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1、一、切屑的形成過程1．變形區(qū)的劃分圖2．切屑的受力分析如將上述兩對力都畫在切削刃的前方，就得到直角自由切削時(shí)力與角度的關(guān)系圖。如用測力儀直接測得作用在刀具上的切削分力和，在忽略被切材料對刀具后刀面作用力的條件下，即可求得前刀面對切屑作用的摩擦角β，進(jìn)而可近似求得前刀面與切屑間的摩擦系數(shù)μ。二、切削變形程度切削變形程度有三種不同的表示方法，分述如下。在切削過程中，刀具切下的切屑厚度通常都大于工件切削層厚度，而切屑長度卻小于切削層長度。切屑厚度與切削層厚度之比稱為厚度變形系數(shù)；而切削層長度與切屑長度之比稱為長度變形系數(shù)。1．變形系數(shù)圖
2、由于切削層變成切屑后，寬度變化很小，根據(jù)體積不變原理，可求得==既然切削過程中金屬變形的主要形式是剪切滑移，當(dāng)然就可以用相對滑移（剪應(yīng)變）。來衡量切削過程的變形程度。如圖中，平行四邊形OHNM發(fā)生剪切變形后，變?yōu)槠叫兴倪呅蜲CPM，其相對滑移圖2．相對滑移ε在剪切面上，金屬產(chǎn)生了滑移變形，最大剪應(yīng)力就在剪切面上。圖為直角自由切削狀態(tài)下的作用力分析，在垂直于切削合力F方向的平面內(nèi)剪應(yīng)力為零，切削合力F的方向就是主應(yīng)力的方向。根據(jù)材料力學(xué)平面應(yīng)力狀態(tài)理論，主應(yīng)力方向與最大剪應(yīng)力方向的夾角應(yīng)為45，即Fs與F的夾角應(yīng)為45，故有圖3．剪
3、切角φ分析上式可知：1）前角增大時(shí)，剪切角隨之增大，變形減小。這表明增大刀具前角可減少切削變形，對改善切削過程有利。2）摩擦角增大時(shí)，剪切角隨之減小，變形增大。提高刀具刃磨質(zhì)量、采用潤滑性能好的切削液可以減小前刀面和切屑之間的摩擦系數(shù)，有利于改善切削過程。三、前刀面上的摩擦由于σ(x)隨x變化，故在粘結(jié)接觸區(qū)切屑與前刀面的摩擦系數(shù)是一個(gè)變值，離切削刃越遠(yuǎn)，摩擦系數(shù)越大，其平均摩擦系數(shù)粘結(jié)接觸區(qū)上各點(diǎn)的摩擦系數(shù)四、積屑瘤的形成及其對切削過程的影響1．積屑瘤的形成及其影響積屑瘤的產(chǎn)生及其成長與工件材料的性質(zhì)、切削區(qū)的溫度分布和壓力分布
4、有關(guān)。塑性材料的加工硬化傾向越強(qiáng)，越易產(chǎn)生積屑瘤；在背吃刀量和進(jìn)給量f保持一定時(shí)，積屑瘤高度Hb與切削速度有密切關(guān)系，因?yàn)榍邢鬟^程中產(chǎn)生的熱是隨切削速度的提高而增加的。2．積屑瘤對切削過程的影響（1）使刀具前角變大（2）使切削厚度變化（3）使加工表面粗糙度增（4）對刀具壽命的影響積屑瘤對切削過程的影響有積極的一面，也有消極的一面。精加工時(shí)必須防止積屑瘤的產(chǎn)生，可采取的控制措施有：（2）使用潤滑性能好的切削液，目的在于減小切屑底層材料與刀具前刀面間的摩擦。（1）正確選用切削速度，使切削速度避開產(chǎn)生積屑瘤的區(qū)域。（3）增大刀具前角，減
5、小刀具前刀面與切屑之間的壓力。（4）適當(dāng)提高工件材料硬度，減小加工硬化傾向。五、影響切屑變形的因素1．工件材料工件材料強(qiáng)度越高，切屑和前刀面的接觸長度越短，導(dǎo)致切屑和鋼刀面的接觸面積減小，前刀面上的平均正應(yīng)力增大，前刀面與切屑間的摩擦系數(shù)減小，摩擦角β減小，剪切角φ增大，變形系數(shù)將隨之減小。增大刀具前角γo，剪切角φ將隨之增大，變形系數(shù)將隨之減??；但γo增大后，前刀面傾斜程度加大，切屑作用在前刀面上的平均正應(yīng)力σav減小，使摩擦角β和摩擦系數(shù)μ增大而導(dǎo)致φ減小。由于后一方面影響較小，還是隨的γo增加而減小。2．刀具前角γ03．切削
6、速度Vc在無積屑瘤產(chǎn)生的切削速度范圍內(nèi)，切削速度越大，變形系數(shù)越小。主要是因?yàn)樗苄宰冃蔚膫鞑ニ俣容^彈性變形慢，切削速度越高，切削變形越不充分，導(dǎo)致變形系數(shù)下降。此外，提高切削速度還會使切削溫度增高，切屑底層材料的剪切屈服強(qiáng)度τs因溫度的增高而略有下降，導(dǎo)致前刀面摩擦系數(shù)μ減小，使變形系數(shù)下降。在無積屑瘤的切削速度范圍內(nèi)，切削層公稱厚度越大，變形系數(shù)越小。4．切削層公稱厚度
