切削力变化小
ansys切削加工受力分析
1绪论金属切削是机械制造行业中的一类重要的加工手段。
美国和日本每年花费在切削加工方面的费用分别高达1000 亿美元和10000亿日元。
中国目前拥有各类金属切削机床超过300 万台, 各类高速钢刀具年产量达3.9 亿件, 每年用于制造刀具的硬质合金超过5000吨。
可见切削加工仍然是目前国际上加工制造精密金属零件的主要办法。
19世纪中期, 人们开始对金属切削过程的研究, 到现在已经有一百多年历史。
由于金属切削本身具有非常复杂的机理, 对其研究一直是国内外研究的重点和难点。
过去通常采用实验法, 它具有跟踪观测困难、观测设备昂贵、实验周期长、人力消耗大、综合成本高等不利因素。
本文利用材料变形的弹塑性理论, 建立工件材料的模型,借助大型商业有限元软件ANSYS, 通过输入材料性能参数、建立有限元模型、施加约束及载荷、计算, 对正交金属切削的受力情况进行了分析。
以前角10°、后角8°的YT 类硬质合金刀具切削45号钢为实例进行计算。
切削厚度为2 mm时形成带状切屑。
提取不同阶段应力场分布云图, 分析了切削区应力的变化过程。
这种方法比传统实验法快捷、有效, 为金属切削过程的研究开辟了一条新的道路。
2设计要求根据有限元分析理论，根据ANSYS的求解步骤，建立切削加工的三维模型。
对该模型进行网格划分并施加约束边界条件，最后进行求解得出应力分布云图，并以此云图分析得出结论。
3金属切削简介［3］金属切削过程，从实质讲，就是产生切屑和形成已加工表面的过程。
产生切屑和形成已加王表面是金属切削时密切相关的两个方面。
3.1切削方式切削时，当工件材料一定，所产生切屑的形态和形成已加工表面的特性，在很大程度上决定于切削方式。
切削方式是由刀具切削刃和工件间的运动所决定，可分为：直角切削、斜角切削和普通切削三种方式。
3.2切屑的基本形态金属切削时，由于工件材料、刀具几何形状和切削用量不同，会出现各种不同形态的切屑。
切削力对切削温度的影响
切削力对切削温度的影响切削力是切削加工过程中的一项重要参数，它直接影响到切削温度的变化。
切削温度是指切削加工中产生的热量在刀具和工件之间的传递和分布情况，是判断切削加工质量和工具寿命的重要指标之一。
切削力的大小与切削温度之间存在着密切的关系，接下来将详细探讨切削力对切削温度的影响。
切削力的大小直接影响着切削温度的变化趋势。
在切削过程中，切削力会引起刀具与工件之间的摩擦，从而产生摩擦热。
当切削力较小时，摩擦热的产生相对较少，切削温度也相对较低。
但是当切削力增大时，摩擦热的产生也相应增多，切削温度也会随之升高。
因此，可以说切削力的大小直接决定了切削温度的高低。
切削力的方向和大小也影响着切削温度的分布情况。
在切削加工中，切削力的方向和大小会直接影响切削区域的温度分布。
正常切削时，切削力的方向与切削速度和刀具磨损方向一致，此时切削温度分布较为均匀。
但是当切削力的方向与切削速度和刀具磨损方向相反时，会导致切削区域的温度不均匀，出现高温区和低温区的现象。
这是因为切削力的反向作用会影响到切削界面的摩擦热传递，从而使切削温度分布发生变化。
切削力的大小还会对刀具的寿命和切削加工质量产生影响。
切削温度的升高会加剧切削界面的磨损和刀具的热膨胀，从而缩短刀具的使用寿命。
当切削力较大时，摩擦热的产生也相应增多，切削温度会显著升高，从而加剧刀具的磨损和热膨胀，导致刀具寿命缩短。
同时，切削温度的升高也会对切削加工质量产生不利影响，如切削面的烧伤、变色等现象会增加。
切削力的大小与切削温度的关系还与切削材料和切削条件等因素有关。
不同材料的切削特性不同，切削力与切削温度的关系也会有所差异。
一般来说，切削硬度较高的材料，其切削力较大，切削温度也相应较高。
另外，切削条件的不同也会对切削力和切削温度产生影响。
例如，切削速度的增加会使切削力和切削温度均增大；而切削深度的增加会使切削力增大，切削温度也相应增高。
切削力对切削温度具有重要影响。
机械制造基础
1、切削运动与切削要素切削加工是刀具和工件间为了完成零件的加工而产生的一定的相对运动。
切削运动形式:旋转运动、直线运动连续运动、间歇运动。
切削运动的分解：主运动、进给运动（1）主运动主运动是切削运动中速度最高, 消耗功率最大的运动形式。
注1：主运动可为旋转运动或往复运动(由工件或刀具进行)。
注2：主运动只有一个。
（2）进给运动进给运动是由机床或人力提供的保证切削连续进行的刀具与工件之间的运动。
进给运动有连续和断续两种类型。
当主运动为旋转运动时，进给运动是连续的。
如车削、钻削;当主运动为直线运动时，进给运动是断续的。
如刨削、插削等。
进给运动可能是1 个或多个（3）加工表面在机械加工中, 工件上同时形成三个表面,即待加工表面、过渡表面(加工表面)和已加工表面, 如图1-2所示。
（4）切削用量切削用量包括切削速度v c、进给量f(或进给速度v f)和背吃刀量a p三要素切削速度v切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度，称为切削速度。
（1）主运动为旋转运动时的切削速度v：切削速度一般为其最大线速度。
m/s式中: dw 为工件(或刀具)的最大直径, 单位为mm; n为工件(或刀具)的转速, 单位为r/s或r/min。
以其平均速度作为切削速度, 即m/s或m/min式中: L为往复行程长度, 单位为mm; n r为主运动每秒或每分钟的往复次数, 单位为次/s或次/min。
进给量定义：刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量称为进给量（a）当主运动是回转运动时：进给量指工件或刀具每回转一周, 两者沿进给方向的相对位移量;（b）当主运动是直线运动时：进给量指刀具或工件每往复直线运动一次, 两者沿进给方向的相对位移量。
（a）用单齿刀具(如车刀、刨刀等)加工时：当主运动是回转运动时, 进给量指每转进给量f, 即工件或刀具每回转一周两者沿进给方向的相对位移量;当主运动是直线运动时, 进给量指每行程进给量, 即刀具或工件每往复直线运动一次两者沿进给方向的相对位移量。
切削力计算的经验公式
切削⼒计算的经验公式切削⼒计算得经验公式通过试验得⽅法,测出各种影响因素变化时得切削⼒数据,加以处理得到得反映各因素与切削⼒关系得表达式,称为切削⼒计算得经验公式。
在实际中使⽤切削⼒得经验公式有两种:⼀就是指数公式,⼆就是单位切削⼒。
１。
指数公式主切削⼒ (2—4)背向⼒ (2—５)进给⼒ (2-６)式中Ｆc————主切削⼒( N);Ｆｐ————背向⼒( N);F f————进给⼒( N);C fc、 C fp、 Cｆｆ————系数,可查表 2—1;x fc、ｙfc、ｎfc、ｘfｐ、 y fp、ｎｆp、 xｆｆ、 y fｆ、n ｆf -——－－—指数,可查表２-1。
ＫＦc、ＫFｐ、 K Fｆ --——修正系数,可查表２-5,表 2—6。
2 。
单位切削⼒单位切削⼒就是指单位切削⾯积上得主切削⼒,⽤ｋc表⽰,见表2-2。
kc=Fc/A d＝Fc/(ａp·ｆ)=Ｆｃ/(b d·ｈd) (2-7) 式中A D——－-－—-切削⾯积( ｍm 2);a p -－-—-—－背吃⼑量( mm);f —————--－进给量( mm/r);h d—-—--－-—切削厚度( mm );b d-—--—－-—切削宽度( mm)。
已知单位切削⼒ k c,求主切削⼒ F cＦc=k c·a p·ｆ＝ｋｃ·ｈd·b d (2－8)式 2—8中得 k c就是指f = ０.3mm/r 时得单位切削⼒,当实际进给量ｆ⼤于或⼩于 0。
3mm /r时,需乘以修正系数 K fkc,见表 2—３、表２-3 进给量？对单位切削⼒或单位切削功率得修正系数 K fk ｃ, Ｋf ｐs切削⼒得来源、切削分⼒⾦属切削时,切削层及其加⼯表⾯上产⽣弹性与塑性变形;同时⼯件与⼑具之间得相对运动存在着摩擦⼒。
如图２—15所⽰,作⽤在⼑具上得⼒有两部分组成:1、作⽤在前、后⼑⾯上得变形抗⼒ F nγ与Ｆnα;2. 作⽤在前、后⼑⾯上得摩擦⼒F fγ与 F fα。
金属工艺学考试资料及答案
金属工艺学考试资料及答案1、什么是熔模铸造？试述其大致工艺过程。
(P169)答：熔模铸造是用易熔材料制成模样，然后在模样上涂耐火材料，经硬化后，再将模样熔化，排出型外，获得无分型面铸型，浇注即可获得铸件。
因为熔模广泛采用蜡质材料来制造，故这种方法也称失蜡铸造。
它是发展较快的一种精密铸造方法。
工艺过程：1、压型制造 2、蜡模制造 3、蜡模组装4、结壳5、脱蜡 6、焙烧、浇注 7、落沙和清理。
2、与自由锻相比，模锻具有哪些优点？(P185)答：与自由锻相比,模锻的优点：锻件的形状和尺寸比较精确，机械加工余量较小，节省加工工时，材料利用率高；可以锻制形状较为复杂的锻件；生产率较高；操作简单，劳动强度低，对工人技术水平要求不高，易于实现机械化；锻件内流线分布更为合理，力学性能高。
3、用φ50冲孔模具来生产φ50落料件能否保证冲压件的精度？为什么？P193答：不能。
落料和冲孔时，首先使金属发生弯曲，然后由于凸模和凹模刃口的作用，使坯料在与切口接触处开始出现裂纹，随着凸模继续往下压，上下两处裂纹扩展连在一起，使坯料分离。
为了使成品边缘光滑，凸模刃口必须锋利，凸凹模间隙要适当均匀。
而用φ50冲孔模具来生产φ50落料件没有间隙了。
影响断面质量，模具寿命以及成品的尺寸精度。
4、用φ250×1.5板料能否一次拉深直径为φ50的拉深件？应采取哪些措施才能保证正常生产？P194答：不能，因为一次性拉伸，变形量过大，容易出现拉穿现象。
为了避免拉穿，应分几次进行拉深，逐渐增加工件的深度，减小工件的直径，即所谓多次拉深。
5、解释应力与应变的概念答：单位面积上所承受的附加内力称为应力，当材料在外力作用下不能产生位移时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种形变就称为应变6、说明晶粒粗细对力学性能的影响。
P28答：细晶粒的金属不仅仅强度较高，而且塑性及韧性也较好。
因为晶粒越细，一定体积的晶粒数目越多，在同样变形条件下，变形量分散在更多的晶粒内进行，使各晶粒的变形也比较均匀而不致产生过分的应力集中现象。
金属切削原理与刀具试题
14．车削细长轴类零件时，为了减小径向力Fp的作用，主偏角κr，采用（大于60°）角度为宜。
15．切削塑性较大的金属材料时形成（带状）切屑，切削脆性材料时形成（崩碎）切屑。
四、简答题：（每题6分，共30分）
1、简述楔角：楔角就是，前刀面与后刀面的夹角，其大小由前角和后角来决定。
2．斜角切削及作用 答、斜角切削指切削速度方向与主切削刃不相垂直的切削。作用增大实际切削前角和改变切削的流向。
3．切削加工性答：切削加工性指工件材料切削加工的难易程度。
4.??简述刀具寿命：
5.??简述切削用量要素
五、简答题（简明扼要回答，每小题5分，共15分）
1、普通麻花钻的主要缺点是什么？如何改进？
2．刀具产生积屑瘤的切削速度大致是在（中速）范围内。
3．切削过程中，车刀主偏角κr增大，切削力FP（减小）。
4．高速钢刀具切削温度超过（550~600）时工具材料发生金相变化，使刀具迅速磨损，这种现象称为（相变）磨损。
5．当切屑变形最大时，切屑与刀具的摩擦也最大，对刀具来说，传热不容易的区域是在（前刀面），其切削温度也最高。
4.在金属切削过程中，在（中）速度加（塑性）材料时易产生积屑瘤，它将对切削过程带来一定的影响，故在（精）加工时应尽量避免。
5.外圆车削时，在刀具6个标注角度中，对切削温度影响较大的角度是（γo）和Kr。
6.在工艺系统刚性好的情况下，刀具有磨钝标准应规定得较（大）；精加工时应规定较（小）的磨钝标准。
9．成形车刀磨损后要刃磨（前刀面），铲齿铣刀磨损后要刃磨（前刀面），才能保持其原来要求的廓形精度。
10．一般在中、低速切削塑性金属材料时，刀具在切屑与工件接触压力和切削温度的作用下会发生（扩散）磨损。
切削用量对切削力的影响比较
切削用量对切削力的影响比较Prepared on 22 November 2020切削用量对切削力的影响比较（陕西理工学院机械工程学院）摘要：通过分析切削力单因素实验，探讨切削用量对切削力的影响规律；同时讨论刀具几何参数对切削力的影响，得出一般结论；进而对比说明精密切削切削力的特殊规律。
关键词：切削变形；切削力；刀具；精密切削；规律1.引言金属机械加工过程中，产生的切削力直接影响工件的粗糙度和加工精度，同时也是确定切削用量的基本参数。
所以掌握切削用量对切削力的影响规律也显得重要。
本文从一般切削和精密切削两个方面对切削用量对切削力的影响规律做初步探讨。
2.金属切削加工机理金属切削加工是机械制造业中最基本的加工方法之一。
金属切削加工是指在金属切削机床上使用金属切削刀具从工件表面上切除多余金属，从而获得在形状、尺寸精度及表面质量等方面都符合预定要求的加工。
切削加工原理利用刀具与工件之间的相对运动，在材料表面产生剪切变形、摩擦挤压和滑移变形，进而形成切屑。
切削变形根据金属切削实验中切削层的变形，如图1-2，可以将切削刃作用部位的切削层划分为3个变形区。
第Ⅰ变形区：剪切滑移区。
该变]3[形区包括三个过程，分别是切削层弹 性变形、塑性变形、成为切屑。
第Ⅱ变形区：前刀面挤压摩擦区。
该变形区的金属层受到高温高压作用， 使靠近刀具前面处的金属纤维化。
第Ⅲ变形区：后刀面挤压摩擦区。
该变形区造成工件表层金属纤维化与 图1-2切削层的变形区加工硬化，并产生残余应力。
3.切削力切削力是指切削过程中作用在刀具或工件上的力，它是工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力。
切削力来源根据切削变形的不同，切削过程中刀具会受到三种力的作用，即： （1）克服切削层弹性变形的抗力 （2）克服切削层塑性变形的抗力（3）克服切屑对刀具前面、工件对刀具后面的摩擦力切削力的合成与分解图2-2切削力合力和分力图2-2为车削外圆时切削力的合力与分力示意图。
《金属切削原理与刀具》试卷及答案
1．在车外圆时，工件的回转运动属于_____C____，刀具沿工件轴线的纵向移动属于____B_____。
A切削运动B进给运动C主运动D加工运动2．车外圆时，车刀随四方刀架逆时针转动θ角后，工作主偏角κr将________，工作副偏角κr’将____A____。
A增大减小B减小增大C增大不变D不变不变3．积屑瘤发生在第________变形区，加工硬化发生在第____C____变形区。
AⅠⅡBⅠⅢCⅡⅢDⅢⅡ4．在加工条件相同时，用____A____刀具产生的切削力最小。
A陶瓷刀具B硬质合金刀具C高速钢D产生的切削力都一样5．下列哪种切屑屑形不属于可接受的屑形____A____。
A带状切削B短环形螺旋切削C单元切削D平盘旋状切屑6.生产中常用的切削液，水溶性的切削液以________为主，油溶性切削液以__C______为主。
A润滑冷却B润滑润滑C冷却润滑D以上答案都不正确7．加工塑性材料、软材料时前角________；加工脆性材料、硬材料时前角___A_____。
A大些小些B小些大些C大些大些D小些小些8．高速钢刀具切削温度超过550~600时工具材料发生金相变化，使刀具迅速磨损，这种现象称为____A____磨损。
A相变磨损B磨粒磨损C粘结磨损D氧化磨损9．不能用于加工碳钢的是____C______。
A高速钢刀具B陶瓷刀具CPCD刀具DCBN刀具10．主偏角、副偏角、刀尖角，三个角之和等于_____B_____。
A90°B180°C360°D270°1.1．切削用量三要素切削速度Vc、进给量f、背吃刀量a p（切削深度）。
2．刀具材料种类繁多，当前使用的刀具材料分4类：工具钢，硬质合金，陶瓷，超硬刀具材料。
一般机加工使用最多的是高速钢和硬质合金。
3．切削力由于大小与方向都不易确定，为便于测量、计算和反映实际作用的需要，将合力F分解为3个分力：切削力F c（主切削力F z），背向力F p（切深抗力F y），进给力F f（进给抗力F x）。
切削量实验报告结果(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在探究切削参数（切削深度、进给量、切削速度）对切削量（切削力、切削温度、表面粗糙度）的影响，为实际生产中切削参数的优化提供理论依据。
二、实验内容与方法1. 实验设备：高速切削实验台、电主轴、刀具、测力仪、温度计、表面粗糙度仪等。
2. 实验材料：45号钢。
3. 实验参数：- 切削深度：0.5mm、1.0mm、1.5mm- 进给量：0.2mm/r、0.4mm/r、0.6mm/r- 切削速度：300m/min、400m/min、500m/min4. 实验方法：- 将45号钢材料固定在高速切削实验台上，调整切削参数。
- 使用刀具进行切削实验，记录切削力、切削温度、表面粗糙度等数据。
- 对比不同切削参数下切削量的变化规律。
三、实验结果与分析1. 切削力：实验结果表明，切削力随切削深度、进给量的增加而增大，随切削速度的增加而减小。
在相同切削参数下，切削深度对切削力的影响最为显著。
2. 切削温度：实验结果表明，切削温度随切削深度、进给量的增加而升高，随切削速度的增加而降低。
在相同切削参数下，切削深度对切削温度的影响最为显著。
3. 表面粗糙度：实验结果表明，表面粗糙度随切削深度、进给量的增加而增大，随切削速度的增加而减小。
在相同切削参数下，切削速度对表面粗糙度的影响最为显著。
四、结论1. 切削力、切削温度、表面粗糙度均受到切削参数的影响，其中切削深度的影响最为显著。
2. 在实际生产中，应根据工件材料、加工要求等因素，合理选择切削参数，以获得最佳的切削效果。
3. 高速切削技术具有切削速度高、切削力小、切削温度低等优点，有利于提高加工效率、降低生产成本。
五、实验总结本次实验通过探究切削参数对切削量的影响，为实际生产中切削参数的优化提供了理论依据。
实验结果表明，切削深度、进给量、切削速度对切削力、切削温度、表面粗糙度具有显著影响。
在实际生产中，应根据工件材料、加工要求等因素，合理选择切削参数，以获得最佳的切削效果。
切削力的变化规律
切削力的变化规律主要受到切削深度、切削速度以及刀具与工件之间的摩擦系数等因素的影响。
首先，切削深度会影响切削力的大小。
一般来说，切削深度增加会导致切削力增加。
这是因为切削深度的增加会导致有效切削面积增大，使切削刃所承受的切削压力增加，从而使得切削力增加。
然而，当切削深度超过一定范围时，切削力的增加趋势会逐渐减弱。
这是因为过大的切削深度会导致切削刃的切削角度增大，使切削刃的刀尖部分容易磨损，从而使得切削力增加的速度减慢。
其次，切削速度也会影响切削力的大小。
一般来说，切削速度增加会导致切削力增加。
这是因为切削速度增加会导致切削刃与工件之间的摩擦力增加，使切削刃所承受的摩擦力矩增加，从而使得切削力增加。
然而，当切削速度超过一定范围时，切削力的增加趋势会逐渐减弱。
这是因为过大的切削速度会导致切削刃与工件之间的热量增加，使切削刃的温度升高，硬度降低，从而使得切削力增加的速度减慢。
此外，刀具与工件之间的摩擦系数也会影响切削力的大小。
由于刀具与工件只在刀尖附近很小区域内接触，其接触面积远小于刀—屑接触面积，因此刀—工之间的摩擦力也远小于刀—屑之间的摩擦力。
当刀具与工件的摩擦系数增大时，摩擦力增大，切削力也会随之增大。
综上所述，切削力的变化规律受到多种因素的影响。
在实际加工过程中，需要
根据具体情况合理选择切削深度、切削速度以及刀具与工件的摩擦系数等参数，以获得最佳的加工效果。
刃倾角对切削力的影响规律
刃倾角对切削力的影响规律“同学们，今天我们来探讨一下刃倾角对切削力的影响规律。
”我站在讲台上对着学生们说道。
刃倾角对切削力的影响可是很重要的哦。
大家想想看，当刃倾角发生变化的时候，切削力也会跟着改变。
一般来说啊，刃倾角增大，切削力会减小。
为什么会这样呢？这就好比我们推一个东西，角度不同，用的力气也不一样。
举个例子来说吧，就像我们在车间里加工一个零件。
如果刃倾角比较小，那么刀具在切削的时候就像是直直地往前推，遇到的阻力就会比较大，切削力自然也就大了。
但是如果我们把刃倾角调大一些，刀具就像是斜着切过去，这样就会感觉轻松很多，切削力也就相应地减小了。
而且啊，刃倾角还会影响到切削力的方向。
当刃倾角为正值的时候，切削力会朝着刀具的前上方作用；而当刃倾角为负值的时候，切削力就会朝着刀具的前下方作用。
这一点大家一定要清楚，这对于我们选择合适的切削参数和刀具角度是非常重要的。
再给大家说一个实际的例子，之前我们工厂接到一个加工任务，要求高精度地加工一批零件。
一开始我们按照常规的参数进行加工，发现切削力很大，加工出来的零件表面质量也不太好。
后来我们经过仔细研究，发现是刃倾角设置得不太合理。
我们调整了刃倾角之后，切削力明显减小了，加工出来的零件质量也大大提高了。
同学们，刃倾角对切削力的影响是不可忽视的。
在实际的生产中，我们要根据不同的加工要求和材料特性，合理地选择刃倾角，这样才能达到最佳的加工效果，提高生产效率和产品质量。
大家一定要好好记住今天讲的内容哦，以后在实际操作中肯定会用得到的。
希望大家都能成为优秀的技术人员，为我们的制造业做出贡献！好了，今天就讲到这里，同学们有什么问题可以随时提问。
切削用量对切削力的影响规律解释其原因
切削用量对切削力的影响规律解释其原因切削用量是指在机械切削过程中，每刀齿或每刃刀的切削深度或切削宽度。
切削用量对切削力有着重要的影响，主要表现在以下几个方面：1.切削用量对切屑厚度的影响：切屑是在切削过程中被削除的金属层，切屑的形成完全依赖于切削用量。
切削用量的改变会导致切屑厚度的变化。
当切削用量增大时，由于每个刀齿或刃刀的切削深度增大，切屑的厚度也相应增加。
而切屑的良好排出是保证切削过程稳定性的重要因素之一，切屑过厚容易造成堵塞切削区，引起刀具损坏和加工质量下降。
2.切削用量对切削力的影响：切削力是机械切削过程中产生的作用于刀具上的力，它对刀具和工件的变形、切削振动以及工件表面质量等都有重要的影响。
切削用量的改变会影响切削力的大小。
一般情况下，随着切削用量的增加，切削力也会相应增大。
切削用量变大时，刀具对工件的切削深度或切削宽度增加，切削区域的面积也随之增大，而切削力与切削面积成正比，因此切削力增大。
3.切削用量对刀具的磨损的影响：切削用量的改变会直接影响刀具的磨损情况。
当切削用量增大时，切削时刀具受到的力也随之增加，切削区域的切削面积增大，导致与刀具摩擦的面积也增加。
这样，刀具与切削区的摩擦增加，容易引起刀具的磨损加剧。
1.切削用量增加，切削面积增大，切削力增加：切削力的大小与切削区域的面积成正比。
当切削用量增加时，每个刀齿或刃刀的切削深度或切削宽度增加，切削面积也相应增大，从而导致切削力的增加。
2.切削用量增加，切削力的作用点位置变化：切削用量的改变会改变刀具受力的位置，从而影响切削力的大小。
切削用量增加时，切削区域的位置相对于刀具发生偏移，使得切削力的作用点位置发生变化，从而使切削力的大小也发生变化。
3.切削用量增加，金属变形增加，切削力增大：切削过程中，金属材料在刀具的作用下发生塑性变形。
切削用量增加时，由于切削面积增大，刀具对金属材料的作用力也相应增大，使得金属材料的塑性变形增加。
而切削力与金属材料的塑性变形程度成正比，所以切削力增大。
车削加工基本工艺【车削加工基础篇 】
车削加工在机械生产中具有良好的适应性，其切削过程较为平稳，而且是连续进行，而且切削力的变化较小。
对被加工零件个表面位置精度有一定的保证，适合对有色金属零件进行精加工。
本文就来具体介绍一下车削加工的基本工艺。
一、车轴类工件轴类工件时机器中经常遇到典型零件之一，车床车削也是比较常用、比较普遍的加工方法。
轴类工件是旋转体零件，长度大于直径，由外圆柱面、断面和台阶组成。
1、外圆车刀：常用的外圆车刀有直头外圆车刀、90°偏刀和45°偏刀。
2、车外圆：直头外圆车刀强度较好；常用于粗车外圆，90°偏刀主偏角大，适合车外圆、断面和台阶；45°弯头车刀适用于车削不带台阶的光滑轴。
二、车端面和台阶圆柱体两端的平面叫做端面。
由直径不同的两个圆柱体相连的部分叫做台阶。
1、车端面的方法：右偏刀车端面，是由外向里进刀，容易扎入工件而形成凹面；用右偏刀由中心向外车削端面，车削顺利，不容易产生凹面。
用左偏刀由外向中心车端面，利用主切削刃切削，切削条件有所改善。
弯头车刀车削端面以主切削刃进行，很顺利。
它不仅可用于车端面，还可以车外圆和倒角。
2、车台阶方法：车削低于5mm台阶工件，可以让偏刀在车外圆一次完成。
车削高于5mm 台阶的工件，因为肩部过款，车削会引起震动。
因此，高台阶工件可先用外圆车刀把台阶车程大致形状，然后由偏刀分层切削完成。
三、车槽与切断1、车槽：在工件表面上车沟槽的方法叫做切槽，槽的形状有外槽、内槽和端面槽。
（1）切槽刀：常选用高速钢切槽刀。
（2）切槽方法·对于精度不高和宽度较窄的矩形沟槽，可以用刀宽等于槽宽的切槽刀，采用直进法一次车出。
·车削宽槽，可以多次直进法切削，并在槽两侧留一定精车余量。
·车削较小圆弧形槽，可以用成形车刀车削。
·较大圆弧槽，可以使用双手联动车削，用样板检查修整。
2、切断：切断刀的形状与切槽刀相似，常用切断方法有直进法和左右借刀法，直进法用于铸铁等脆性材料；左右借刀法用于钢等塑性材料。
影响刀具切削力的因素
影响刀具切削力的因素刀具切削力是指在切削过程中刀具对工件施加的力量。
切削力的大小直接关系到切削负载、刀具刚度、加工精度和表面质量等工艺指标的优劣。
影响刀具切削力的因素主要有以下几个方面：1.材料性质：被切削材料的硬度、韧性、塑性、热导率、热胀冷缩系数等性质都会影响刀具切削力。
通常来说，硬度较高的材料需要更大的切削力，而韧性较好的材料则需要较小的切削力。
2.切削速度：切削速度是指刀具在单位时间内移动的距离。
切削速度的增加会导致切削力的增大，因为切削速度的增加会加速切削区域产生热量的速度，使得被切削材料的硬度提高，从而需要更大的切削力。
3.切削深度：切削深度是指刀具在一次切削过程中进给到达的距离。
切削深度的增加会导致切削力的增大，因为随着切削深度的增加，被切削材料在单位时间内需要被去除的数量也增加，从而需要更大的切削力。
4.切削角度：切削角度是指刀具切削面与被切削材料表面之间的夹角。
切削角度的变化会影响切削力的大小。
一般情况下，切削角度越小，切削力越大。
5.刀具形状：刀具的形状、尺寸和几何参数都会对切削力产生影响。
刀具形状的不同会导致切削时的切削面积变化，从而影响切削力的大小。
6.切削液：切削液的选择和使用会对切削力产生显著影响。
合适的切削液可以减少刀具与被切削材料之间的摩擦，在一定程度上减小切削力。
7.切削条件：切削条件包括切削速度、进给速度和切削深度等。
合理选择切削条件，可以降低切削力的大小。
综上所述，刀具切削力的大小受到多种因素的综合影响，需要在实际生产中根据具体情况进行分析和调整，以确保实现最佳的切削效果。
只有合理选择切削条件，优化刀具和切削液选择，并进行良好的刀具磨损监控，才能降低切削力的大小，提高加工效率和产品质量。
三个切削变形区的特点变化
三个切削变形区的特点变化
切削变形分为一般切削变形、侧向发生切削变形和厚肉薄肉不均
匀变形。
这三个变形区的特点变化如下：
一般切削变形区：在一般切削变形区，材料的变形主要集中在削
屑上。
在整个变形过程中，只有削屑处受到切削力的作用，其他地方
的受力非常小。
因此，在这个变形区里，材料的变形是一致且较小的。
侧向发生切削变形区：在侧向发生切削变形区，材料的变形主要
是在削屑与被加工表面之间的区域发生的。
同时，侧向力的作用也使
材料的变形产生了侧向的位移。
因此，在这个变形区里，材料的变形
是相对较大且不均匀的。
厚肉薄肉不均匀变形区：在厚肉薄肉不均匀变形区，材料的变形
主要发生在加工件表面和工具切削刃之间，同时由于材料厚度的不均匀，变形也会发生在材料不同厚度处。
因此，在这个变形区里，材料
的变形是不均匀且相对较大的。
总的来说，这三个切削变形区的特点变化是材料变形的位置、变
形大小和均匀程度不同。
这些特点的变化会影响到材料的加工过程以
及加工后产生的工件质量。
上海市技师学院广州职业技术学院试题选择题含答案 金属切削原理与刀具
19 数控班[单选题] *您的姓名：[填空题]*_________________________________一、单选题,将正确答案的编号填在括号里。
(每题1 分,共15 分)1 、各种机床上（）有且只有一个。
[单选题] *2 、车削加工的运动形式属于（）[单选题] *3 、（）的大小直接影响着刀具主切削刃的工作长度。
[单选题] *4 、在切削加工中,通常切屑的长度比切削层的长度（）[单选题] *5 、切削塑性材料时,切削速度越高越（）断屑。
[单选题] *7 、刀具材料的硬度越高,耐磨性（）。
[单选题] *4 、刀具材料允许的切削速度的高低取决于其（）的高低。
[单选题] *5 、YG8 硬质合金,其数字8 表示（）含量的百分数。
[单选题] *6 、陶瓷刀具对冲击力（）敏感。
[单选题] *7 、切削加工时,通常切屑的长度比切削层的长度（）。
[单选题] *8 、一般,金属材料的硬度和强度越高,切削加工性（）。
[单选题] *9 、工件材料的塑性和韧性越好,切削加工性（）。
[单选题] *10 、减小零件的表面粗糙度值会（）零件的耐腐蚀性。
[单选题] *11 、为减小参与面积高度可采用（）的刀尖圆弧半径。
[单选题] *12 、刀具后面磨损时,产生的加工硬化会（）。
[单选题] *13 、按一般情况下,制做金属切削刀具时,硬质合金刀具的前角（）高速钢刀具的前角。
[单选题] *14 、刀具的选择主要取決于工件的结构、材料、加工方法和（）。
[单选题] *15 、在切削平面内测量的车刀角度有（）。
[单选题] *16 、切断刀主切削刃太宽,切削时容易产生（）。
[单选题] *17 、在加工内圆弧面时,刀具半径的选择应该是（）圆弧半径[单选题] *18 、双刃镗刀的好处是是（）得到平衡[单选题] *19 、钻头安装不正会将孔（）。
[单选题] *20 、无论什么刀具,它们的切削部分总是近似地以（）的切切削部分为基本状态。
【实用资料】机械加工技术PPT
第一节 切削运动和切削要素
各种切削加工，都具有特定的切削运动。切削运动的形式有 旋转的、直线的、连续的、间歇的等。一般主运动只有一个， 进给运动可以有一个或几个。主运动和进给运动可由刀具和 工件分别完成，也可由刀具单独完成。
二、切削用量的基本概念 切削用量是表示主运动及进给运动大小的参数，包括背吃刀
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第一节 切削运动和切削要素
(1)挤裂切屑 它的内表面有时有裂纹，外表面呈锯齿形。这 类切屑大多是在切削速度较慢，切削厚度较大，刀具前角较 小时，由于切屑剪切滑移量较大，在局部地方达到了破裂而 形成的。
(2)带状切屑 它的内表面光滑，外表面呈毛茸状，如用放大 镜观察，在外表面上也可看到剪切面的条纹，但每个单元很 薄。一般在加工塑性金属材料时，因切削厚度较小，切削速 度较快，刀具前角较大而形成这类切屑。
断地被切除，从而形成新的过渡表面。
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第一节 切削运动和切削要素
四、切削对加工表面的影响 在金属切削过程中会出现一系列物理现象，它们都是以切屑
形成过程为基础的，因此研究这些物理现象，对提高生产效 率和工件的加工质量，降低生产成本，都有重要意义。 1.切屑的形成 切削时，在刀具切削刃的切割和前刀面的推挤作用下，使被 切削的金属层产生变形、剪切滑移而变成切屑的过程称为切 削过程。 2.切屑的类型 由于工件材料性质和切削条件的不同，切削过程中的滑移变 形程度也就不同，因此产生了以下4种类型的切屑(见图2 -3 ) 。
3.进给量f 进给量是指刀具或工件在进给运动方向上相对于工件或刀具
移动的距离，常用每转或每行程的位移量来表示。 车削时，进给量f为工件每转一周，车刀沿进给方向移动的距
离。 钻削时，进给量了为钻头每转一转，钻头沿进给方向(轴向)
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二、 第一变形区的变形
正如图3.4所示，图中OA、OB、OM均为等应力线， OA线上的应力达最דmax。
当切削层金属的某点P向切削刃逼近到达点1位置时， 由于OA线上的剪切应力ד
已达到材料屈服强度דs，故 点1流动到点2，2’2则为滑移 量。由于塑性变形过程中材料 的强化，不同等应力线上的应 力将依次逐渐增大。OM线上 的应（硬）度越高，变形越小。 因为材料的强度越高，前刀面的法向应 力σav越大，摩擦
系数μ越小，摩擦 角越大，变形越小。
刀具几何参数
刀具几何参数中影响变形最大的是前角
γo。刀具前角越大，变形∧h越小，如图
3.16所示
切削类型与控制
切削类型
1.根据切屑形成机理，可将切削分为带状屑、节状（挤 裂）屑、单元（粒状）屑和崩碎屑四种（图3.21）。
剪切面与切削速度间的夹角，称为剪切 角，以φ表示。
切削层在进入滑移线之前，晶粒是 无方向性的圆形，而纤维状是它在 剪切滑移区受剪切应力作用变形的 结果（图3.6）
圆形晶粒受到剪切
应力作用变成了椭
圆，其长轴与剪切 面间成ψ角。剪切变 形越大，晶粒椭圆
长轴方向（纤维方
向）与剪切面间的 夹角ψ就越小，即越 接近于剪切面。
2 从切屑处理角度分类
从切屑处理角度可将切屑分为：带状屑、 C形屑、宝塔状卷屑、发条状卷屑、崩碎 屑、螺卷屑、长紧卷屑等。
第二次变形时集中在切屑底层极薄一层金属中，且该 层金属的纤维方向与前刀面是平行的，这是也切削底 层金属一方面要沿着前刀面流动，另一方面还有受到 前刀面的挤压摩擦二膨胀，使得切削底层比上层拉升 造成的。
综上所述，第一与第二变形区也是相互关联的， 前刀面的挤压会使切削层金属产生剪切滑移变 形，挤压越强烈，变形越大。
带状切屑
节状切屑
粒状切屑
图3.21 切屑类型
崩碎切屑
（1）带状屑 呈连绵不断的带状或螺旋状,与刀具接触的底层光滑，背面呈毛绒在状切
削过程平稳，切削力变化小，工件表面光洁; 必须采取断屑措施。 （2）节状（挤裂）屑 切屑背面呈较大的锯齿状，底面有不贯穿的裂纹。一般加工中等硬度钢
材时，切削速度较低，切削深度和进给量较大时产生。 （3）单元屑 在节状切屑的整个剪切面上，切应力超过了材料的破裂强度时，整个单
当∧h=1时，ε≠0。即虽从压缩变形看， 切削无变形，但
相对滑移仍存在。 故只有当∧h>1.2时， ∧h才与ε成线性无关。
四、 第二变形区的变形
切削层金属经过剪 切滑移后，应该说 变形基本结束了， 但是切屑底层（与 前刀面接触层）在 沿前刀面流动过程 中却受到前刀面的 进一步挤压与摩擦， 即产生了第二次变 形。。
切削厚度hch与切削层厚度hD之比称压缩比 （或厚度变形系数）∧h：
切削层长度LD与切屑长度LCH之比（长度变 形系数）∧l
一般情况下，切削层宽度方向变化 很小，根据体积不变原理：
∧h=∧l=∧
3、 相对滑移ε与变形系数∧h间的关系
图3.11表示了相对滑移ε与变形系数∧h二 者间的关系。
在DA、CB线的两侧还会产生一系列滑移线，但都分别交于D、C处。
图3.2（b）所示情况与 图3.2 （a）的区别仅在于： 切削时，工件上DB线以下还 有基体材料的阻碍，故DB线 以下的材料将不发生剪切滑 移变形即剪切滑移只在DB线 以上沿DA方向进行，DA就 是切削过程的剪切滑移。
当然，由于刀具有前角 及工件间有摩擦作用，剪切 滑移变形会比较复杂罢了。
元被切离形成粒状切屑。在加工塑性较差的材料时，采用较小的前角或 负前角的刀具并以极低的切削速度、大的切削深度和进给量进行切削时 形成的。 （4）崩碎屑 切削层金属发生弹性变形后，一般不经过塑性变形就突然崩裂而形成形 状不规则的崩碎切屑。工件材料脆性越大，刀具前角越小，切削深度和 进给量越大，越易产生此类切削。
当工件以切削速度Vc向刀具移动时，若 无阻碍，点M将移
至点N，但由于受到 阻碍的刀具，切削层
只能由MN流动到MP （OH向OG）此时的 相对滑移ε应是
2、 切削变形系数
由于在实际的切削过程中，金属受到挤 压变形后，切屑厚度比切削层变厚，长 度比切削层缩短，故可用用切削压缩比 （切削变形系数）来表示。
一、 概述
金属在切削过程中，由于受到刀具的推 挤，通常会产生变形，变形时金属切削 过程中产生的一种物理现象。这种变形 直接影响切削力、切削热、刀具磨损、 已加工表面质量和生产效率等，因此有 必要对其变形过程加以研究，找到其基 本规律，减小切削力，降低切削温度， 减小刀具磨损，提高加工质量和生产效 率。
可以认为，金属切削过程是切削层 金属受到刀具前刀面推挤后产生的以剪 切滑移为主的塑性变形过程。这非常类 似于材料力学实验中材料的压缩破坏之 情况。图3.2给出了压缩变形破坏与切削 变形二者的比较。
图3.2（a）给出了试件受压缩变形破坏的情况。此时，试件产
生剪切变形，其方向约与作用力F方向成45°。当作用力F增加时，
点2流动到点3处，点3再流动至点4处，此后流动方 向就与前刀面基本平行而不是沿着OM线滑移了，即终止 了滑移，我们称OM线为滑移线。
开始滑移的OA线称 始滑移线，OA与OM线 组成的区域即为第一变 形区，该区产生的是沿 滑移线（面）的剪切滑 移变形。
在一般的切削速度范围内，第一变形区 的宽度仅为0.02～0.2mm，切削速度越 高，其宽度越小，所以可以将它近似看 成一个平面，称剪切面。这种单一的剪 切面切削模型虽然不能完全反应塑性变 形的本质，但简单实用，因而在切削理 论研究和实践中应用较广。
三、 切屑变形
研究切削过程的目的在于找出切屑的变 形规律，要说明这些规律，就必须给些 切屑变形程度的表示方法。
切削层金属变形主要是剪切滑移变形， 应此我们用相对滑移来表示切削层变形 程度。
1、 相对滑移
由材料力学知，剪切变形可用相对滑移 来表示。假定平行四边形OHNM受到剪切 变形后成为OGPM,其相对滑移ε可写成 ε =△S/ △y