刀具断屑不可靠的原因分析与解决方法

1、不可靠刀具断屑原因分析及解决办法刀具断屑是否可靠，对正常生产和操作人员安全有重大影响。在切削过程中，切屑会飞溅伤人，容易损坏机床；而长条状切屑会缠绕在工件或刀具周围，容易划伤工件，造成刀具损坏，甚至影响工人的安全。对于数控机床（加工中心）等自动加工机床，由于刀具数量多，刀架与刀具的关系密切，断屑问题更为重要。只要其中一种工具不可靠，就有可能损坏机床。自动循环，甚至破坏整条自动线的正常运行，因此在设计、选择或修磨刀具时，必须考虑刀具断屑的可靠性。对于数控机床（加工中心）等，应满足以下要求：切屑不应缠绕在刀具、工件及相邻的工具设备上；切屑不应飞溅，以确保操作者和观察者的安全；精加工时，切屑不应划伤

2、工件的加工表面，影响加工表面质量；确保工具的预定耐用性，不会过早磨损并尽量防止其损坏；切屑流出时，不会阻碍切削液的注入；切屑不会刮伤机床导轨或其他零件。在满足以上要求编制依据上，不同的刀具对芯片长度的要求也不同。例如粗车用钢材的最大切屑长度为100mm左右；对于精车，它应该稍长一些。切屑过细是需要避免的，因为很容易嵌入机床导轨和刀具装置的一些重要部位（如基准面），不仅需要额外的保护装置，而且给加工带来一定的困难。去除芯片。对于一些不易断屑的刀具，如成型车刀、切槽车刀和切削刀具等，在数控机床（加工中心）等自动化机床上，应保证切屑滚动稳定。 1、切屑形状的分类根据工件材料、刀具几何参数和切削量的具

3、体情况，切屑形状一般包括：带状切屑、C形切屑、切屑切屑、宝塔形卷曲切屑、发条卷曲切屑、长切屑 紧螺旋刨花、螺旋刨花等（见图1）。(l)带状切屑(见图1a)：塑料金属材料高速切削时，若不采取断屑措施，易形成带状切屑。工件表面可能会损坏刀具的切削刃，甚至伤人，因此应尽量避免带状切屑的形成。但有时也希望得到色带碎片，以便能够顺利排出碎片。例如，在立式钻孔机上钻孔盲孔时。 （2）C形切屑（见图1b）：在车削普通碳钢和合金钢材料时，如果使用带有断屑槽的车刀，很容易形成C形切屑。 C 形芯片没有带状芯片的缺点。但是，大多数C形切屑是通过撞击车刀的侧面或工件表面而被破坏的（见图2）。断屑和断屑的高频率会影响

4、切削过程的平滑度，从而影响加工表面的粗糙度。因此，通常不希望在精加工过程中获得 C 形切屑。并且更希望得到长螺旋切屑（见图3），使切削过程相对稳定。(3)发条形切屑（见图1f）：在重型车床上，以大切深和大进给量车削钢件，切屑又宽又厚。如果形成C形切屑，很容易损坏切削刃。它会崩溃并伤害人。因此，通常增大断屑槽底部的圆弧半径，使切屑形成发条形状（见图4），在加工表面碰撞断裂，并靠自重下落。 (4) 长而紧的卷曲屑（见图1e）：长而紧的卷曲屑是在一个相对稳定的过程中形成的，并且易于清洁。它们在普通车床上具有更好的切屑形状。 （5）宝塔状切屑（见图1d）：CNC加工、机床或自动线材加工时，希望得到这种

5、切屑，因为这种切屑不会缠绕在刀具和工件上。而且很容易清理。 （6）碎屑（见图1c）：车削铸铁、脆黄铜、铸青铜等脆性材料时，易形成针状或碎屑，易飞溅伤人，易造成磨削和损坏机床。如果采用切屑卷措施，可以将切屑连接成短卷。总而言之，切削的具体条件不同，切屑的形状预计也不同，但无论切屑是什么形状，断屑必须可靠。二、断屑原理 在金属切削加工过程中，切屑是否易断直接关系到切屑的变形，所以断屑原理的研究必须从切屑规律的研究入手形变。由于切削过程中形成的切屑塑性变形比较大，其硬度会增加，而塑性和韧性会显着降低。这种现象称为冷加工硬化。冷作硬化后，切屑变硬变脆，在交变弯曲或冲击载荷作用下易折断。切屑所经历的塑性

6、变形越大，硬脆现象越明显，越容易断裂。在切削高强度、高塑性、高韧性难以断屑的材料时，尽量增加切屑的变形量，以降低其塑性和韧性，从而达到断屑的目的。切屑的变形可以由两部分组成：第一部分是在切削过程中形成的，我们称之为基本变形。用平前刀面车刀自由切削时测得的切屑变形量与基本变形量比较接近。影响基本变形的主要因素是刀具的前角、负倒角和切削速度。前角越小，负倒角？金属切削中切屑形状参数的定量计算1 简介在金属切削过程中，切屑的形状是千变万化的。要实现芯片形成过程的模拟，必须对芯片的形状进行参数化，并根据加工条件计算出这些参数的值。多年来，国外学者对切屑的形状和形成进行了大量深入的研究，建立了十几个切屑

7、形成模型，在切屑流动方向、切屑卷曲机理和断屑方法等方面取得了重要成果.但由于切屑问题极其复杂，很多研究仍然是定性分析，尤其是切屑横向卷曲没有定量的计算方法。根据切屑的形成机理和变形规律，分析了影响切屑形状各因素的主次程度，建立数学模型，实现切屑形状参数的定量计算，为切屑形状提供数据。图1 螺旋切屑形状参数2. 切屑形成和形状参数 HYPERLINK :/buy.mt.aoyle /trade/6-52.html t _blank 刀具切入工件，被切金属层在剪切面上发生塑性滑移变形成为切屑，然后通过 HYPERLINK :/buy.mt.aoyle /trade/6-52.html t _bla

8、nk 刀具排屑槽卷曲变形，形成等螺距的螺旋切屑。确定表面和轴之间的角度 q（如图 1 所示）。切屑流出后，因工件、 HYPERLINK :/buy.mt.aoyle /trade/6-52.html t _blank 刀具、机床的阻塞而重新变形或折断，产生各种类型的切屑。因此，其他类型的芯片可以看作是螺旋芯片的演变和组合。根据切削机理，影响螺旋切屑的参数为：切屑上卷曲率为1/rx，横向卷曲率为1/rz，切屑流动角为h。那么螺旋芯片的形状参数可以表示为(1)(2)(3)在切削过程中，影响1/rx、1/rz和q的因素很多，如被加工材料的性能、切削量、刀具的 HYPERLINK :/buy.mt.a

9、oyle /trade/6-52.html t _blank 几何参数、冷却液和加工方法等。 .通过对主要影响因素的分析计算和其他因素的综合实验，可以实现芯片形状参数的定量计算。图2 排屑轴截面参数3.芯片轴截面参数计算决定螺旋切屑轴截面形状的参数有：切屑厚度hch、切屑宽度bch、切屑偏转角kch（如图2所示）。根据切削原理，可得到排屑轴截面参数的计算公式hch=Ahf 沉降器(4)bch=ap下沉(5)kch=arctan(Ahtankr)(6)其中变形系数 Ah=cos(f-co)罪孽深重刀具主偏角kr HYPERLINK :/buy.mt.aoyle /trade/6-52.html

10、t _blank 和前角co为已知参数，剪切角f可通过实验公式计算得到。4. 筹码卷曲率的计算图 3 芯片卷起切屑卷起半径 R0 主要与切屑卷曲槽和积屑瘤有关。由于目前常用的硬质合金 HYPERLINK :/buy.mt.aoyle /trade/6-52.html t _blank 刀具切削速度较高，一般不产生积屑瘤，因此不考虑积屑瘤对切屑形成的影响。当前刀面上有切屑槽时，切屑的流出被槽后壁抬高，切屑根部受到弯矩的影响，在自由面侧形成压应力，并在前刀面侧面产生拉应力，使切屑产生向上的卷曲（见图3）。所以R0=(w-lf)cos(s/2)其中芯片接触长度lf=kmhDsin(f+b-g0)si

11、nfcosb切削厚度hD=f sinkr式中，w为排屑槽宽度，s为槽底角度，实验系数km2，摩擦角b可由切削力计算。设Cx为其他影响因素的综合系数，则芯片上卷曲率的计算公式为：1=CX=CX接收R0(w-lf)coss/2(7)5、芯片交叉卷曲率的计算图 4 切屑横向卷曲目前对芯片横向卷曲的研究只是定性分析。认为影响切屑横向卷曲的重要因素有两个：切屑在宽度方向的横向流动和副切削刃参与切削。在此基础上，理论上建立了计算芯片横向曲率的公式，并通过实验系数对未知因素进行了调整。假设切屑形成时宽度方向的变形量为D，则长度方向的速度差为Dv=v2-v1，由工件的障碍物引起，角速度w=v2/rz1=v1/

12、 (rz1-bD) 同时生成（见图 4）。 );令Dv=(D/kw1bD)v1，D=bch-bD，系数kw1通过实验得到，则切屑侧流引起的曲率为1=Drz1bD(D+kw1bD)在相同切削厚度下，当主副切削刃承受的载荷相等时，切屑的横向曲率接近最大值；切削厚度越大，副切削刃对切屑横向卷曲的影响越大。设主副切削刃长度之比为x，kw2和aw为实验确定的参数，则副切削刃参与切削引起的曲率为1=kw2xhDawrz2采用优化设计的方法，让kw1、kw2和aw分别在1-5、0-1和0-1的范围内变化，步长分别为1、0.1和0.1，代入各种公式得到计算值Crz，这是通过切割实验获得的。测量值 Lrz 并找

13、到一组最小化 S(Lrz-Crz) 的系数 kw1、kw2 和 aw。假设Cz为其他影响因素的综合系数，则切屑横向卷曲率的计算公式为：(8)6、切屑流角的计算在直角切削中，切屑沿切削刃垂直方向流出，而在三维切削中，切屑流出方向与主切削刃垂直方向形成一个角度，约等于切屑流动角 h。分析切屑流角的方法有很多：Stabler定律提出h=cls，Colwell认为切屑流向大致垂直于切削刃的弦，Wang和Mathew指出刀尖圆弧的半径和切削刃倾角是影响切屑流向的主要因素。可以定量计算流屑角的方法是流屑角的实验回归方程：l=0.21ap-0.74f0.424(rs+0.45)0.68(kr-16)1.28

14、0.99gn+cls其中c0.62-0.67是与工件材料有关的系数。如果在加工过程（或步骤）中不需要换刀，则 HYPERLINK :/buy.mt.aoyle /trade/6-52.html t _blank 刀具参数是常数。制作Cl1=0.21(rs+0.45)0.68(kr-16)1.280.99gn, Cl2=cls那么切屑角的计算公式可以简化为(9)7. 结论切屑的一般形状为等螺距的螺旋切屑，其轴向截面参数hch、bch、kch由式(4)、(5)、(6)计算，形状参数2r、p、q分别为由公式(1)、(2)和(3)计算确定；将影响因素1/lx、lz和h通过式(7)、(8)和(9)近似得

15、到其参数值。根据芯片参数hch、bch、kch和2r、p、q的量化值，可以对芯片进行建模表征。切屑形成和切屑形状控制的基本理论切屑形成与切屑形状控制的基本理论 摘要：加工中心标准培训样本（NC代码）产品开发过程数据安全管理策略研究如何防止模具不准确数控车床加工过程分析实例二基于DSP的弧焊逆变电源数控系统组合铣刀在生产中的应用 FastCAM软件应用于船舶企业应用案例 如何提高焊缝质量 工控软件的抗干扰设计 影响金刚石锯片寿命的因素有哪些？打造全国最大缸盖生产基地 OKK 5轴控制立式加工中心 可支持重切削 高速滚齿 Pro/ENGINEER的两把火：模拟、加工和新面 ELID镜面磨削技术 金

16、属结合剂砂轮开发 选型注意事项浅谈高速加工对CAM软件的要求 性能、特点及应用复杂。为了在切削过程中有效控制切屑形状，提高加工效率，提高加工表面质量，有必要对金属切削过程的一些基础理论进行深入研究和探讨。 1 滑移线的机械制造是利用金属的塑性变形机制，采用滚压、滚压。由于金属切削过程是在高温、高压、高速下进行的，切屑的形成机理相当复杂。为了在切削过程中有效控制切屑形状，提高加工效率，提高加工表面质量，有必要对金属切削过程的一些基础理论进行深入研究和探讨。 1 滑移线的机械制造是利用金属的塑性变形机制，采用轧制、滚轧、冷拔或切削等方法，使零件达到所需的形状和尺寸。根据金属塑性变形理论，金属塑性变

17、形的基本机理是滑移，即去除是金属最主要的塑性变形方式。金属的滑移只能在剪应力的作用下发生，即当剪应力t达到金属材料的剪切强度极限ts时，就会发生塑性变形。在平面变形条件下，多晶金属的滑移发生在最大剪应力方向，即滑移带与最大剪应力迹线重合。假设连续应力场（塑性区）中的最大剪应力迹线无限密集，则沿最大剪应力方向从一点到另一点无限接近，可在变形平面。曲线（如图1所示），从而在切屑形成过程中形成由第一变形区的部分滑移线和流线（或相邻部分）组成的格子。滑移线的微分方程为第一组滑移线：dy/dx=tanw第二组滑移线：dy/dx =-tanw图 1 滑移线和最大剪应力迹线图2 与滑移线相切的笛卡尔坐标系第

18、一条和第二条滑移线的参数分别用 a 和 b 代替。选择滑移线oa和ob作为两个曲线坐标轴，用坐标轴的曲线坐标（a，b）表示点p在平面上的位置（见图2）。这样，曲线坐标网络中任意一条直线a上的坐标b都等于常数值；任意直线 b 上的坐标 a 等于常数值。因此，在无限接近点 p 处，坐标曲线 a 和 b 与所选直角坐标轴重合，因此可以认为dx=dsa,dy=dsb式中，dsa 和 dsb 为曲线的弧长微分分别为 a 和 b。因此有由于笛卡尔轴与滑移线相切，因此对于 a，w=0。由于沿曲线 a 和 b 的角度 w 不断变化，因此偏导数不等于零，导致切屑在成形过程中变形和卷曲。图 3 两条滑移线之间的滑

19、移线夹角图 4 芯片中的应力2 切屑的变形和卷曲根据滑移线性质的Hankey 定理，滑移线a1 和a2，b1 和b2 无限接近。直线b1在p点的法线与f点的交点O1是直线b1在p点的曲率中心；直线 b2 在 e 点的法线与点 d 的交点 O2 是直线 b2 在 e 点的曲率中心。在图 3 中，wpf=wed，wpe=wfd。直线 b2 在 p 点的曲率半径等于直线 b2 在 e 点的曲率半径加上滑移线 a1 的 e 点和 p 点之间的弧长增量s。由于弧长 pfed（见图 3），切屑变形。同理，由于弧长 pefd，切屑必须卷曲。在图 4 中，剪切平面 oM 用于代替第一变形区。若该点流向剪切面上

20、的p点，则第二条滑移线垂直于第一条滑移线在点p处的切线，即剪应力t与平行于正应力s的法向应力s成直角第一条滑移线在点 p 的切线。在坐标系xpy中，p为原点，OM为第二条滑移线的切线，X轴为s与t合力的方向，与t成45角，第一条滑移线在点 p 切线之间的角度是 p/4。因为 s 和 t 之间的角度是 p/2。 s 和 -s 形成一个力矩，使芯片围绕 p（空间坐标中的 Z）卷曲。此外，随着切屑在前刀面上流动，底层受到挤压，晶粒被拉长，使切屑底部膨胀，使切屑进一步弯曲变形，使切屑卷曲。 3 切屑形状与控制金属材料的性能不同，其滑移性能也不同。即使在相同条件下进行切削，得到的切屑的种类和大小（变形程

21、度）也不同。对于多晶塑性金属，剪切应力与作用在滑移线上的法向应力的大小和方向无关，引起滑移面剪切的原子运动依次发生，因此切削时容易获得连续切屑。塑料金属。 .低塑性金属（或因变形硬化而使塑性变差的金属）的剪切应力与法向应力的大小和方向有关，容易产生刚性滑移（或机械滑移），这与发生在塑料金属中的位错滑移。滑点明显不同。由原子层组成的原子团相对于其他材料层在滑移面上同时滑动。随着滑移的产生，滑移带的不完整性损伤增加，其结果将导致宏观的完整性损伤。 .因此，在切削脆性金属时，容易因机械滑移而获得碎屑。图5 车刀几何参数示意图在切削塑料金属时，断屑是需要解决的主要矛盾。为了便于断屑，应尽可能增加切屑的

22、基本变形和附加变形。例如，在高速切削碳钢或合金钢时，为了获得螺旋形切屑、长紧切屑或C形切屑，车刀应采用外斜切屑槽（见图5）。刀具合理的几何参数在：t=5-15、h=0.5-1.5mm、s=65-80的范围内； k值由后刀量和进给量f决定，当ap=0.4=20mm时，f=0.15- 1mm/r时，k=1.5-7mm。参考文献2、7等给出了这方面的一些参考数据，但文献中给出的切削量、刀具几何参数（尤其是倒角、排屑槽等参数）与附加断屑槽（大多数断屑槽的结构和尺寸等与切削量相匹配的数据的多少是在特定的测试条件下获得的，例如工件材料特性或切削条件的变化、刀具几何参数、断屑槽工作台（或断屑槽）尺寸。需要通

23、过实验重新确定。在切削灰口铸铁等脆性金属时，如何获得连续的切屑形状也是一个大问题。脆性金属的切削过程如图6所示。当刀具刚切入工件时，待切割金属层首先发生弹性变形（见图6a）；然后切屑开始在切削刃处开裂（见图6b）；刃前的裂纹在数千米的速度下不稳定每秒埃特。膨胀导致切割金属层出现不同方向的裂纹（见图6c）；裂纹贯穿整个切削厚度并形成不规则的碎屑（见图 6d）。加工HT200材料时，刀具前角和切削速度对切屑长度的影响如图7所示。当切削速度v 2.5m/s且刀具前角0 = 30时，由于切削温度较高，切屑被“挤压”成深红色，尽管可以获得更高硬度的连续切屑（类似于钢屑）。 )，但在这种切削条件下，切削力

24、过大，切削温度过高，不适合实际生产。虽然选择较大的刀具前角可以减少切屑变形，但在较高的切削速度下，由于切屑与前刀面之间的接触长度减小，切屑长度也会缩短。此外，过大的前角可能会导致“自动切入”现象。在实际加工中，刀具前角的取值一般在=10-25之间。图6 脆性金切割工艺示意图1：v=0.484m/s 2：v=1.545m/s 3：v=2.547m/s试样材料：HT200，ac=0.1414mm，aw=5.66mm图7 刀具前角和切削速度与切屑长度的关系图 8 织构现象形成的芯片截面形状4.切屑形成过程中的声音和纹理现象在金属切削过程中，如果排除机床、电机等其他噪音，在塑料成型过程中可以听到“吱、

25、吱”的声音金属屑；在脆性金属屑的形成过程中，可以听到“噼啪、咯咯”的声音。根据金相学原理，晶格向新位置的转变几乎是瞬时的，所以产生的声音并不是简单的平声。金属切削过程中原子键破坏引起的原子位置变化，如晶粒断裂（沿晶或穿晶）、晶格畸变等，都会产生爆裂声，为判断切削过程是否正常提供了判别条件。当金属材料被切削变形时，不仅加工表面的切屑和晶粒被拉长或断裂，而且每个晶粒的晶格取向也会同时沿变形方向旋转，造成金属的织构出现的材料。该形成的芯片的截面形状示于图1。 8.加工表面的织构现象对加工表面的质量是不利的（表面氧化皮的产生与此有关）。因为切屑变形越大，织纹现象越严重。因此，精加工时应采用能减少切屑变

26、形的切削条件，如高速切削、选择较大的前角和较小的切削厚度、提高刃磨质量、使用润滑等。性能良好的切削液，通过热处理工艺降低工件材料的塑性等。加工：金属切削原理 HYPERLINK :/baike.machine365 /doc.php?action=edit&docid=2774 编辑条目10.1896次1人1字体大小：大、 HYPERLINK javascript:doZoom(120); 中、小 HYPERLINK javascript:doZoom(100); HYPERLINK javascript:doZoom(80); HYPERLINK :/baike.machine365 /do

27、c-view-2774.html l topic#topic 给我的两个字（0）它是研究金属切削过程中刀具与工件相互作用及其各自变化规律的一门学科。在设计机床和工具，制定机床零件的切削工艺和配额，合理使用工具和机床控制切削过程时，必须利用金属切削原理的研究成果，达到经济、优质、高效的目的。机械零件加工。的目标。 简史金属切削原理的研究始于 19 世纪中叶。 1851年，法国人M. Cokerjira首先测量了钻头在切削铸铁等材料时的扭矩？列出了去除单位体积材料所需的工作表。 1864年，法国人Russel首先研究了刀具几何参数对切削力的影响。 1870 年？俄罗斯人. Jimey首先解释了筹码

28、的形成过程？提出金属材料在刀具前不仅被挤压而且被剪切的想法。 1896 年？俄罗斯人. Bricks 开始将塑性变形的概念引入到金属切削中。至今？芯片的形成有更完整的解释。 1904年，英国人JF尼科尔森制造出第一台三向测力计，使切削力的研究水平向前迈进了一大步。 1907年，美国人泰勒FW研究切削速度对刀具寿命的影响，发表了著名的泰勒公式。 1915 年？俄罗斯. Usachov 将热电偶插入切削刃附近的一个小孔中，以测量刀具表面的温度（通常称为人工热电偶法）？并用实验方法找出这个温度与切削条件的差异。关系。从 1924 年到 1926 年？英国EG赫伯特？美国人 H. Shore 和德国人

29、 K. Kurtwen 利用刀具和工件之间的自然热电势原理独立测量了平均温度（通常称为自然热电）。偶方法）。从1938年到1940年，美国人H. Ernst和ME Merchant使用高速相机通过显微镜拍摄芯片形成过程？并分析解释了摩擦产生间歇切屑和连续切屑的机理。 1940年代以来，世界各国学者系统地总结和发展了前人的研究成果，充分利用现代技术和先进的检测手段，取得了许多新成果，发表了大量论文和专着。例如，美国人 S. Ramalingam 和 JT Black 在 1972 年使用微切割装置通过扫描电子显微镜对切屑形成进行了动态观察？获得了用位错力学解释芯片形成的实验基础。课题内容主要包括

30、金属切削中切屑的形成与变形？切削力和切削力？切削热和切削温度？刀具磨损机理和刀具寿命？切削振动和加工表面质量。 切屑形成机制从机械角度看？根据简化模型？金属芯片的形成过程与推一摞牌是一样的 1？ 2？ 3? 4？.等到1？ 2？ 3? 4?. .和其他位置（图1，芯片形成过程示意图）类似？卡之间的滑动表明金属切削区域的剪切变形。在这种变形之后，当切屑流过刀具的前部时，刀具和切屑之间的界面会发生进一步的摩擦变形。通常，切屑的厚度大于切削厚度？并且切屑长度比切削长度短？这种现象称为切屑变形。由刀具前端挤压金属引起的剪切变形是金属切削过程的特征。由于工件材料不同，刀具和切削条件不同，切屑变形程度不同

31、，可以获得各种类型的切屑（图2切屑类型） 。积屑瘤在中低速连续切削一般钢材或其他塑料材料时，切屑与刀具前端有摩擦吗？如果靠近刀具前端的芯片上的薄层是在更高的压力和温度的作用下？相同的芯片矩阵是在刀具正面分离和粘合的吗？然后是一层一层的重叠粘合？它往往会在刀尖附近堆积成楔形切屑材料，并已发生严重变形？它被称为积聚边缘。积屑瘤的硬度是基材的两倍以上？它实际上可以代替切削刃。积屑瘤底部是否相对稳定？顶部与工件和切屑没有明显的分界线？容易折断和脱落？零件被芯片带走？因此，精加工时必须尽量避免或抑制积屑瘤的形成。积聚边缘的产生？生长和脱落是一个周期性的动态过程（确定其脱落频率为30170次/秒）？是否会

32、导致刀具的实际前角和切削深度发生相应变化？切削力波动引起的？影响加工稳定性。在正常情况下？当切割速度很低或很高时？由于不存在积屑瘤产生的必要条件（切屑与刀具正面摩擦力较大、一定温度），故不产生积屑瘤。 切削力 切削时，刀具正反面受法向力和摩擦力？这些力形成合力 F?在外部车削期间？一般来说，这个切削力F分解成三个相互垂直的分力（图3切削力和分力）？切向力F它在切削速度方向上垂直于刀具基面？常称为主切削力？径向力F在平行于基面的平面上？说推力？轴向力F在平行于基面的平面上？平行于进给方向？也称为进给力。一般来说， ？ F 最大， ? F和F更小？由于工具的几何参数？不同的磨削质量和磨损条件以及切

33、削条件的变化？的比率？ F？ F 到 F 变化很大。切削过程中的实际切削力？它可以用测功机测量。测功机有多种类型？比较常用的是电阻丝式和压电晶体管式测功机。测功机校准后，可以测量切割过程中各分力的大小。车削时的切削功率主要由主切削力F?可以通过以下公式计算 式中，Fv为主切削力（N），v为切削速度（m/min）。切削热金属时，切屑的剪切变形所做的功和刀具正反面所做的功都转化为热量了吗？这种热量称为切割热。什么时候使用切削液？刀具上的切削热？工件和切屑主要被切削液带走？什么时候不用切削液？切削热主要是由切屑带走还是传递？虽然工具的热量很小？但是正反面的温度会影响切削过程和刀具的磨损吗？因此，有必

34、要了解切削温度的变化规律。 切割温度切割过程中切割区域的温度不同？形成温度场（图 4刀具？芯片和工件的温度分布（ C ） ）？这个温度场会影响芯片变形吗？堆积边缘的大小？加工表面质量？加工精度和刀具磨损？也影响切削速度的增加。通常来说，一般来说？切削区的金属在剪切变形后变成碎屑？然后它进一步摩擦工具的前部？那么温度场中温度分布的最高点不是在正压最大的切削刃吗？离刀刃有一段距离。切割区域的温度分布？必须采用人工热电偶法或红外测温法测量。自然热电偶法测得的温度只是切割区域的平均温度。 刀具磨损切削过程中的刀具磨损是切削热和机械摩擦的物理和化学作用的综合结果。刀具磨损表现为刀具背面的磨损带？缺口和碎

35、屑等？正面经常出现的月牙形磨损？刀具背面有时会出现氧化凹坑和凹槽状磨损形成） 当这些磨损延伸到一定程度时，刀具会失效吗？不能继续使用。刀具逐渐磨损的因素？通常是磨料磨损？粘着磨损？扩散磨损？氧化磨损？热裂磨损和塑性变形。在不同的切削条件下？特别是在不同的切割速度下？该工具受到一种或多种上述磨损机制的影响。例如？在较低的切削速度下？工具一般是由于磨粒磨损还是粘着磨损而损坏？在更高的速度？扩散磨损？氧化磨损和塑性变形。 刀具寿命刀具开始切削并达到刀具寿命标准之前的切削时间称为刀具寿命（以前称为刀具耐用度）。刀具寿命判据一般采用刀具磨损量的某个预定值？作为标准出现？比如振动强化？加工表面粗糙度恶化？

36、断屑和碎屑不良。达到刀具寿命后，应重新研磨、转位或报废刀具。刀具报废前的刀具寿命总和称为总刀具寿命。 Taylor提出的刀具寿命与切削速度相互制约的经验公式为=刀具寿命（min）在哪里？是切削速度（米/分钟）？是一个常数（与切削条件有关）。在生产中，往往根据加工条件，按照生产成本最低或生产率最高的原则来确定刀具寿命和工时定额。 可加工性是指零件加工成合格产品的难易程度。它是根据具体的加工对象和要求、可用刀具寿命的长短、加工表面的质量、金属去除率的高低、切削功率的大小和断屑的难易程度而定的。在生产和实验研究中，常被用作一种材料可加工性的指标？它的意义是什么？刀具寿命何时为分钟？切割材料允许的切割

37、速度。越高意味着加工性越好。一般需要 60 到 30 到 20 或 10 分钟。 加工表面的质量通常包括表面粗糙度、加工硬化、残余应力、表面裂纹和金相组织的变化。影响切削加工表面质量的因素有很多。比如刀尖圆弧的半径？进给量和积屑瘤是影响表面粗糙度的主要因素？影响加工硬化和残余应力的主要因素。因此，在生产中往往通过改变刀具的几何形状和选择合理的切削条件来提高加工表面的质量。 切削振动在切削过程中，刀具与工件之间经常存在自由振动、强迫振动或自激振动（颤振）等类型的机械振动。自由振动是由机器零件的某些突然冲击引起的吗？它会逐渐腐烂。强迫振动是由机床或外部连续交变干扰力引起的（如机床运动部件不平衡？断

38、续切削等）？其对切削的影响取决于干涉力的大小及其频率。自激振动是刀具与工件之间突然的干涉力（如在切削中遇到硬点）引起的初始振动？刀具前角、后角和切削速度的变化？并从稳定作用能量中获得周期性作用能量？促进和保持振动。通常，根据切削条件可能会产生各种固有的自激振动，这样在加工表面留下的振动线会产生更常见的再生自激振动。上述各种振动通常会影响刀具的表面质量，降低机床和刀具的寿命，降低生产率，并引起噪音，危害极大，必须消除或减轻。 切屑控制是指控制切屑的形状和长度。通过控制切屑的卷曲半径和排出方向，使切屑与工件或刀具发生碰撞，使切屑的卷曲半径被迫增大，切屑中的应力逐渐增大，直至断屑。芯片的卷曲半径可以

39、通过改变芯片的厚度来控制吗？在刀具正面磨断屑槽或断屑槽？其排料方向主要通过选择合理的主倾角和边倾角来控制。现代人已经能够用两三个数字代码来表示各种芯片的形状了吗？一般来说，短弧切屑被认为是合理的断屑形状。 切削液，也称为冷却润滑剂？用于在切割过程中减少摩擦和降低切割温度？提高刀具寿命？加工质量和生产效率。常用的切削液有切削油吗？乳液和化学切削液。金属切削原理在生产中的应用在设计和使用机床工具时？需要有关切削原理中切削力、切削温度和刀具切削性能的数据。例如？在确定机床主轴的最大扭矩和刚度等基本参数时？应用切削力数据？何时开发具有高切削性能的新材料？什么时候影响加工精度？研究切削温度及其分布？在自

40、动化生产线和数控机床上？为了让机床正常稳定工作？甚至可以实现无人操作？ ?并在加工过程中实现刀具磨损自动补偿和断刀自动报警。为此？各国开发了种类繁多的传感器，用于在线检测刀具磨损和损坏？他们中的大多数使用切削力或扭矩？切削温度？工具磨损作为传感信号。此外？充分利用机床？提高加工经济性并发展计算机辅助制造 (CAM)？通常需要应用优化数据，例如切削条件、刀具几何形状和刀具寿命。因此，金属切削原理在生产中的应用越来越广泛？各国通过切削试验或现场采集积累了大量切削数据？并且用数学模型来表达刀具寿命、切削力、功率和加工表面粗糙度等价于切削条件之间的关系？然后将其存储在计算器中？建立金属切削数据库还是编

41、写切削数据手册？供用户检查。 参考书目华南理工大学？科技大学主编？ 金属切削原理与刀具设计第一卷？第二版？科学和技术？ Boothroyd，由工程学院机械教研室翻译，金属切削的理论基础，科学与技术，1980。（G. Boothroyd？金属加工与机床基础？Scripta Book Co.？ Washington。 )切割层公称截面元素和切割方法1.切割层横截面的元素切削层是指切削零件单次动作所去除的工件材料层。其形状和尺寸在工具的基平面中指定。在车削中，它指的是被切割的金属层。切削层的形状和大小直接决定了车刀上的载荷，它与切屑的形状和大小有关。1.切割层公称截面积AD给定时刻切割平面中切割层的

42、实际横截面积。图 1-19 中ABCE围成的区域。2.切割层标称宽度b D在给定时刻作用于主切削刃截断面的两极之间的距离，在切削层尺寸平面上测量。它大致反映了参与切削工作的主切削刃的长度。3.切割层公称厚度h D是同一时刻切割层的横截面积与其标称切割层宽度的比值。工具 s =0 0 和 o =0 0 ，由图1-20可得：由上式分析可知，切割层的公称厚度和切割层的公称宽度随着主偏角的变化而变化。当 r =90 0 时， h D=h Dmax=f ， b D=b Dmin=ap 。切削层的标称截面积仅由切削量f 和 ap决定，不受主偏角变化的影响。但切削层的截面形状与主偏角和刀尖圆弧半径有关。如图

43、 1-20 所示，同一面积切削层的两个截面，由于刀尖圆弧半径和主偏角不同，导致名义切削厚度和名义切削厚度变化较大。切割宽度，这将极大地影响切割过程。影响。2.金属去除率Z w单位时间内金属切削量（ s ）称为金属去除率，用Zw表示，是衡量切削效率的指标。 Zw可以计算为：如果Z w的单位是mm 3/s， vc的单位是m/s，如果换算成mm/s，则3.切割方法1.自由切割和非自由切割在刀具的切削过程中，如果只有一个切削刃参与切削，这种切削称为自由切削。其主要特点是刀片上各点的切屑流出方向大致相同，切割金属的变形基本发生在二维平面内。图1-21为自由切削示例，其特点是主切削刃的长度大于被切削工件的

44、宽度，没有其他切削刃参与切削，切屑流向主切削刃各点处基本沿切削刃方向。法线方向，属于自由切削。相反，如果刀具上的切削刃为曲线或折线，或多条切削刃（包括主切削刃和副切削刃）同时参与切削，完成整个切削过程同时，这种切割称为非自由切割。其主要特点是各切削刃相交处的金属切削相互影响和干涉，金属变形较为复杂，发生在三维空间中。例如，除了主切削刃外，还有副切削刃同时参与切削，因此是一种非自由切削方式。2.直角和斜角切割直角切削是指刀具主切削刃的倾角为s =0时的切削。此时主切削刃与切削速度方向成直角，所以也称为正交切割。图1-22a为直角刨削示意图，为自由切削状态下的直角切削，切屑流出方向沿切削刃法线方向

45、。坡口切削是指刀具主切削刃倾角s 0的切削。此时，主切削刃与切削速度不成直角。如图 1-22b 所示，对于坡口刨削，切屑流向与直角切削不同，会偏离切削刃的法线方向。由于大多数刀具的倾角不为零，因此大多数实际切削操作都属于斜角切削方法。但在理论讨论和实验研究中，常采用直角切割法。车刀几何参数的综合选择摘要：合理选择车刀几何参数是成功完成车削任务的关键。结合多年的教学和生产经验以及相关理论资料，作者探讨了合理选择车刀几何参数用于几种车刀选择的方法。关键词：车刀几何参数；综合选择；锐度；力量车刀的刃磨水平直接关系到产品的生产效率、加工质量、设备能耗和产品成本，甚至关系到操作者的人身安全。 .车刀几何

46、参数的合理选择是决定刃磨质量的关键，主要体现在车刀角度和刀刃形状的合理选择上。两者相互依存，相互制约。车刀不能只有一个角度。如果只合理选择一个角度，其切割效果可能并不理想。综合分析工件、车刀、夹具、车床的刚度等各种因素，找出切削过程中的主要矛盾，合理选择车刀的角度和前端形状。笔者根据多年的教学和生产经验以及相关理论资料，根据几种车刀的选择和使用，探讨了合理选择车刀几何参数的方法。1 切刀几何参数的选择在选择切刀的几何参数时，首先要考虑的是保证刀刃足够锋利。在这个前提下，要小心维护，才能有足够的强度。因此，前角应作为选择的主要参数。一般应取高速钢切刀20的前角。 25。左右，硬质合金钢切刀的前角

47、应为8o20。左右，硬质合金铸铁切刀的前角选择5。 10。关于。在保持车刀强度的问题上，应根据不同的工件材料、切削量等因素考虑以下方法：1.1 刀柄部分又细又长，只能取较小的0.5。 1.5。次生偏角和1。3。二次后角，以增加刀架的强度。1.2 车刀切削部分深入工件，切削力和热量集中在刀尖。每个过渡边缘都应磨光，以确保工具的尖端。1.3 切刀刃口一般较宽，深入工件内层。在正面切削力和侧面摩擦力的作用下，容易引起振动而损坏刀具，因此主后角为Z.5。关于。在环境领域，有用和无用的电磁波辐射相互干扰越来越严重。另一方面，各种电磁辐射会影响或污染电磁环境，给人们的生活和健康带来不利因素。在受污染或受干

48、扰的电磁环境中，电子设备无法正常工作，危及电子设备和人身安全。例如，当调频收音机的局部振荡辐射落入民用导航频段，且总辐射超过限值时，可能会干扰飞机导航。一旦导航错误，就有可能导致飞行事故。再比如，生活中电磁干扰造成的无线电噪音很大，电视上出现“雪花”，甚至无法正常收听和收看也就不足为奇了。电磁辐射与污染 众所周知，电磁辐射中的X射线和7射线对人体的危害比较严重。它是一种电离辐射，能释放空气中的气体分子，具有很强的穿透力。无线电波段的无线电广播、电视、雷达、微波通信、微波炉、微波理疗机和工业设备属于非电离辐射，辐射的量子能量很小，但在一定的功率密度和照射时间条件下也会对人造成一定程度的伤害。电磁

49、辐射对人体的危害程度主要取决于电磁辐射的频率、强度和暴露时间。一般来说，电磁辐射能量越大，照射时间越长，对人体的影响就越大。人体长期受到过多的电磁辐射，会出现疲劳、头晕、记忆力减退、视力下降等症状。作为一名物理教师，学生在学习物理知识的过程中，要逐渐了解与科学和环境生活密切相关的问题。例如，在指导学生进行遥控、遥测、商务无线电通信等科技活动时，要教导学生注意电磁环境的保护，遵守当地有关无线电管理的管理规定。部门，并避免干扰其他无线电波的活动。还要对学生进行适当的家用电器电磁辐射教育，如彩电的X射线防护、微波炉的微波泄漏防护等，保护学生的视力和脑力不受影响。最后，顺便说一句，多吃新鲜蔬菜和水果，

50、对预防和减少电磁波伤害大有裨益。1.4 切割直径较大的工件时，切刀刃口最好磨成大圆弧形。1.5 切削工件时，由于刀具安装误差和进给误差等因素的影响，平头切刀常受横向切削力的作用而容易歪斜，此时可用120制作。顶部拐角处的切断刀平衡横向切削力以保持刀具稳定性。1.6当被切材料较硬时，切刀应做成120。除顶角外，还应在刀片上磨出负反转，以增强刀片的强度。1.7 当被切材料特别硬或需要强力切割时，可将刀杆底部加宽，形成鱼肚形，增强刀杆强度。2 淬火钢车刀几何参数的选择车削高硬度材料（如淬硬钢）的车刀几何参数选择时，刀头角度取负值，再配其他合适的角度，才能顺利切削。一般人会问，如果前角为负，这个车刀还

51、锋利吗？笔者认为，锋利和力量是工具的一对矛盾，不能孤立看待锋利。如果前角为10。20。车刀车削硬化钢，车刀会很快磨损，变钝或有缺口，所以锋利度只有在一定的强条件下才能发挥作用。但高强度并不是最终目的，高强度是为了锋利，其目的是为了更好地发挥锋利的作用。因此，必须辩证地看待锋利度和强度之间的关系。不同的被切削材料对刀具强度的要求不同，衡量车刀锋利度的标准也相应不同。例如在切削铝件时，车刀的前角磨成25或30，仍然可以保持良好的强度，而且这种车刀对于切削铝件很锋利。在车削钢件时，如果还选择了这么大的前角，就会失去切削所需的强度，其锋利度也无法有效发挥作用。此时，必须使前角变小。车削淬硬钢时，车刀的

52、前角应为负值，即-7。 A 8. ，使车刀的锋利度能起到有效的作用。前角确定后，按照以下步骤选择其他合适的切削角度，进一步增加刀具强度。2.1 刀片的倾斜度也取7.A.8.，以增强刃口强度。2.2取较小的后角2。3。 , 增加楔角。3 胶辊车刀几何参数的选择 胶辊车削时，由于切削力小，工件材料弹性好，切削变形大，所以在选择车刀角度时，强度要求可以少考虑车刀的。注重车刀的锋利度，减少工件的切削变形，保证工件表面的加工质量。为此，应首先选择较大的前角。如果使用硬质合金车刀，一般选择前角为40。50。关于。此外，在选择其他角度时，也应紧密配合，以增加车刀的锋利度。措施如下：3.1将后角增加到8。15

53、。 ，减小楔角，进一步提高车刀的锋利度，达到减少切削变形的目的。3.2增加过渡刃和修光刃，使切削力和切削热不会过于集中，从而减少车刀的磨损和工件的热烧伤，从而提高工件的表面质量。3.3 正面做成平面型，大前角，使切削能顺利流出和消除，避免缠绕在车刀或工件上。4 车刀安装位置和进给运动对车刀工作角的影响4.1 刀具安装位置对车刀工作角度的影响 安装车刀时，车刀刀尖应尽量对准工件的旋转中心。车削外圆时，如果车刀安装得太高，前角会增大。 ，后角减小，车刀后面的摩擦力增大，刀尖强度降低；反之，车刀安装过低，后角增大，前角变小，切削不够顺畅，有时甚至抬刀。件，折断车刀。车孔时，车刀装高或低，结果与车外圆

54、时正好相反。汽车端面无孔时，车刀必须对准中心，但一般情况下，可略高于中心。经验认为，车刀安装高度误差应小于工件直径的百分之一。另外，车刀的安装也会影响主副偏角的大小。4.2 进给运动对车刀工作角度的影响 在横向进给过程中，车刀按一定的切削量向前推进，车刀在端面上的轨迹不是圆，而是一个弧。 Kimede螺旋，车刀越靠近中心，切削量越大，螺旋越倾斜，使车刀后角变小，前角变大，所以后角应锐化时要锐化。大。纵向进给时，由于车刀在工件上的轨迹为螺旋线，该螺旋线的切线与原切削平面不重合，而是以一定的角度相交，因此减去切削时的实际后角相交角度的差异。在汽车外圆或孔的情况下，由于影响很小，可以忽略不计。车削螺

55、纹时，相交角很大，所以在刃磨螺纹刀的后角时，应加上螺旋角差，以克服刀具运动的影响。4.3 工件形状对车刀几何参数的影响 加工凸轮零件时，工件形状的变化也会引起车刀前后角度的变化，而这个角度的变化锐化时应考虑。在选择刀具的几何参数时必须适当考虑以上三个因素。总之，在选择车刀的几何参数时，应根据工件材料和车刀材料的机械物理性能、切削量和工件的刚度找出切削过程中的主要问题。 、车刀、夹具和机床等，把车刀的锋利度放在首位，以锋利度为前提，适当考虑车刀的强度。由于车刀的锋利度主要取决于前角的大小，因此需要先把握切削过程中的主要问题，合理确定前角值，然后再选择其他几何角度进行匹配。如何选择车刀的几何角度B

56、ewise Inc. HYPERLINK :/mypaper.pchome .tw/news/bewiseinc/3/1304049073/20080301114243/ tool-tool t _blank 工具工具。参考来源来自网络。车刀的几何角度是指车刀切削部分的各个几何元素之间的夹角，或它们之间形成的线与面与参考平面的二面角或夹角。它们分别确定车刀的切削刃和每个刀面的空间位置。根据“一边两角”理论，车刀有六个独立的标注角，分别是：主偏角Kr和刃倾角s，以确定车刀主切削刃的位置工具;面Aa的前角ro和后角ao；确定副切削刃和副后刀面Aa的副后倾角Kr和副后角ao。这些几何角度对车削过程的

57、影响很大，尤其是主偏角Kr、前角ro、后角ao和刃倾角s的影响。车刀几何角度的科学合理选择会影响车削过程的顺畅度。实施起着决定性的作用。下面将从分析车刀几何形状对切削力、切削热和刀具耐用度的影响入手。本着使切削轻、质量稳定、延长刀具寿命的目的，确定了科学车刀几何形状的一般原则。 . 1、车刀几何角度对切削力的影响在金属切削过程中，刀具切入工件，将多余的材料从工件上去除，会产生强大的力。这些力统称为切削力。切削力主要来自被加工材料在发生弹性和塑性变形时的阻力以及刀具、切屑和工件表面之间的摩擦力。根据切削力作用的不同，切削力可分解为三个相互垂直的分力。它们是：主切削力Fz、进给阻力Fx和切削深度阻

58、力Fy，其中Fz是主运动切向分解得到的总切削力Fr，是计算车削强度的主要因素工具，设计机器零件，并确定机床的功率。根据; Fx也称为轴向力，是Fr沿工件轴向的分力，是设计进给机构和计算车刀进给功率所必需的； Fy也称为径向力，即沿工件直径方向的Fr。它不消耗机床的功率，但当机床或工艺系统的刚性不足时，容易引起振动。 1、前角ro对切削力的影响前角ro增大，剪切角增大，金属塑性变形减小，变形系数减小，沿前刀面的摩擦力减小，所以切削力减小。但对于脆性材料，前角ro的变化不会对车削力产生很大影响，因为脆性材料在车削时切屑变形和加工硬化很小，变形抗力自然会相应降低。 .同时，实验也证明了前角ro的增加对切削力Fx和Fy有不同程度的影响。 Fy 的下降幅度更大。 2、前偏角Kr对切削力的影响前偏角Kr的变化改变了切削区域的形状和切削力Fxy的作用方向，从而使切削力也发生了变化。实验表明，当主偏角 Kr 增大时，切削厚度也随之增大，切削变厚，切削层变形减小，因此主切削力也减小，如图 3 所示。但是，当 Kr 增大时到60-75，Fz随着Kr的增加再次上升。这是因为此时刀尖圆弧所占的切削功比例增大，造成切屑变形和排屑。阻力