屑的溫度很高，而工件和刀具的溫度則相對(duì)較低，有利于切削加工的順利進(jìn)行。 （ 2） 切削區(qū)域的最高溫度點(diǎn)不在切削刃上，而是在前面上離切削刃有一定距離的地方。 （ 3） 剪切區(qū)中，在剪切面上各點(diǎn)的變形功大致相同，故各點(diǎn)處溫度值較接近，但垂直剪切面方向的溫度梯度很大。 （ 7） 切屑帶走熱量最多，它的平均溫度高于刀具、工件上的平均溫度。由于散熱起主要作用，故切削溫度下降。切削液的導(dǎo)熱率、比熱容和流量越大，澆注方式越合理，則切削溫度越低，冷卻效果越好。 （ 1）正常磨損 。 2）前面磨損。 4）副后面磨損。 因嚴(yán)重塑性變形造成切削刃和倒角刀尖區(qū)的塌陷。 常因刃磨造成內(nèi)應(yīng)力、積屑瘤脫落和在重載切削時(shí)，刀刃與刀面出現(xiàn)大面積脫落。 （常用后面磨損量來(lái)判別） （ 1）刀具的磨損過(guò)程 圖 質(zhì)合金車刀磨損過(guò)程的磨損曲線，由圖可知， 磨損分三個(gè)階段： 1）初期磨損階段（ I）。 經(jīng)期磨損后，刀面上的粗糙表面已被磨平，壓強(qiáng)減小，磨損比較緩慢。如果繼續(xù)使用，則刀具切削刃產(chǎn)生損壞而失去切削能力。粗加工時(shí)應(yīng)取大值，工件剛性較好或加工大件時(shí)應(yīng)取大值，反之則取小值。磨料磨損是最主要的磨損原因。 （ 3）擴(kuò)散磨損。 在高速鋼刀具切削時(shí)，當(dāng)溫度超過(guò)其相變溫度（ 550～ 600o）時(shí)，刀具材料的金相組織就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，由回火馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，使硬度降低，出現(xiàn)前面塌陷或卷刃等塑性破壞而加快刀具磨損。硬質(zhì)合金刀具的切削溫度達(dá)到 700～ 800℃ 時(shí)，硬質(zhì)合金材料中 C、WC、 TiC和 Co與空氣中氧起化合作用形成了硬度和強(qiáng)度較低的氧化膜。對(duì)于可重磨刀具，刀具壽命是指刀具兩次刃磨之間的實(shí)際切削時(shí)間。 （ ） 切削用量對(duì)刀具壽命的影響可用下列經(jīng)驗(yàn)公式表述： TzpyxcT KafvCTVVV?式中 CT—— 刀具壽命系數(shù)，與刀具、工件材料和切削條件有關(guān)； —— 其他因素對(duì)刀具壽命的影響系數(shù)。 （ 2）刀具幾何參數(shù) 。 （ 4）刀具材料 。反之，若刀具壽命定得過(guò)低，雖能提高切削用量，縮短切削時(shí)間，但勢(shì)必會(huì)使刀具磨損加快，增加換刀和磨刀次數(shù)與時(shí)間，同樣也會(huì)降低切削效率，增加成本。 （ 2）最低生產(chǎn)成本壽命 —— 是根據(jù)加工零件的一道工序成本最低來(lái)確定的。故實(shí)際生產(chǎn)中，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，一般應(yīng)首先考慮選取一個(gè)較大的背吃刀量，然后再選取一個(gè)盡可能大的進(jìn)給量 f，最后再根據(jù)已確定的刀具壽命的合理數(shù)值 T來(lái)計(jì)算切削速度，這個(gè)切削速度就是刀具壽命所允許的切削速度（單位為 m／ min）。 —— 在切削中，為了防止碎屑、鐵銹及磨料細(xì)粉粘附在工件、刀具和機(jī)床上，影響工件加工質(zhì)量和機(jī)床精度，切削液應(yīng)有良好的沖刷和清洗作用。 生產(chǎn)中常用的切削液有：以冷卻為主的水溶性切削液和以潤(rùn)滑為主的油溶性切削液。乳化油是一種由礦物油、表面活性乳化劑配制而成的油膏。乳化液的缺點(diǎn)是穩(wěn)定性差，夏天易腐敗變質(zhì)。 （ 主要有： 切削油 和 極壓切削油） （ 1）切削油 。 （ 2）極壓切削油 —— 在礦物油中添加一定量的油性添加劑、極壓添加劑（氯、硫、磷等）和放銹添加劑等配制而成。由形成的潤(rùn)滑膜具有極低的摩擦系數(shù)（ ～ ），高的熔點(diǎn)（ 1185℃ ），因此，高溫不易改變它的潤(rùn)滑性能，具有很高的抗壓性能（ ）和牢固的附著能力。 2MoS2MoS —— 將充足大流量的低壓切削液澆注在切削區(qū)（常用），但切削液難直接滲入高溫區(qū)，影響切削液效果。深孔鉆、套料鉆等加工就是采用這種冷卻方法。因此，前角應(yīng)有一個(gè)最佳數(shù)值。 圖 前面型式 a）正前角平面型 b） 正前角帶倒棱型 c） 負(fù)前角型 d） 曲面型 （ 2）正前角帶倒棱型（圖 ） 特點(diǎn)： 可提高刀具刃口強(qiáng)度、改善散熱條件、增強(qiáng)刀具耐用度。對(duì)于硬質(zhì)合金刀具，可采用負(fù)前角。 后角的選擇 增大后角，可減少后面與切削表面間的摩擦，提高刀具耐用度，減小切削刃鈍圓弧半徑，刀刃變得鋒利，可提高加工表面質(zhì)量。為便于制造，一般對(duì)車刀、面銑刀等選取 ＝ 。主偏角還影響背向力和進(jìn)給分力的分配，從而對(duì)工藝系統(tǒng)的剛性和振動(dòng)產(chǎn)生影響。 maxRyF r? yF 圖 ，均能提高刀尖處強(qiáng)度，增大散熱面積，減小表面粗糙度，但會(huì)不同程度地增大背向力 ，選擇時(shí)，要考慮加工工藝系統(tǒng)剛性是否足夠。 生產(chǎn)中常在選用較大前角時(shí)，同時(shí)選取負(fù)刃傾角，以解決“ 鋒利與強(qiáng)固 ”難以并存的矛盾。 3） 根據(jù)刀具壽命，確定切削速度。 ①粗加工 時(shí)，盡可能一次走刀即切除全部余量，在中等功率的機(jī)床上加工，取 =8～ 10mm；加工余量太大或余量不均勻、工藝系統(tǒng)剛性不足或者斷續(xù)切削時(shí)，可分幾次走刀。其原則是當(dāng)?shù)稐U尺寸大、工件直徑大時(shí)， f 可大些；如 選的較大，切削力會(huì)增大， f 就應(yīng)小些；加工鑄鐵時(shí)，切削力較小， f 可大些。 pa pa 在背吃刀量、進(jìn)給量 f 和刀具耐用度 T已定的情況下，根據(jù)式（ ），再查閱有關(guān)的切削用量手冊(cè)，獲得相關(guān)的切削用量指數(shù)和系數(shù)，即可計(jì)算出切削速度。 3）刀具材料性能越好 ， 值選得越高。 4） 加工大件、細(xì)長(zhǎng)件、薄壁件及帶硬皮的工件時(shí)，應(yīng)選用降低的 值。 思考題 ？各變形區(qū)的變形機(jī)理是什么？ ？切削變形的大小是由什么因素決定？ ？不同類型的切屑會(huì)對(duì)切削過(guò)程產(chǎn)生什么樣的影響？ ？ 如何抑制和消除積屑瘤？ ？它對(duì)切削過(guò)程會(huì)產(chǎn)生什么影響？ 、切削速度和進(jìn)給量對(duì)切削變形的影響