切削层参数与切削形式

(4)避免措施：
①适当提高工件硬度 ② 避开中速切削（vc =20~30m/min)
③ 适当减小进给量
④ 适当加大前角 ⑤ 减小前刀面的粗糙度 ⑥ 选用润滑性好的切削液 3.1.3、 已加工表面的形成与鳞刺
（1）已加工表面： 刀具刃口、后刀面挤压与摩擦→工件表层金属晶格扭曲、挤紧、 碎裂→表层硬度↑、性能改变 （2）鳞刺：已加工表面上一种鳞片状毛刺 （3）影响：↓Ra （4）产生： 切塑性金属、较低速切削时，刀具对工件的撕裂 （5）控制措施： ①↓hD(↓f、↓Kr) ③加热切削 ②高速切削
3.1 切削变形
3.1.1金属切削过程
金属切削过程与金属受压缩（拉伸）过程比较：
(a)压缩
（b）切削
图3.1 金属的压缩与切削
塑性金属受压缩时，随着外力的增加，金 属先后产生弹性变形、塑性变形，并使金 属晶格产生滑移，而后断裂 以直角自由切削为例，如果忽略了摩擦、 温度、和应变速度的影响，金属切削过程 如同压缩过程，切削层受刀具挤压后也产 生塑性变形。
本讲要点提示
切削层参数 切削形式
一、 切削层参数与切削形式
1、 切削层
各种切削加工的切削层参数，可用典型的外圆纵车来说明。如下图所 示，车刀主切削刃上任意一点相对于工件的运动就轨迹是一条空间螺旋 线。它们的各义及说明如下：
工件每转一转，车 刀沿工件轴线移动 一段距离，即进给 量（f，mm/r）。
④选用润滑性能好的切削液
3.1.4、切屑的类型
① 带状切屑 切削力
3.2.1切削力的来源与分解
(1)来源
① 前刀面：变形抗力及摩擦→ ② 后刀面：变形抗力及摩擦→
(2) 分解
① 主切削力Fc：∥Vc（主切削力Fz：沿工件切线 方向，又称切向力） ② 背向力FP ：∥aP （切深抗力Fy：沿工件半径 方向，又称径向力） ③ 进给力Ff ：∥ f （进给抗力Fx：沿工件轴线 方 向，又称轴向力）
②适当的的温度和压力； ③切屑上的部分金属冷焊在
刀尖上。
（2）生长过程：生成→长大 →脱落→生成 ……
（3）影响：
① 保护刀尖→延长刀具寿命 ② 使实际前角增大→切削过程容易进行 ③ 增大实际 hD和aP→工件尺寸精度↓ ④ 形状不规则且脱落后易嵌入已加工面→工件表面 留下硬质点，↓Ra ∴ 粗加工可用，精加工绝对不要
（3）切削面积
切削层在基面Pr的面积，称为切削面积，以AD表示。其计算公式 为：
AD=hD.bD 对于车削来说，不论切削刃形状如何，切削面积均为： AD＝hD.bD=f.ap 上面所计算的均为名义切削面积。实际切削面积 等于名义切削面积减去残留面积。 残留面积是指刀具副偏角 k’r≠0时，刀具经过切削后， 残留在已加工表面上的不 平部分（△ABE）的剖面 面积。
在下图中标注主运动速度Vc方向，切削深度ap，进 给量f及切削层厚度hD和宽度bD。
1. 5.2 切削形式
（1）正切削与斜切削 切削刃垂直于合成切削方式称为正切削或直角切削。如果切削刃不 垂直于切削方向则称为斜切削或斜角切削。下图所示为刨削时的正切削 和斜切削。
（a）
（b）
正切削与斜切削
（2）自由切削与非自由切削
（2）切削宽度
沿加工表面度量的切削层尺寸，称为切削宽度，以bD表示。 外圆纵车（当λs＝0 时） bD=ap/sinkr 可见，在f与ap一定的条件下，主偏角kr越大，切削厚度hD也就越大，但切削 宽度bD越小；kr越小时，hD越小，bD越大；当kr＝90时，hD＝f。 曲线形主切削刃、切削层各点的切削厚度互不相等。
只有直线形主切削刃参加切削工作，而副切削刃不参加切削
工作，称为自由切削。曲线主切削刃或主、副切削刃都参加 切削者，称为非自由切削。这是根据切削变形是二维问题或
三维问题进行区分的。为了简化研究工作，通常采用自由切
削变形区和观察和研究。
切削过程的基本规律
3.1 切削变形
3.2 切削力 3.3 切削热与切削温度 3.4 刀具磨损与刀具耐用度
通常把切削刃作用部分的金属层划分为三个变型区，如图3.1（c）所示：
第Ⅰ变形区 近切削刃处切削层内产 生的塑性变形区；
第Ⅱ变形区 与前刀面接触的切屑层 内产生的变形区；
（c）三个变形区
第Ⅲ变形区 近切削刃处已加工表层 内产生的变形区。
图3.1 金属的压缩与切削
3.1.2 积屑瘤
(1)产生原因：
①切塑性材料；
在外圆纵车时，当 k’r＝0、λs＝0时， 切削层的表面形状 为一平行四边形。
由车刀正在切削 着的这一层金属， 就叫切削层。
在特殊情况下（kr＝ 90°）为矩形。
为了简化计算工作，切削层的表面形状和尺寸，通常都在垂直于切削速度vc的 基面Pr内观察和量度。切削层参数为： (1)切削厚度 垂直于加工表面来度量的切削层尺寸，称为切削厚度，以hD表示。在外圆 纵车（λs＝0）时： hD＝f.sinkr