切削过程--参考

1、 在金属切削过程中，始终存在着刀具切在金属切削过程中，始终存在着刀具切 削工件和工件材料抵抗切削的矛盾，从而产削工件和工件材料抵抗切削的矛盾，从而产 生一系列物理现象，如切削变形、切削力、生一系列物理现象，如切削变形、切削力、 切削热与切削温度以及有关刀具的磨损与刀切削热与切削温度以及有关刀具的磨损与刀 具寿命、卷屑与断屑等。具寿命、卷屑与断屑等。 本章主要内容为：金属切削过程的实质、本章主要内容为：金属切削过程的实质、 金属切削变形、切屑类型、积屑瘤产生的原因金属切削变形、切屑类型、积屑瘤产生的原因 及对切削加工的影响、切削力与切削功率、切及对切削加工的影响、切削力与切削功率、切 削热与切削

2、温度、刀具磨损与刀具寿命。削热与切削温度、刀具磨损与刀具寿命。 第二章第二章 金属切削过程金属切削过程 第一节第一节 金属切削过程概述金属切削过程概述 一、金属切削过程的实质一、金属切削过程的实质 金属切削过程实质是金属切削过程实质是 被切削金属层在刀具挤压被切削金属层在刀具挤压 作用下产生剪切滑移的塑作用下产生剪切滑移的塑 性变形过程。性变形过程。 塑性金属的切削过塑性金属的切削过 程一般要经过弹性变形、程一般要经过弹性变形、 塑性变形、挤裂、切离塑性变形、挤裂、切离 四个阶段。四个阶段。 在切削塑性金属的过程中，被切金属层在前刀面的推力作用在切削塑性金属的过程中，被切金属层在前刀面的推力作

3、用 下产生切应力，当切应力达到并超过工件材料的屈服强度时，被下产生切应力，当切应力达到并超过工件材料的屈服强度时，被 切金属层将沿着某一方向剪切滑移变形而逐渐累积在前刀面上，切金属层将沿着某一方向剪切滑移变形而逐渐累积在前刀面上， 随着切削运动的进行，这层累积物将连续不断地沿前刀面流出，随着切削运动的进行，这层累积物将连续不断地沿前刀面流出， 从而形成了切屑。从而形成了切屑。 切屑的具体形成切屑的具体形成 过程如图过程如图 切屑形成过程及切削变形区切屑形成过程及切削变形区 二、切削变形区二、切削变形区 1. 第一变形区第一变形区 被切削金属层在刀具前刀面的挤压作用下，首先被切削金属层在刀具前刀

4、面的挤压作用下，首先 产生弹性变形。当最大切应力达到材料的屈服极限产生弹性变形。当最大切应力达到材料的屈服极限 时，则沿图中的时，则沿图中的OA曲线发生剪切滑移。随着刀具前曲线发生剪切滑移。随着刀具前 刀面的逐渐趋近，塑性变形逐渐增大，并伴随着变刀面的逐渐趋近，塑性变形逐渐增大，并伴随着变 形强化，直至形强化，直至OM曲线滑移终止，被切削金属与母体曲线滑移终止，被切削金属与母体 脱离成为切屑，沿前刀面流出。脱离成为切屑，沿前刀面流出。AOM区域就是第一区域就是第一 变形区。变形区。 切削塑性金属时有三个变形区切削塑性金属时有三个变形区 如图如图 切屑形成过程及切削变形区切屑形成过程及切削变形区

5、 第一变形区金属的滑移第一变形区金属的滑移 第一变形区的主要特点就是沿滑移线的剪切变第一变形区的主要特点就是沿滑移线的剪切变 形，以及随之产生的加工硬化。形，以及随之产生的加工硬化。 在一般的切削速度范围内，第一变形区的宽度在一般的切削速度范围内，第一变形区的宽度 约为约为0.020.2mm，切削速度越高，其宽度越小。，切削速度越高，其宽度越小。 因此可以把第一变形区看作一个剪切平面。因此可以把第一变形区看作一个剪切平面。 第一变形区是金属切削过程中主要的变形区，第一变形区是金属切削过程中主要的变形区， 消耗大部分功率并产生大量的切屑热。消耗大部分功率并产生大量的切屑热。 切屑沿刀具前面排出时

6、会进一步受到前刀面的挤压和切屑沿刀具前面排出时会进一步受到前刀面的挤压和 摩擦，使底层金属再一次产生塑性变形，使靠近前刀面处摩擦，使底层金属再一次产生塑性变形，使靠近前刀面处 的金属发生纤维化，基本上和前刀面平行，造成切屑底边的金属发生纤维化，基本上和前刀面平行，造成切屑底边 长度增加，切屑向外卷曲，图中长度增加，切屑向外卷曲，图中所示区域称为第二变形所示区域称为第二变形 区（区（）。该区域是切屑与前刀面的摩擦变形区。）。该区域是切屑与前刀面的摩擦变形区。 2. 第二变形区第二变形区 如图如图 剧烈的挤压和摩擦所引起的切屑底层金属的剧烈变形剧烈的挤压和摩擦所引起的切屑底层金属的剧烈变形 和刀、

7、屑界面温度的升高是第二变形区的特点，对积屑瘤和刀、屑界面温度的升高是第二变形区的特点，对积屑瘤 的形成和刀具前刀面的磨损有直接影响。的形成和刀具前刀面的磨损有直接影响。 切屑形成过程及切削变形区切屑形成过程及切削变形区 在已加工表面与刀具后刀面之间，在已加工表面与刀具后刀面之间，已已 加工表面受到切削刃钝圆部分和后刀面的加工表面受到切削刃钝圆部分和后刀面的 挤压与摩擦，产生变形与回弹，造成纤维挤压与摩擦，产生变形与回弹，造成纤维 化与加工硬化，图化与加工硬化，图区域称为区域称为第三变形区第三变形区。 3. 第三变形区第三变形区 如图如图 这个区域的状况对工件表面质量以及这个区域的状况对工件表面

8、质量以及 刀具后刀面的磨损有很大影响。一般情况刀具后刀面的磨损有很大影响。一般情况 下，由于有后角存在，这一区域的变形较下，由于有后角存在，这一区域的变形较 小，但当刀具钝化后也会产生较大的变形。小，但当刀具钝化后也会产生较大的变形。 切屑形成过程及切削变形区切屑形成过程及切削变形区 1. 剪切角剪切角 三、三、切削变形程度的表示方法切削变形程度的表示方法 剪切角剪切角 剪切面剪切面 积积变形程度变形程度切削力切削力 。如图如图 剪切面剪切面 p与切削速度与切削速度(主运动主运动)方向之间的夹方向之间的夹 角称为剪切角，用角称为剪切角，用表示表示 角与剪切面面积的关系 切削厚度压缩比Ah 刀具

9、切下的切削长度刀具切下的切削长度lch通常小于切削公称长度通常小于切削公称长度 lc，而切屑厚度，而切屑厚度ach通常大于切削层公称厚度通常大于切削层公称厚度ac。切。切 削在长度上收缩或在厚度上膨胀的程度，基本上削在长度上收缩或在厚度上膨胀的程度，基本上 反映了切削过程中切削变形的程度。反映了切削过程中切削变形的程度。 切屑厚度切屑厚度ach与切削层公称厚度与切削层公称厚度ac之比称为切削之比称为切削 厚度压缩比，用厚度压缩比，用Ah 表示，表示， Ah = ach/ac=lc/lch 2. 切削厚度压缩比切削厚度压缩比Ah 如图如图 角与剪切面面积的关系角与剪切面面积的关系 切削厚度压缩比

10、切削厚度压缩比Ah 对于同一种材料，若切削条件不同，切对于同一种材料，若切削条件不同，切 削厚度压缩比削厚度压缩比Ah也不同。也不同。Ah越大，金属的越大，金属的 塑性变形越大，切削力和切削热相应增加，塑性变形越大，切削力和切削热相应增加， 动力消耗上升，加工质量下降。动力消耗上升，加工质量下降。 对于不同的工件材料，即使切削条件相对于不同的工件材料，即使切削条件相 同，切削厚度压缩比同，切削厚度压缩比Ah也往往不同。材料也往往不同。材料 塑性越大，塑性越大，Ah也越大。也越大。 带状切屑带状切屑 最常见的屑型之一最常见的屑型之一 如图如图 外形特征：外形特征：它的内表面是光滑的，外表面是毛茸

11、茸的。它的内表面是光滑的，外表面是毛茸茸的。 形成条件：形成条件： 一般加工塑性金属材料，当切削厚度较小、一般加工塑性金属材料，当切削厚度较小、 切削速度较高、刀具前角较大时，会得到此类切屑。切削速度较高、刀具前角较大时，会得到此类切屑。 优优 点：点：切削过程平稳，切削力波动较小，已加工切削过程平稳，切削力波动较小，已加工 表面粗糙表面粗糙 度较小。度较小。 缺缺 点：点：紊乱状切屑缠绕在刀具或工件上影响加工紊乱状切屑缠绕在刀具或工件上影响加工 过程。过程。 四、切屑的类型及控制四、切屑的类型及控制 切屑类型切屑类型 a) 带状切屑带状切屑 b) 挤裂切屑挤裂切屑 挤裂挤裂(节状节状)切屑切

12、屑 外形特征：外形特征：刀屑接触面有裂纹，外表面是锯齿形。刀屑接触面有裂纹，外表面是锯齿形。 形成条件：形成条件：这类切屑之所以呈锯齿形，是由于它这类切屑之所以呈锯齿形，是由于它 的第一变形区较宽，在剪切滑移过程中滑移量较的第一变形区较宽，在剪切滑移过程中滑移量较 大。大多在低速、大进给、切削厚度较大、刀具大。大多在低速、大进给、切削厚度较大、刀具 前角较小时产生。前角较小时产生。 单元单元(粒状粒状)切屑切屑 在挤裂在挤裂(节状节状)切屑产生的前提切屑产生的前提 下下, 当进一步降低切削速度，增大进给量，减小前当进一步降低切削速度，增大进给量，减小前 角时则出现单元角时则出现单元(粒状粒状)

13、切屑。切屑。 切屑类型切屑类型 C）单元切屑）单元切屑 d ) 崩碎切屑崩碎切屑 崩碎切屑崩碎切屑 切削脆性金属切削脆性金属(铸铁铸铁)时，常见的呈不时，常见的呈不 规则细粒状的切屑。产生这种切屑会使切削过程不规则细粒状的切屑。产生这种切屑会使切削过程不 平稳，易损坏刀具，使已加工表面粗糙。工件材料平稳，易损坏刀具，使已加工表面粗糙。工件材料 越是脆硬、进给量越大则越容易产生这种切屑。越是脆硬、进给量越大则越容易产生这种切屑。 切屑类型切屑类型 C）单元切屑）单元切屑 d ) 崩碎切屑崩碎切屑 在中低速切削塑性金属材料时在中低速切削塑性金属材料时, , 常在刀具前面刃常在刀具前面刃 口处粘结一

14、些工件材料口处粘结一些工件材料, , 形成一块硬度很高的楔块，形成一块硬度很高的楔块， 称之为积屑瘤。称之为积屑瘤。如图如图。 1、积屑瘤的形成原因和条件、积屑瘤的形成原因和条件 积屑瘤是第二变形区在特定条件下金属摩擦变形积屑瘤是第二变形区在特定条件下金属摩擦变形 的产物。的产物。 产生这种现象，是滞流层金属不断堆积的结果。产生这种现象，是滞流层金属不断堆积的结果。 在一定的切削条件（适当的压力和温度）下，切在一定的切削条件（适当的压力和温度）下，切 屑底层受到很大的摩擦阻力，致使这层金属流动速度屑底层受到很大的摩擦阻力，致使这层金属流动速度 减慢，而上层金属流动较快，流动较慢的切屑底层，减慢

15、，而上层金属流动较快，流动较慢的切屑底层， 称为滞流层。称为滞流层。 五、积屑瘤五、积屑瘤 积屑瘤前角和伸出量积屑瘤前角和伸出量 滞流层金属滞流层金属产生的塑性变形比切屑上层大得多，产生的塑性变形比切屑上层大得多， 其其晶粒纤维程度很高，纤维化的方向几乎与前刀面平晶粒纤维程度很高，纤维化的方向几乎与前刀面平 行，如果温度与压力适当，当前刀面对滞流层的摩擦行，如果温度与压力适当，当前刀面对滞流层的摩擦 阻力超过切削本身分子间的结合时，滞流层金属的流阻力超过切削本身分子间的结合时，滞流层金属的流 速接近于零，与前刀面粘接成一体，形成积屑瘤。速接近于零，与前刀面粘接成一体，形成积屑瘤。 积屑瘤的产生

16、必须具备两个条件：积屑瘤的产生必须具备两个条件： 1）是切削塑性材料。）是切削塑性材料。因为切削脆性材料不形成连续切因为切削脆性材料不形成连续切 屑，不与刀具前面摩擦，因此一般不产生积屑瘤。屑，不与刀具前面摩擦，因此一般不产生积屑瘤。 2）是中等切削速度切削。）是中等切削速度切削。 a、切削速度低于切削速度低于0.083m/s（即即vc5m/min)时，切屑流时，切屑流 动较慢，切削温度很低，切屑底层与刀具前面的摩擦系动较慢，切削温度很低，切屑底层与刀具前面的摩擦系 数很小，不会产生粘接现象，所以不会出现积屑瘤。数很小，不会产生粘接现象，所以不会出现积屑瘤。 b、切削速度在切削速度在0.083

17、1m/s范围内范围内（即即vc在560m/min范范 围内围内) ，切屑流动较快，切削温度较高，切屑底层与刀，切屑流动较快，切削温度较高，切屑底层与刀 具前面的摩擦系数较大，容易粘接产生积屑瘤。具前面的摩擦系数较大，容易粘接产生积屑瘤。 c、当切削速度高于当切削速度高于1.67m/s（即即vc100m/min) 时，由于时，由于 切削温度很高，切屑底层金属呈微熔状态，摩擦系数又切削温度很高，切屑底层金属呈微熔状态，摩擦系数又 明显减小，也不会产生积屑瘤。明显减小，也不会产生积屑瘤。 积屑瘤的产生的原因是切屑底层金属与前刀面的粘积屑瘤的产生的原因是切屑底层金属与前刀面的粘 接和加工硬化。其产生和

18、积聚高度与金属材料的性质以接和加工硬化。其产生和积聚高度与金属材料的性质以 及刀及刀-屑界面的温度和压力分布有关。屑界面的温度和压力分布有关。 在切削过程中，积屑瘤的高度与切削条件有直接的在切削过程中，积屑瘤的高度与切削条件有直接的 关系。关系。如图如图。由于切削过程中的冲击、振动，切削力负。由于切削过程中的冲击、振动，切削力负 荷不均等原因，积屑瘤是不稳定的，会出现整个积屑瘤荷不均等原因，积屑瘤是不稳定的，会出现整个积屑瘤 或部分积屑瘤的破碎、脱落以及再生。或部分积屑瘤的破碎、脱落以及再生。 2、积屑瘤对切削加工的影响：、积屑瘤对切削加工的影响： （1 1）增大实际前角。）增大实际前角。如图

19、如图。减小切屑变形和降低切削力，。减小切屑变形和降低切削力， 对切削过程起积极的作用。积屑瘤越高，实际前角越大。对切削过程起积极的作用。积屑瘤越高，实际前角越大。 （2 2）增大切削厚度。有积屑瘤时的切削厚度比没有积）增大切削厚度。有积屑瘤时的切削厚度比没有积 屑瘤时增大，因而影响了加工尺寸。屑瘤时增大，因而影响了加工尺寸。 （3 3）增大已加工表面粗糙度。积屑瘤粘附在切削刃上，）增大已加工表面粗糙度。积屑瘤粘附在切削刃上， 使实际切削刃呈一不规则的曲线，导致在已加工表面上使实际切削刃呈一不规则的曲线，导致在已加工表面上 沿主运动方向刻划出一些深浅和宽窄不同的纵向沟纹，沿主运动方向刻划出一些深

20、浅和宽窄不同的纵向沟纹， 使加工表面非常粗糙。使加工表面非常粗糙。 （4 4）影响刀具寿命。）影响刀具寿命。 积屑瘤前角和伸出量积屑瘤前角和伸出量 一般积屑瘤对切削加工过程的影响是不利一般积屑瘤对切削加工过程的影响是不利 的，的，在精加工时应尽可能避免积屑瘤的产生，在精加工时应尽可能避免积屑瘤的产生， 但在粗加工时，有时可充分利用积屑瘤。但在粗加工时，有时可充分利用积屑瘤。 控制切削温度是抑制积屑瘤的有效方法之一，控制切削温度是抑制积屑瘤的有效方法之一， 即采用低速或高速切削。即采用低速或高速切削。 采用高润滑性的切削液，提高刀具的刃磨质量采用高润滑性的切削液，提高刀具的刃磨质量, 使摩擦和粘

21、结减少；使摩擦和粘结减少； 适当减少进给量、增大刀具前角；适当减少进给量、增大刀具前角； 适当提高工件材料的硬度，减小加工硬化倾向。适当提高工件材料的硬度，减小加工硬化倾向。 3、抑制或消除积屑瘤的措施抑制或消除积屑瘤的措施 第二节第二节 切削力切削力 切削力是切削过切削力是切削过 程中刀具与工件之间的程中刀具与工件之间的 相互作用力，是切削过相互作用力，是切削过 程中又一个重要的物理程中又一个重要的物理 现象。现象。 切削过程中，刀具切削过程中，刀具 施加于工件使工件材料施加于工件使工件材料 产生变形，并使多余材产生变形，并使多余材 料变为切屑所需的力，料变为切屑所需的力， 称为总切削力。称

22、为总切削力。 1. 总切削力的来源总切削力的来源 其一是其一是来自于金属来自于金属 切削过程中克服被加工切削过程中克服被加工 材料的弹、塑性变形抵材料的弹、塑性变形抵 抗所需要的力。抗所需要的力。 其二是克服切屑其二是克服切屑 与刀具前刀面，工件与刀具前刀面，工件 表面与刀具后刀面之表面与刀具后刀面之 间的摩擦阻力所需要间的摩擦阻力所需要 的力。的力。 这两方面的合力就是总切削力这两方面的合力就是总切削力F 一、切削力的来源和分解一、切削力的来源和分解 切削力的来源切削力的来源 2.2.切削力的分解切削力的分解 切削力切削力F Fc c 通常将总切削力通常将总切削力 F分解为相互垂直的分解为相

23、互垂直的 三个分力：切削力三个分力：切削力 Fc 、进给力、进给力 Ff 、背、背 向力向力 Fp。如图如图 切削力切削力Fc是总切削力在是总切削力在 主运动方向的分力，因此它主运动方向的分力，因此它 垂直于基面。它是切削过程垂直于基面。它是切削过程 中消耗功率最大的一个切削中消耗功率最大的一个切削 分力。是计算切削功率、确分力。是计算切削功率、确 定机床动力、校核刀具、夹定机床动力、校核刀具、夹 具以及机床主运动系统中零具以及机床主运动系统中零 件的强度、刚度的主要依据。件的强度、刚度的主要依据。 切削力的分解切削力的分解 背向力背向力 Fp 进给力进给力Ff 进给力进给力Ff是总切是总切

24、削力在进给方向的分削力在进给方向的分 力，因此在基面内。力，因此在基面内。 是设计、校核机床进是设计、校核机床进 给机构，计算机床进给机构，计算机床进 给功率不可缺少的参给功率不可缺少的参 数。数。 背向力背向力FP是总切削力是总切削力 在垂直于工作平面方向的在垂直于工作平面方向的 分力，因此它在基面内，分力，因此它在基面内， 与进给运动方向垂直。是与进给运动方向垂直。是 进行加工精度分析、计算进行加工精度分析、计算 工艺系统刚度以及分析工工艺系统刚度以及分析工 艺系统振动时，所必须的艺系统振动时，所必须的 参数。参数。如图如图 切削力的分解切削力的分解 在三个切削分力中，切削力最大，进给力，

25、背向力在三个切削分力中，切削力最大，进给力，背向力 小些且背向力不消耗功率。小些且背向力不消耗功率。 cf cp FF F.F 0.6)(0.10 )70150( 22222 fPCDC FFFFFF 如图，总切削力如图，总切削力F F与各分力的关系为：与各分力的关系为： 根据实验，三个分力之间有以根据实验，三个分力之间有以 下关系：下关系： rPDFFcos rDfFFsin 工作功率Pe是切削过程中消耗的总功率。 它包括切削功率Pc和进给功率Pf两部分。 由于进给功率只占工作功率的2%3%，所以 一般只计算切削功率。 Pe Pc Pf Pc Fcvc10-3（KW） Fc-切削力，单位为N

26、 vc-切削速度，单位为m/s 3 3、工作功率、工作功率P Pe e和切削功率和切削功率P Pc c 计算切削功率计算切削功率 Pc是用于核算加工成本和计算能量消是用于核算加工成本和计算能量消 耗，并在设计机床时根据它来选择机床主电动机功率。耗，并在设计机床时根据它来选择机床主电动机功率。 机床电机功率机床电机功率 PE Pcm m为机械传动效率，一般为为机械传动效率，一般为m0.750. 85。 上式是用于校验与选用机床电动机的依据。上式是用于校验与选用机床电动机的依据。 切削力的大小计算有理论公式和实验公式。理论公式通常切削力的大小计算有理论公式和实验公式。理论公式通常 供定性分析用，一

27、般使用实验公式计算切削力。供定性分析用，一般使用实验公式计算切削力。 常用的实验公式分为两类：一类是用指数公式计算，另一常用的实验公式分为两类：一类是用指数公式计算，另一 类是按单位切削力进行计算。类是按单位切削力进行计算。 在金属切削中广泛应用指数公式计算切削力。不同的加工在金属切削中广泛应用指数公式计算切削力。不同的加工 方式和加工条件下，切削力计算的指数公式可在切削用量手册方式和加工条件下，切削力计算的指数公式可在切削用量手册 中查得。中查得。实际切削条件与表中不符时实际切削条件与表中不符时 ,必须引入修正系数加以必须引入修正系数加以 修正，有关修正系数可参见相关手册。修正，有关修正系数

28、可参见相关手册。 若已知单位切削力若已知单位切削力k kc c ，即可求得单位切削功率，即可求得单位切削功率p ps s。表。表2-22-2为为 硬质合金外圆车刀切削常用金属时的单位切削力和单位切削功硬质合金外圆车刀切削常用金属时的单位切削力和单位切削功 率。率。 二、切削力的计算二、切削力的计算 1 1、 切削力的指数公式切削力的指数公式 Fc Fc Fc Fc Fc K n y x C Cp vfaFc Fp Fp Fp Fp K y x C Fp CP n faFpv Ff Ff Ff Ff Ff K n y x C CP vfaFf 切削力切削力 背向力背向力 进给力进给力 CFc 、

29、CFp 、CFf - 与工件材料、刀具材料有关的系数；与工件材料、刀具材料有关的系数； xFc 、 xFp 、 xFf - 背吃刀量对切削力影响的指数；背吃刀量对切削力影响的指数； yFc 、 yFp 、yFf - 进给量对切削力影响的指数；进给量对切削力影响的指数； nFc 、 nFp 、nFf - 切削速度对切削力影响的指数；切削速度对切削力影响的指数； KFc 、 KFp 、KFf- 各种因素对切削力的修正系数的积。各种因素对切削力的修正系数的积。 公式中的系数和指数可在切削手册中查得。书中表公式中的系数和指数可在切削手册中查得。书中表2-1为为 车削力计算公式中的系数和指数。车削力计算

30、公式中的系数和指数。 2 2、切削层单位面积切削力、切削层单位面积切削力k kc c 切削层单位面积切削力是指切削力与切削层公称切削层单位面积切削力是指切削力与切削层公称 横截面积之比，用横截面积之比，用kc(单位为单位为N/mm2)表示，一般简称表示，一般简称 单位面积切削力或单位切削力单位面积切削力或单位切削力 kc=Fc /AD Fc=kc AD=kc ap f 式中：式中：AD-公称横截面积公称横截面积(切削面积切削面积)(mm2) ap-背吃刀量（背吃刀量（mm） f- 进给量（进给量（mm/r） （一）工件材料的影响（一）工件材料的影响（系数（系数C CF F 或单位切削力 或单位

31、切削力k kc c体现）体现） 工件材料的物理力学性能、加工硬化程度、热处工件材料的物理力学性能、加工硬化程度、热处 理情况都影响切削力的大小，其中影响较大的主要因理情况都影响切削力的大小，其中影响较大的主要因 素是强度、硬度和塑性。素是强度、硬度和塑性。 工件材料的强度、硬度越大，则屈服强度越高，工件材料的强度、硬度越大，则屈服强度越高， 抗变形能力越大，切削力越大。抗变形能力越大，切削力越大。 强度，硬度相近的材料，塑性、韧性大时，切削时强度，硬度相近的材料，塑性、韧性大时，切削时 产生的塑性变形及切屑与前刀面的摩擦较大，硬化强产生的塑性变形及切屑与前刀面的摩擦较大，硬化强 烈，发生变形或

32、破坏所消耗的能量较多，故切削力较烈，发生变形或破坏所消耗的能量较多，故切削力较 大。大。 三、影响切削力的主要因素三、影响切削力的主要因素 （二）切削用量的影响（二）切削用量的影响 1、背吃刀量背吃刀量 ap，切削面积增大，被切除的金属量，切削面积增大，被切除的金属量 增多，切削力明显增大。增多，切削力明显增大。由指数公式可知由指数公式可知， ap的的 指数指数 约等于约等于1，因而，切削力成正比增加。，因而，切削力成正比增加。 2、进给量、进给量 f ，由指数公式可知，由指数公式可知， f 的的 指数小于指数小于1， 因而，切削力增加，但与因而，切削力增加，但与f 不成正比增加。不成正比增加。 故背吃刀量故背吃刀量 ap和进给量和进给量 f 对切削力的影响较大。对切削力的影响较大。 3、切削速度、切削速度vc 对切削力对切削力F 的影响分为有积屑瘤和无的影响分为有积屑瘤和无 积屑瘤两个阶段：积屑瘤两个阶段： 1）有积屑瘤阶段）有积屑瘤阶段 a. 在积屑瘤增长阶段在积屑瘤增长阶段 随随vc 积屑瘤高度积屑瘤高度 , ,刀具的实际前角刀具的实际前角 ， F b. 在积屑瘤减小阶段在积屑瘤减小阶段 vc刀具的实际前刀具的实际前 角角，F 2) 无积屑瘤阶段无积屑瘤阶段 随随vc