切屑的类型及控制
《金属切削原理与刀具》思考题
一、填空题(作业、考试、实验报告和考试名单)1．刀具材料的种类很多，常用的金属材料有、、；非金属材料有、等。
碳素工具钢、高速钢、硬质合金；金刚石、立方氮化硼3．切削用量要素包括、、三个。
切削深度、进给量、切削速度4．切屑类型有、、和四种基本态。
这通过、、等可加以控制。
带状切屑、节状切屑、粒状切屑、崩碎状切屑。
切削速度、切削深度、刀具前角。
5．刀具的磨损有正常磨损的非正常磨损两种。
其中正常磨损有、和三种。
前刀面磨损、后刀面磨损、前后刀面同时磨损6．防止积削瘤形成，切削速度可采用或加以避免。
高速；低速7．常用的切削液有：、和三大类。
采用硬质合金刀具时，由于，故一般不使用切削液。
水溶液、乳化液、切削油；刀具红硬性8．乳化液主要起作用，油溶液主要起作用。
冷却，润滑9．切削液的作用有________________、_________________、_____________和_______________等。
冷却作用、润滑作用、防锈作用、清洗作用和排屑10．用圆柱铣刀加工平面时有：逆铣和顺铣两种铣削方式。
其中顺铣方式可以提高刀具耐用度；逆铣方式多用于粗加工。
11．车床的切削时的三个切削分力F Z、F X和F Y，在一般情况下，F Z、F Y、F X力最大。
磨削呢？径向分力大于切向分力 (FP=(1.6-3.2)Fc)，Fc大于轴向分力Ff(Ff=(0.1-0.2)Fc)。
12．麻花钻切削性能最差的部位是在处；钻头最易磨损部位是在处。
钻削加工时轴向二、判断题1．钨钴类硬质合金（YG）因其韧性、磨削性能和导热性好，主要用于加工脆性材料，有色金属及非金属。
（）√2．刀具寿命的长短、切削效率的高低与刀具材料切削性能的优劣有关。
（）√3．安装在刀架上的外圆车刀切削刃高于工件中心时，使切削时的前角增大，后角减小。
（）√4．刀具磨钝标准VB表中，高速钢刀具的VB值均大于硬质合金刀具的VB值，所以高速钢刀具是耐磨损的。
机械加工刀具基础知识
切削要素
切削层参数(parameters of undeformed chip)
机械加工刀具基础知识
1.1 切削运动及切削要素
二、切削运动及切削用量 1.主运动和切削速度 主运动(primary motion) 是使刀具和工件之间产生相 对运动，促使刀具接近工件 而实现切削的运动。
机械加工刀具基础知识
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
一、切削刀具 2.车刀切削部分的主要角度
背吃刀量和进给量一定时，主偏角愈小，切削层公称宽 度愈大而公 称厚度愈小，即切下宽而薄的切屑。
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
一、切削刀具 2.车刀切削部分的主要角度
主、副偏角小时，已加 工表面残留面积的高度hc亦 小，因而可减小表面粗糙度 的值，并且刀尖强度和散热 条件较好，有利于提高刀具 寿命。
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
一、切削刀具 2.车刀切削部分的主要角度 (2)车刀的主要角度
车刀设计、制造、刃磨 及测量时，必须考虑的主要角 度，如图所示。 1)主偏角kr在基面中测量的主 切削平面与假定工作平面间的 夹角。 2)副偏角k’r在基面中测量的 副切削平面与假定工作平面间 的夹角。
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
二、刀具材料 1.刀具材料应具备的性能
较高的硬度和耐磨性
足够的强度和韧度
较高的耐热性
良好的工艺性和经济性
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
二、刀具材料 2.常用的刀具材料
常用刀具材料基本性能
机械加工刀具基础知识
1.2 切削刀具及其材料
二、刀具材料 2.常用的刀具材料
第三章切削与磨削原理
第三章切削与磨削原理3.1 切屑的形成过程学习目标：本节主要讨论金属材料的切削过程，并对硬脆非金属材料的切削过程进行简单介绍。
学习本节必须研究切屑形成过程的物理本质及其变形规律，熟悉不同切屑类型以及切屑控制方法。
3.1.1 切屑的形成过程切屑的形成工件上切屑层的金属材料,在刀具前刀面的推挤作用下发生了塑性变形，最后沿某一面剪切滑移形成了切屑。
切屑形成的过程切屑形成的过程实质是切削层受到前刀面的挤压后产生的以滑移为主的塑性变形过程。
切屑形成过程动态演示被切金属的受力变形分析由图3-2塑性金属(紧靠刀尖前面的被切金属层及切屑)的切屑根部金相照片可知，刀尖前面的金属晶粒变成为沿某一方向倾斜的纤维状结构，发生了极大的剪切变形，且剪切区内的剪切线与自由表面的交角约为45°(符合塑性力学理论)。
一般这一变形区的宽度仅为0.02～0.2mm。
切削速度愈高，宽度愈小。
因此可以将变形区视为一个剪切平面，称为剪切面，剪切面与切削速度夹角以φ表示，称为剪切角。
如图3-3所示。
金属除在剪切区发生显著变形外，还形成3个变形区，如图3-4所示。
图3-4说明：一般将剪切区称为第一变形区，其位置如图中Ⅰ所示，靠前刀面处称为第二变形区，如图中的Ⅱ。
由图3-2可看出，在已加工表面处也发生了显著的变形，方格已纤维化，这是已加工表面受到切削刃和后刀面的挤压和摩擦造成的。
这一部分一般称为第三变形区，如图中的Ⅲ。
3.1.2 切屑变形程度的表示方法剪应变ε切削过程中金属的塑性变形主要集中于第一变形区，且主要形式是剪切滑移，因而其变形量可用剪应变ε来表示，如图3-5所示。
..........(3-1)根据图中所示的几何关系，可导出剪应变ε和剪切角φ的关系：.......................(3-2)按此式计算，剪切角愈小，剪切变形量愈大，即切屑变形愈大。
变形系数Λh由于切削时金属的塑性变形，使切下的切屑厚度h ch通常要大于切削层厚度h D，而切屑长度l ch却小于切削长度l c，如图3-6所示。
第二章第1节-金属切削过程及切屑类型分析
lfi
lfo
切屑与前刀面的摩擦
第一节 金属切削过程及切屑类型
积屑瘤
在切削速度不高而又能形成连续切屑的情况下，加工一般钢
料或其它塑性材料时，常常在前刀面处粘着一块剖面呈三角
状的硬块,称为积屑瘤。
它的硬度很高，通常是
工件材料的2—3倍，在
切屑
处于比较稳定的状态时，
能够代替刀刃进行切削。
积屑瘤
刀具
积屑瘤
切屑的种类
名称
带状切屑
切屑类型及形成条件
挤裂切屑
单元切屑
崩碎切屑
简图
形态 变形
形成 条件
影响
带状，底面光滑 ，背面呈毛茸状
剪切滑移尚未达 到断裂程度
加工塑性材料， 切削速度较高， 进给量较小， 刀具前角较大
切削过程平稳， 表面粗糙度小， 妨碍切削工作， 应设法断屑
节状，底面光滑有裂 纹，背面呈锯齿状
变形程度表示方法
变形系数
切削层经塑性变形后，厚度增加，长度缩小，宽度基本 不变。可用其表示切削层的变形程度。
◆ 厚度变形系数
h
hch hD
◆ 长度变形系数
L
LD Lch
Lch LD
切屑与切削层尺寸
第一节 金属切削过程及切屑类型
根据体积不变原理，则
h
lc lch
hch hDOMຫໍສະໝຸດ sin(90 OM sin
第二章 金属切削基本理论及应用
第一节 金属切削过程及切屑类型
金属切削过程是指在刀具和切削力的作用下形成切屑的过 程，在这一过程中，始终存在着刀具切削工件和工件材料抵抗切 削的矛盾，产生许多物理现象，如切削力、切削热、积屑瘤、刀 具磨损和加工硬化等。
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麻花钻1、高速钢麻花钻的结构标准锥柄高速钢麻花钻由三部分组成(1)、工作部分又分为切削部分与导向部分，切削部分担负着主要切削工作，导向部分的作用是当切削部分的切入工件孔后起导向作用，也是切削部分的备磨部分。
为了提高钻头的刚性与强度，其工作部分的钻心直径向柄部方向递增，每100mm长度钻心的递增量为1.4-2.0mm。
（2）、柄部钻头的夹持部分，并用来传递扭矩。
柄部分直柄和锥柄两种，前者用于小直径钻头，后者用于大直径钻头。
(3)、颈部颈部位于工作部分与柄部之间，磨柄部时退砂轮之用，也是钻头打标记的地方。
为了制造方便，直柄麻花钻一般不制有柄部。
麻花钻的切削部分有两个前面、后面、副后面（临近注切削刃的棱带）、主切削刃、副切削刃及一个横刃组成。
2、麻花钻切削部分的几何参数（1）、基面与切削平面基面：主切削刃上任意点的基面，即通过该点，垂直于该点切削速度方向的平面，主切削刃上各点因切削速度方向不同，基面位置也不同。
切削平面：主切削刃上任意点的切削平面，是包含该点切削速度方向而又切于该点加工表面的平面。
同样，由于主切削刃上各点的切削速度方向不同，切削平面位置不同。
（2）、螺旋角β钻头外圆柱面与螺旋槽交线的切线与钻头轴线夹角为螺旋角β。
由于螺旋槽上各点的导程P相等，因而在麻花钻的主切削刃上沿半径方向各点的螺旋角β就不相同，钻头外径处的螺旋角最大，越靠近钻头中心，其螺旋角越小。
螺旋角实际上就是钻头进给前角。
因此，螺旋角越大，会消弱钻头强度，散热条件也差。
标准麻花钻的螺旋角一般在18°-30°之间。
（3）、刃倾角与端面刃倾角由于麻花钻的主切削刃不通过钻头轴线，从而形成刃倾角。
它是在切削平面内主切削刃与基面之间的夹角，因为主切削刃上各点基面与平面位置不同。
因此刃倾角也是有变化的。
麻花钻主切削刃上任意点的端面刃倾角，是该点的基面与主切削刃在端面投影中的夹角，由于主切削刃三各点的基面不同，因各点的端面刃倾角也不相等，外缘处最小，越接近钻芯越大。
《金属切削原理与刀具》课程标准
《金属切削原理与刀具》课程标准一、课程概述1.课程性质《金属切削原理与刀具》是机械设计与制造专业针对通用装备制造行业的机械设计、机械制造、制图员、车工、铳工、装配工等职业群（或技术技能领域）的关键岗位，经过对企业岗位典型工作任务的调研和分析后，归纳总结出来的为适应机械装备制造企业金属切削刀具选用、金属切削机床使用、机械冷加工工艺编制、调试及维修维护等能力要求而设置的一门专业核心课程。
2.课程任务《金属切削刀具与机床》课程通过对金属切削刀具、金属切削机床基本原理和理论知识的学习，增强学生对金属切削刀具材料、几何形状、切削要素、金属切削机床结构及布局, 机床知识的运用，让他们熟练掌握金属切削刀具、金属切削机床运动、切削加工工艺范围等知识，从而满足企业对相应岗位的职业能力需求。
3.课程要求通过课程的学习培养学生机械加工方面的岗位职业能力，教学注重选用基础的、典型的实例，突出现代机械加工中各种典型的刀具,利用各种教学方法和手段达到注重能力的培养, 突出实际、实用、实践的原则，贯彻加强基础、重技术应用及前后课程衔接的指导思想，注重内容的典型性、针对性，加强理论联系实际，达到学以致用的目的。
同时为学习后续专业课程打下坚实的基础。
二.教学目标1.知识目标（1）掌握金属切削加工的基本理论；（2）掌握金属切削加工的基本规律；（3）掌握车、铳、包k键等通用刀具结构与型号制订方法；（4）掌握车、铳、包IJ、键等通用刀具应用范围；（5）掌握孔加工刀具等标准刀具结构与型号制订方法；（6）掌握难加工材料的加工特点；（7）掌握数控加工工具系统的应用特点。
2.能力目标（1）能够进行切削用量的计算与查表；（2）能够正确选用刀具的几何参数；（3）能够解决切削加工中产生的各种质量问题；（4）能够正确选用刀具类型与规格；（5）会阅读金属加工资料和查阅刀具设计手册；（6）会难加工材料的加工的切削参数选择；（7）会刃磨刀具；3.素质目标（1）养成谦虚、好学的能力；（2）养成学生勤于思考、做事认真的良好作风；（3）具备必要的政治素质和一定的法律意识；（4）养成良好的职业道德；（5）具备沟通能力及团队协作精神；（6）具备分析问题、解决问题的能力；（7）具备勇于创新、敬业乐业的工作作风；（8）具备的质量意识、安全意识。
第1篇切削加工的理论基础
第1章 切削加工的理论基础
机械制造技术基础
1.2.1 切屑的形成
挤压与切削 正挤压：
金属材料受挤压时，最大剪应力方向与作用力方向约 成45°
偏挤压：
金属材料一部分受挤压时，OB线以下金属由于母体阻 碍，不能沿AB线滑移，而只能沿OM线滑移s
机械制造技术基础
刀具 O
切屑根部金相照片
1.2.2 切削层的变形及其影响因素
变形区的划分
第一变形区
机械制造技术基础
第二变形区
第三变形区
1.2.2 切削层的变形及其影响因素
第一变形区的变形特征：
切削层金属沿滑移线的剪切 滑移变形及随之产生的加工 硬化。
第一变形区的实际厚度为 0.02~0.2mm，切削速度越 大，厚度越小。故第一变形 区可看成是一个剪切面。
剪切面与切削速度之间的夹 角成为剪切角，体现变形的 难易程度。
机械制造技术基础
1.2.2 切削层的变形及其影响因素
机械制造技术基础
第二变形区的变形特征：
切屑底层金属受摩擦挤压后的塑性变形及晶粒纤维化。
受力：
挤压
摩擦
滑移与晶粒的伸长
1.2.2 切削层的变形及其影响因素
前刀面内的摩擦（内摩擦与外摩擦） 区域划分： 粘结区lf1: 剪切滑移，内摩擦 滑动区lf2: 滑动摩擦，外摩擦
切屑长度压缩比（Λl）
l
LD Lch
h
hch hD
OM
sin(90 OM sin
o)
cos( o ) sin
表示切屑变形程度的方法
机械制造技术基础
切屑的类型名词解释
切屑的类型名词解释切削是一项重要的制造工艺，在制造行业中发挥着至关重要的作用。
而在切削过程中，切削机床产生的切屑则是不可忽视的副产品。
切屑是指在切削过程中由刀具将工件切削下来的薄片状或颗粒状废料。
切屑的类型由切削材料、刀具类型以及切削参数等因素决定，并且对切削的效率、加工质量等方面有着直接的影响。
下面将对切屑的类型进行详细解释。
1. 离型式切屑离型式切屑是指在切削过程中，切屑从刀具与工件的接触区域中迅速脱离，并沿着刀具的刃部形成直线状的切削废料。
这种类型的切屑多见于切削硬脆材料，如玻璃、陶瓷等。
由于材料的脆性导致切屑迅速断裂，形成直线型的切削废料，常常在切削过程中容易造成切削力的突然增大，需要特殊的刀具设计和切削参数调整。
2. 螺旋式切屑螺旋式切屑是指切削过程中切屑呈螺旋状缠绕在刀具上。
这种类型的切削废料多见于连续切削过程，如车削和铣削等。
螺旋状的切削废料形成原因是切削时工件与刀具之间的切削速度不一致，导致切削废料沿着刀具的边缘形成螺旋状的切屑，通常用于连续切削过程，有助于除去切削区域的热量，减少切削过程中的摩擦和磨损。
3. 螺纹式切屑螺纹式切屑是指切削过程中形成的螺纹状切削废料。
这种类型的切削废料多见于铣削和钻削等工序。
螺纹状切削废料的形成原因是切削区域与刀具的角度不一致，导致切削废料具有螺旋状的外形。
螺纹式切屑在实际生产中常常需要注意切削参数的选择，以免切屑卡住或者切削废料堵塞刀具等问题。
4. 粉末状切屑粉末状切屑是指切削过程中形成的颗粒状细小切削废料。
这种类型的切削废料多见于高速切削和磨削等工艺。
由于切削速度较快或者切削力较小，导致切削废料不容易形成大块的废料，而呈现出颗粒状的细微切屑。
粉末状切屑对切削机床的清洁性要求较高，需要配备高效的排屑设备，以免切削废料堵塞设备或者影响切削质量。
总之，切削过程中产生的切屑类型多种多样，不同类型的切削废料对切削效率、加工表面质量等方面都有着直接的影响。
常见铁屑类型
常见铁屑类型
铁屑是金属类的切屑，常见于机加工生产过程中。
根据不同的分类标准，铁屑可以分为以下几种类型：
1. 按形态分类：
* 颗粒状铁屑：大小类似于指甲盖。
* 刨花卷料铁屑：形状类似于头发丝。
* 螺旋形铁屑：常见于车削钢材时，由于车床刀具与工件的配合间隙较小，切削刃进给量较小，出现了大量的摩擦，从而使铁屑不断弯曲、交织成螺旋形状。
2. 按产生方式分类：
* 冷却剂铁屑：车床在使用过程中，冷却液与铁屑混合产生的一种铁屑。
冷却液一般用于冷却和润滑车床刀具和工件，但由于冷却液与铁屑混合，容易形成污垢和沉积物，会影响车床的正常工作。
3. 按尺寸分类：
* 铁粉：含有铁元素的粉末，是从铁矿石中选出的铁精矿，是粉末冶金的主要原料。
根据颗粒大小，习惯上分为粗粉、中粉、细粉、超细粉五个等级。
请注意，处理铁屑时应采取适当的措施，以避免对环境造成污染，同时确保工人的安全。
如需了解更多关于铁屑的信息，建议咨询相关领域的专家。
切削过程
图1-35 卷屑槽的卷屑机理
15
图1-36
卷屑槽的截面结构
16
图1-37 卷屑槽方向
图1-38 刃倾角对排屑方向的影响
17
图1-39
C形屑折断形式
18
图1-40 精车时的长螺卷屑
19
图1-41 发条状切屑碰到工件切削表面上折断
20
图1-42 C形切屑撞在工件上折断
21
图1-43 切屑碰在后刀面上折断
①脆性刀具材料破损 刀具破损前，刀具切削部分无明显的塑性变形，称为脆性破 损。硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石刀具材料的硬度 高、脆性大常发生脆性破损，一般表现分为以下几种形式： 崩刃、 碎裂、 剥落、热裂。
②塑性刀具材料破损 由于高温高压的作用，刀具会因切削部分发生塑性流动而迅 速失效，称为塑性破损。形式：卷刃（塑性变形使刀具几何 角度）变化）、烧刃（刀具材料金相组织变化）。
22
1.2.3 切削力
（1）切削力的来源
图1-44 切削力的来源
23
（2）切削合力和分力
切削力分解为三个互相垂直的分力： 切削力Fcc——切削合力在主运动方向上的分力， 或称切向分力。 背向力Fp—— 切削合力在垂直于工作平面上的分力， 或称径向力。 进给力Ff—— 切削合力在进给方向上的分力， 或称轴向力。
6
（4）剪切滑移变形的度量 一般采用剪切角φ 、变形系数∧h和剪应变ε 三个参 数来衡量。
图1-22 金属切削层滑移过程示意图
7
变形系数定义为切屑厚度hch与切削层厚度hD之比， 或用切削层长度lc与切屑长度lch之比。
图1-23 变形系数Λ h的计算参数
8
剪应变也称相对滑移，ε =NP/MK 。
切屑的类型及控制
第三节 切削的类型及控制
1.切削的类型 2. 切削类型控制
第三节 切屑的类型及控制
1. 切屑的 切屑的类型及控制
第三节 切屑的类型及控制
1. 切屑的类型
由于工件材料不同、切削条件各异，切削过程中生成 的切削形状是多种多样的。切削的形状有：带状、节状、粒 状和崩碎四种类型。
第三节 切屑的类型及控制
4）崩碎切屑：从切削过程来看，切屑在破裂前变形很小，和 塑性材料的切屑形成机理也不同。它的脆断主要是由于材料所 受应力超过了它的抗拉极限。加工脆硬材料，如高硅铸铁、白 口铁、黄铜等，特别是当切削厚度较大时常得到这种切屑。
由于它的切削过程很不平稳，易破坏刀具、损坏机床、已 加工表面粗糙，生产中应力求避免。其方法是减小切削厚度， 使切屑成针状或片状；同时适当提高切削速度，以增加工件材 料的塑性。
第二章 金属切削过程
第三节 切削的类型及控制
1.切削的类型 2. 切削类型控制
第三节 切屑的类型及控制
2. 切屑类型控制
在现行切削加工中，切削速度与金属切除率达到了很高的 水平，切削条件很恶劣，常常产生大量“不可接受”的切屑。
所谓切屑控制（又称切屑处理，工厂中一般简称为“断 屑”），是指在切削加工中采取适当的措施来控制切屑的卷曲、 流出与折断，使形成“可接受”的良好屑形。
在实际加工中，应用最广的切屑控制方法就是在前刀面上 磨制出断屑槽、改变刀具角度、调整切削用量或使用压块式断 屑器。
第三节 切屑的类型及控制
在实际加工中，应用最广的切屑控制方法就是在前刀面上磨制出 断屑槽、改变刀具角度、调整切削用量或使用压块式断屑器。
1) 制出断屑槽
第三节 切屑的类型及控制
第三节 切屑的类型及控制
第四节切屑的类型及控制
的运动部件中； 不影响操作者的安全； 易于清理、存放和搬运。 ③ 切屑控制的措施 在前刀面上磨制出断屑槽或使用压块式断屑器。 推广使用可转位刀具，有专业化的工具厂家和研究单位来集中解
决合理的槽形设计和精确的制造工艺问题带状切屑
小-大） （硬质合金材料中随钴含量的增大和碳化钛含
量的降低而增大）
5. 切削液对切削力的影响 6. 后刀具磨损对切削力的影响
第四节 切削力与切削功率
一． 研究切削力的意义 二． 切削力的来源，切削合力及其分解，切削功率 三． 切削力的测量 四． 切削力的经验公式和切削力估算 五． 影响切削力的因素分析
二． 切削力的来源，切削合力及其分解，切削功率
1. 切削力 2. 切削力的来源
3. 切削合力及分解
Fr（F) ——切削合力 Fz（Fc）——切削力或切向力 Fx（Ff）——轴向力或进给力 Fy（Fp）—— 径向力或切深抗 力、背向力、吃刀力
4. 切削功率与电机功率
Pm
(Fzv
Fxnw f 1000
) 103
Pm Fzv 103
PE
Pm
m
三． 切削力的测量
1. 切削力的理论公式 2. 切削力的测量方法 测定切削功率，计算切削力 用测力仪测量切削力 ➢ 测力仪的测量原理 ➢ 常用的测力仪
四． 切削力的经验公式和切削力估算
3. 刀具角度的影响 前角的影响（对脆性材料影响不大） 负倒棱的影响 主偏角的影响（对三向力的影响有差别） 刀尖圆弧半径的影响 刃倾角的影响 车刀的其他几何参数如主后角、副后角、副偏角、副
切 屑
O
180°－σ
δBn γo
lBn γo Rn
γo Rn lBn A γo E
C
折线形
直线圆弧形
全圆弧形
槽的宽度lBn、圆弧半径rBn减小和反屑角δBn增 大，都能使切屑卷曲变形增大，使切屑易折断。但
槽的宽度lBn、圆弧半径rBn太小或反屑角δBn太大， 会造成切屑堵塞，排屑不畅。
机械制造技术
切屑
一、切屑的种类
常见的有带状切屑、节状切屑、粒状切屑和 崩碎切屑四种 ，如下图所示。
带状切屑
节状切屑
粒状切屑
崩碎切屑
1．带状切屑
带状切屑是在切削厚度较小、切削速度较高、 刀具前角较大时得到的一种切屑。带状切屑内表 面由于与前刀面的挤压摩擦而较光滑，外表面呈 毛茸状。
出现带状切屑时，切削力波动小，切削过程 平稳，已加工表面粗糙度较小。
前角γo减小，切削变形变大，也易于断屑。 刃倾角λs能控制切屑的流向。λs为正值时，切屑 卷曲后碰到待加工表面或刀具折断，形成螺旋状切
屑，λs为负值时，切屑卷曲后碰到已加工表面折断 形成C形切屑。
（3）切削用量
切削用量对断屑都有不同程度的影响。 提高切削速度vc，易形成长带状切屑，不易断 屑。 增大进给量f，切屑卷曲应力增大，容易断屑。
槽的宽度lBn一般根据工件材料和切削用量来 决定。例如，切削中碳钢时，lBn＝10f；切削合金 钢时，lBn＝7f。
一般来说，圆弧半径rBn＝（0.4～0.7）lBn，反 屑角δBn＝50°～70°。
（2）刀具角度
刀具角度中的主偏角 r、前角γo和刃倾角λs对 断屑影响最明显。
主偏角 r 增大，切削厚度变大，易于断屑。
切屑的类型及控制
2. 切屑形状的形成过程
带状切屑的形成过程可分为三个阶段: (1)基本变形阶段：切削层金属与刀具
切削刃开始接触到变成切屑而脱离工件材 料的过程中切屑产生的变形； (2)卷曲变形阶段：向上卷曲、侧向卷 曲、A向和B向兼有的锥形卷曲； (3)附加变形和折断阶段。
二、切屑的控制
在生产实践中，有的切屑打成螺卷状，到 一定长度时自行折断；有的切屑折断成C形、 6字形；有的呈发条状卷屑；有的碎成针状 或小片，四处飞溅，影响安全；有的带状 切屑缠绕在刀具和工件上，易造成事故。 不良的排屑状态会影响生产的正常进行。
外斜式常形成C形屑和6字形屑，能在较宽的切削用量范 围内实现断屑；内斜式常形成长紧螺卷形屑，但断屑范围窄； 平行式的断屑范围居于上述两者之间。
(2)改变刀具角度
增大刀具主偏角Kr，切削厚度变大,有利于断屑;
减小刀具前角可使切屑变形加大，切屑易于折断;
刃倾角λs可以控制切屑的流向，λs为正值时，切 屑常卷曲后碰到后刀面折断形成C形屑或自然流 出形成螺卷屑；λs为负值时，切屑常卷曲后碰到 已加工表面折断成C形屑或6字形屑。
切屑经第I、第Ⅱ变形区的剧烈变形后，硬 度增加，塑性下降，性能变脆。在切屑排 出过程中，当碰到刀具后刀面、工件上过 渡表面或待加工表面等障碍时，如某一部 位的应变超过了切屑材料的断裂应变值， 切屑就会折断。
研究表明，工件材料脆性越大(断裂应变值小)、切屑厚度越 大、切屑卷曲半径越小，切屑就越容易折断。可采取以下措 施对切屑实施控制：
(2)节状切屑 又称挤裂切屑。它的外表面呈锯齿形，内表 面有时有裂纹。在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前 角较小时常产生此类切屑。
(3)粒状切屑 又称单元切屑。在切屑形成过程中，如剪切 面上的剪切应力超过了材料的断裂强度，切屑单元从被切 材料上脱落，形成粒状切屑。
积屑瘤的形成与切屑的类型
4.计算切削力的指数公式
式中 Fc、Fp、Ff——切削力，N； ap——吃刀深度； f——进给量；
vc——切削速度。
各系数CF值由实验时加工条件确定的，各指数xF，yF值表明
各参数对切削力影响程度，修正值KF是不同加工条件时对各 切削分力的修正数值。（在计算切削力时，考虑到各个参
数对切削力不同的影响，需对切削力数值进行相应的修正，
用功率表测出机床电机在切削过程中所消耗 的功率PE后，可算出切削功率Pc
在切削速度vc为已知的情况下，将Pc代入式
(即可求出主切削力Fc，这种方法只能粗略
估算切削力的大小，不够精确，所以通常采
用测力仪直接测量。
20
2．用测力仪测量切削力
电阻应变式测力仪 电阻应变式测力仪具有灵敏度高、线性度 好、量程范围大、使用可靠和测量精度较 高等优点，适用于切削力的动态和静态测 量。
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作业： 3-2 3-3
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3
(3) 积屑瘤具有一定的高度，其前端伸出切 削刃之外，如图 3.13 所示，使实际的切削 厚度增大。
4
(4) 在切削过程中积屑瘤是不断地生长和破 碎的，所以积屑瘤的高度也是在不断地变 化的，从而也导致了实际切削厚度地不断 变化，引起局部过切，使零件的表面粗糙 度增大。同时部分积屑瘤的碎片会嵌入已 加工表面，影响零件表面质量。 (5) 不稳定的积屑瘤不断地生长、破碎和脱 落，积屑瘤脱落时会剥离前刀面上的刀具 材料，造成刀具的磨损加剧。
(2)前刀面磨损会使刀具实际前角增大，切 削力减小。后刀面磨损，刀具与工件的摩
擦增大，切削力增大。前后刀面同时磨损 时，切削力先减小，后逐渐增大。Fp 增加 的速度最快，Fc 增加的速度最慢。
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机械制造基础复习题,哈尔滨华德学院14年复习题
学长告诉你，选择填空判断看两遍就全会了，考试题全从这里面出。
简答题大题出8个，就从下面这60多道题目里面出，大题出两个，一个上面的车刀分析，一个机床传动（老师都给过），小题没有答案，自己做2014机械制造技术基础课程复习题一、单选题，1. 车削时，主运动是A. 工件的回转运动B. 工件的直线运动C. 刀具的回转运动D. 刀具的直线运动2. 在基面内测量的角度是＿。
A. 前角B. 后角C. 主偏角D. 刃倾角3. 当切削刃安装高于工件中心时，其实际工作前角A. 变大B. 变小C. 不变4. 在切削用量三要素中，影响切削热的主要因素是A. V cB. fC.a p5. 在切削铸铁等脆性材料时，得到切屑类型是A. 带状切屑B. 节状切屑C. 粒状切屑D. 崩碎切屑6. CA6140机床代号中C表示。
A. 机床类别代号B. 机床通用特性代号C. 机床结构特性代号D. 机床组别号7. 车削螺纹时，必须保证主轴每转一转，刀具准确地移动被加工螺纹的一个A.走刀量B.螺距C.导程8．铣床加工常用的附件是A.中心架B.跟刀架C.万能分度头D.花盘9. 砂轮硬度是指外力作用下A. 磨粒的硬度高低B. 磨粒的大小C. 磨粒脱落的难易程度10. 铣削大平面时，一般选用A.端铣刀B.圆柱铣刀C.立铣刀D.键槽铣刀11. 车外圆时, 如主轴转速增大, 则进给量:A. 按比例变大;B. 不变;C. 变小;D. 因皮带可能打滑, 变与不变难确定。
12. 车削轴上短锥面时，应用什么方法加工？A. 靠模法；B. 扳转小滑板法；C. 偏移尾座法；D. 宽刀法。
13. 在车床钻孔时, 钻头常装在车床的部件是A. 中滑板;B. 方刀架;C. 尾座;D. 主轴。
14. 在车床和磨床上用双顶尖、卡箍和拨盘安装工件时, 卡箍的作用是A．防止工件轴向窜动; B.为了圆周定位; C.带动工件旋转。
15. 立式铣床的主运动是A．铣床工作台向上运动; B. 主轴的旋转运动;C. 铣床工作台的纵向移动;D. 铣床工作台的横向移动。
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切屑的类型及控制
作者：西安交通大学先进制造技术研究所
一 切屑的类型及其分类
由于工件材料不同，切削过程中的变形程度也就不同，因而产生的切屑种类也就多种多样，如图示。
图中从左至右前三者为切削塑性材料的切屑，最后一种为切削脆性材料的切屑。
带状切屑 挤裂切屑
单元切屑 崩碎切屑
切屑的类型
带状切屑
它的内表面光滑，外表面毛茸。
加工塑性金属材料，当切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大时，一般常得到这类切屑。
它的切削过程平衡，切削力波动较小，已加工表面粗糙度较小。
挤裂切屑
这类切屑与带状切屑不同之处在外表面呈锯齿形，内表面有时有裂纹。
这种切屑大多在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时产生。
单元切屑
如果在挤裂切屑的剪切面上，裂纹扩展到整个面上，则整个单元被切离，成为梯形的单元切屑，如图c 所示。
以上三种切屑只有在加工塑性材料时才可能得到。
其中，带状切屑的切削过程最平稳，
单元
切屑的切削力波动最大。
在生产中最常见的是带状切屑，有时得到挤裂切屑，单元切屑则很少见。
假如改变挤裂切屑的条件，如进一步减小刀具前角，减低切削速度，或加大切削厚度，就可以得到单元切屑。
反之，则可以得到带状切屑。
这说明切屑的形态是可以随切削条件而转化的。
掌握了它的变化规律，就可以控制切屑的变形、形态和尺寸，以达到卷屑和断屑的目的。
崩碎切屑
这是属于脆性材料的切屑。
这种切屑的形状是不规则的，加工表面是凸凹不平的。
从切削过程来看，切屑在破裂前变形很小，和塑性材料的切屑形成机理也不同。
它的脆断主要是由于材料所受应力超过了它的抗拉极限。
加工脆硬材料，如高硅铸铁、白口铁等，特别是当切削厚度较大时常得到这种切屑。
由于它的切削过程很不平稳，容易破坏刀具，也有损于机床，已加工表面又粗糙，因此在生产中应力求避免。
其方法是减小切削厚度，使切屑成针状或片状；同时适当提高切削速度，以增加工件材料的塑性。
以上是四种典型的切屑，但加工现场获得的切屑，其形状是多种多样的。
在现代切削加工中，切削速度与金属切除率达到了很高的水平，切削条件很恶劣，常常产生大量“不可接受”的切屑。
所谓切屑控制(又称切屑处理，工厂中一般简称为“断屑”)，是指在切削加工中采取适当的措施来控制切屑的卷曲、流出与折断，使形成“可接受”的良好屑形。
二切屑控制的措施
在实际加工中，应用最广的切屑控制方法就是在前刀面上磨制出断屑槽或使用压块式断屑器。