【文章內(nèi)容簡介】 要求形成長緊卷屑時(shí)，必須 嚴(yán)格控制 刀具的 幾何參數(shù)和切削用量 。 在 重型車床 上用 大切深、大進(jìn)給量 車削 鋼件 時(shí)， 切屑寬又厚 ，若 形成 C形屑 則 容 易損傷切削刃，甚至?xí)w崩傷人 。 通常多將 卷屑槽 的 槽底圓弧半徑加大 ，使切屑卷曲成 發(fā)條狀 在工件 加工表面上頂斷 ，并靠其 自重墜落 。 在 自動機(jī)或自動線 上， 寶塔狀 卷屑 不會纏繞工件或刀具，清理也較方便 ，是一種比較好的屑形。 車削 鑄鐵、脆黃銅 等 脆性 材料時(shí)，切屑崩碎成 針狀或碎片 飛濺， 可能傷人 ，并易 研損機(jī)床 滑動面。這時(shí)，應(yīng)設(shè)法使切屑變成 卷狀 。 如采用 波形刃脆銅卷屑車刀 ，可以使脆銅和鑄鐵的切屑連成 螺狀短卷 3)切屑的控制 在實(shí)際加工中，應(yīng)用最廣的切屑控制方法就是在前刀面上磨制出斷屑槽或使用壓塊式斷屑器。 槽形 :a)折線型 b)直線圓弧形 c)全圓弧形 前角較大時(shí) ,采用全圓弧形斷屑槽刀具的強(qiáng)度較好。 斷屑槽在前刀面上的位置則外斜式、平行式和內(nèi)斜式 ,外斜式常形成 C形屑和 6字形屑 ，能在較寬的切削用量范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)斷屑； 內(nèi)斜式常形成長緊螺卷形屑 ，但斷屑范圍窄；平行式的斷屑范圍居于上述兩者之間。 外斜式 →粗加工 平行式 →精加工 內(nèi)斜式 →半精加工和精加工 (2)改變刀具角度 增大刀具主偏角 Kr，切削厚度變大 ,有利于斷屑 。 減小刀具前角可使切屑變形加大，切屑易于折斷 。 刃傾角 λs 可以控制切屑的流向 . (3)調(diào)整切削用量 提高進(jìn)給量 f使切削厚度增大，對斷屑有利；但增大f會增大加工表面粗糙度 。 適當(dāng)?shù)亟档颓邢魉俣仁骨邢髯冃卧龃?，也有利于斷屑，但這會降低材料切除效率。須根據(jù)實(shí)際條件適當(dāng)選擇切削用量。 4)積屑瘤 ?（ 1） . 積屑瘤的形成 原因： 由于金屬的擠壓和強(qiáng)烈摩 擦，使切屑與前刀面之間產(chǎn)生很大 的應(yīng)力和很高的切削溫度。 條件 ： 當(dāng)應(yīng)力和溫度條件適當(dāng)時(shí)， 切屑底層與前刀面之間的摩擦力很 大，使得切屑底層流出速度變得緩 慢，形成一層很薄的 “ 滯流層 ” 。 形成： 當(dāng)滯流層與前刀面的摩擦阻力超過切屑內(nèi)部的結(jié)合力時(shí)， 滯流層的金屬與切屑分離而粘附 在切削刃附近形成 積屑瘤 . （２）． 積屑瘤對切削加工的影響 有利方面 保護(hù)刀具 增加工作前角 積屑瘤硬度很高 可代替切削刃 可代替切削刃進(jìn)行切屑，減 少刀具的磨損 可減小切削變形和切削力，使切 削輕快 可代替切削刃進(jìn)行切屑，減 少刀具的磨損 ? （ 3） . 積屑瘤的控制 影響積屑瘤的因素 工件材料 切削用量 刀具角度 切削液等 粗加工時(shí)對已加工表面質(zhì)量要求不高，可利用積屑瘤減 小切削力，保戶刀具； 而精加工時(shí)，要保證工件加工質(zhì)量，必須避免產(chǎn)生 積屑瘤。 控制措施 要避免在中溫、中速加工塑性材料，對材料進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì) 增大前角可減小切削變形，降低切削溫度，減小積屑瘤的高度 采用潤滑性能優(yōu)良的切削液可減少甚至消除積屑瘤 金屬切削過程中，伴隨著切削力、切削溫度、切削熱和刀具磨損等物理現(xiàn)象。 切削合力 : 前刀面受到切屑的壓力和摩擦力 后刀面受到工件表面的壓力和摩擦力 切屑的變形抗力 (１ )．切削合力的構(gòu)成與分解 切削合力 主切削力 : (切向力 Fc) 背向力 : (徑向力 Fp) 進(jìn)給力： (軸向力 Ff) 切削合力在切削速度方向上的分力，垂直于基面，其大小約占總的切削合力的 ８５％～９０％。 是計(jì)算機(jī)床動力的主要依據(jù) 切削合力在切削深度方向上的分力 。它在基面內(nèi) . 使工件彎曲變形或引起振動，產(chǎn)生形狀和尺寸誤差 。 切削合力在進(jìn)給方向上的分力 。它在基面內(nèi) . 是設(shè)計(jì)和校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的主要依據(jù)。 (2). 影響切削合力的因素 工件材料 強(qiáng)度、硬度高、塑性、韌性大 ,合力大 切削用量 切削深度 ap(大 )、進(jìn)給量 f(中 )、切削速度 υ(小 ) 刀具角度 前角越大 ,切屑變形越小 ,切削合力越小 (3). 切削功率 切削功率是各切削分力消耗功率的總和 車外圓時(shí) Pz =Fzυ 103(kw) Fz — 主切削力（ N) υ— 切削速度（ m/s) 2)切削 熱和切削溫度 (1). 切削熱的產(chǎn)生、傳出及影響 ａ．切削熱的來源 切屑層的金屬發(fā)生彈性變形、塑性變形而產(chǎn)生大量的熱 切屑與刀具前刀面產(chǎn)生的摩擦 工件與刀具后刀面產(chǎn)生的摩擦 ｂ．切削熱的傳導(dǎo) 傳入切屑 ，約占總熱量的５０％～ ８６％，對切削加工無不利影響 傳入工件 ，約占總熱量的４０％～ １０％，會使工件膨脹或伸長，產(chǎn) 生尺寸和形狀誤差，影響加工精度 傳入刀具 ，約占總熱量的９％～ ３％，使刀具溫度升高，硬度下 降，磨損加快，耐用度降 傳入周圍介質(zhì) ，約占總熱量的１％，對切削加工無不利影響 ?(2). 切削溫度及其影響因素 切削溫度 :是指刀具、切屑、工件接觸面上的平均溫度。 其高低取決于切削時(shí)產(chǎn)生熱量的多少和傳導(dǎo)條件的好壞，切削用量、工件材料、刀具材料及角度等對切削溫度均有影響。 (3). 降低切削溫度的措施 (1) 選擇合理的幾何角度和切削用量 (2) 使用切削液 切削速度 ↑切削熱 ↑；進(jìn)給量和切削深度 ↑，切削力大 ↑，摩擦力 ↑，切削熱 ↑； 工件強(qiáng)度和硬度 ↑，消耗的功 ↑，切削熱 ↑； 主偏角 ↓，參與切削的刃長度 ↑，切削溫度 ↓；前角 ↑，切削熱 ↓，切削溫度 ↓。 3)刀具磨損及刀具耐用度 (１ )．刀具的磨損形式及過程 刀具的磨損形式 : 前刀面磨損；后刀面磨損； 前、后刀面同時(shí)磨損 . ? 刀具的磨損過程 : 初期磨損階段 刃磨后的刀具開始前、后刀面上的高低不平，受到切屑的沖擊和摩擦?xí)r，將“ 凸峰 ” 很快磨去，時(shí)間很短 刀具上的高低不平已被磨去，磨損量增加緩慢且比較穩(wěn)定 切削刃變鈍 ,刀具與工件之間的摩擦變大 ,切削力增大 ,切削溫度上升 ,磨損加 劇 ,刀具失去正常的切削能力 正常磨損階段 急劇磨損階段 (２ )． 刀具耐用度 刀具允許的磨損限度通常用后刀面的磨損高度ＶＢ表示。但這種磨損標(biāo)準(zhǔn)很難掌握 ,而引入刀具耐用度的概念。 指刀具刃磨后從開始切削直到磨損量達(dá)到磨損標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時(shí)間用Ｔ表示。 1） ．工件材料的切削加工性 。 ： (1) 一定刀具耐用度下的切削速度 vT (2) 相對加工性 Kr (3) 已加工表面質(zhì)量 (4) 切屑控制或斷屑的難易 (5) 切削力 2．改善材料切削加工性的主要途徑 (1)通過適當(dāng)?shù)臒崽幚恚梢愿淖儾牧系牧W(xué)性能，從而達(dá)到改善其切削加工 性的目的。 (2)改變材料的力學(xué)性能，還可以用其他輔助性的加工。 (3)還可以通過適當(dāng)調(diào)整材料的化學(xué)成分來改善其切削加工性。 2）刀具幾何參數(shù)的選擇 刀具的切削性能主要是由刀具材料的性能和刀具幾何參數(shù)兩方面決定的。刀具幾何參數(shù)的選擇是否合理對切削力、切削溫度及刀具磨損有顯著影響。選擇刀具的幾何參數(shù)要綜合考慮工件材料、刀具材料、刀具類型及其他加工條件（如切削用量、工藝系統(tǒng)剛性及機(jī)床功率等）的影響。 （ 1）．前角 γ o ? γ 0 ↑→ 變形程度 ↓→ F↓ → θ ↓→ T↑ 振動 ↓ 質(zhì)量 ↑ ,刀刃和刀頭強(qiáng)度 ↓ 散熱面積容熱體積 ↓ 斷屑困難 ? 在一定的條件下，存在一個(gè)合理值 對于不同的刀具材料和工件材料，T 隨 γ 0 的變化趨勢為駝峰形。高速鋼的合理前角比 Y合金的大。加工塑材的合理前角比脆材的大 合理前角的選擇原則 ① 粗加工、斷續(xù)切削、刀材強(qiáng)度韌性低 工材強(qiáng)度硬度高，選較小的前角； ② 工材塑韌性大、系統(tǒng)剛性差，易振動 或機(jī)床功率不足，選較大的前角； ③成形刀具、自動線刀具取小前角； ④ Aγ 磨損增大前角， Aα 磨損減小前角 （二）后角的選擇 (1).后角的作用 α 0↑→ rn↓ 鋒利、 lα ↓ 摩擦 F↓→ 質(zhì)量 ↑ VB 一定，磨損體積 ↑→ T↑ 但 NB↑ 刀頭強(qiáng)度 ↓ 散熱體積 ↓ 重磨體積 ↑ 在一定的條件下，存在一個(gè)合理值 (2).合理后角的選擇原則 ①粗加工、斷續(xù)切削、工材強(qiáng)度硬度高，選較小后角 , 已用大負(fù)前角應(yīng) ↑ α 0 ； ②精加工取 較大后角，保證表面質(zhì)量； ③成形、復(fù)雜、尺寸刀具取小后角； ④系統(tǒng)剛性差，易振動，取較小后角； ⑤工材塑性大 取 較大后角，脆材 ↓ α 0 （ 3）主偏角的選擇 1).主偏角的作用 κ r↓→ hD↓ bD↑→ 單位刃長負(fù)荷 ↓→ T↑ 刀尖強(qiáng)度 ↑ 散熱體積 ↑ ， Ra↓ Fy↑→ 變形 ↑ 加工精度 ↓ ，易振動 → Ra↑ ， T↓ 在一定的條件下，存在一個(gè)合理值 2).合理主偏角的選擇原則 ①主要看系統(tǒng)剛性。若剛性好，不易變形和振動， κ r取較小值；若剛性差（細(xì)長軸） ,κ r取較大值（ 90176。 ）； ②考慮工件形狀、切屑控制、減小沖擊等，車臺階軸，取 90 176。 。鏜盲孔＞ 90 176。