Fxnw f 1000
×10-3（KW）—— 进给运动消耗的功率，占 总消耗功率的5%左右。
切深抗力方向没有位移，因此不消耗功率。
总消耗功率：Pm=（Fzvc+
Fxnw f 1000
）×10-3
机床电机功率：
PE
Pc
(KW )
式中 η —— 机床传动效率，通常η= 0.75～0.85
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教案十
教案九
3.1 切削过程与切屑类型
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切削变形实验设备与录像装置
教案九
3.1 切削过程与切屑类型
直角切削
没有副刃参加切削，且λs = 0°。
a）直角切削
b）斜角切削
c）不自由切削
直角、斜角自由切削与不自由切削
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教案九
3.1 切削过程与切屑类型
一、切屑成形过程及切削变形区的划分
切屑
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教案十 3.1 切削过程与切屑类型
断屑槽在前刀面的位置有三种型式： （a）平行式；（b）外斜式；（c）内斜式。 ➢ 其中外斜式最常用，平行式次之。内斜式主要用于
背吃刀量ap较小的半精加工和精加工。
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教案十 3.1 切削过程与切屑类型
改变刀具角度 ➢ 增大刀具主偏角，切削厚度变大，有利于断屑。
滞留层 （3）滞留层脱离 （4）新的滞留层产生 （5）积屑瘤不断的生成、
脱落
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教案十
3.1 切削过程与切屑类型
3、积屑瘤对切削过程的影响
◆增大前角，减小切削变形 和切削力 ◆降低加工精度 ◆增大已加工表面粗糙度 ◆影响刀具寿命
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教案十
3.1 切削过程与切屑类型
4、控制积屑瘤的措施
➢切削脆性材料 产生崩碎切屑，切削过程不平稳,表面粗糙度大， 应↑γ0↑v↓hD
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教案十 3.1 切削过程与切屑类型
切
屑
类
带状切屑
型
（
视
频
）
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单元切屑 切屑形态照片
挤裂切屑 崩碎切屑
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教案十 3.1 切削过程与切屑类型
2、切屑的控制 ➢控制切屑的意义
➢断屑机理及措施
➢ 减小刀具前角可使切屑变形加大，切屑易于折断。 ➢ 刃倾角可以控制切屑的流向，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； 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。
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教案十 3.1 切削过程与切屑类型
调整切削用量 ➢ 提高进给量使切削厚度增大，对断屑有利；但增大
教案十
切削力Fz 2）切深抗力Fy 3）进给力Fx
Fr FZ2 FX2Y FZ2 FY2 FX2
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教案十
3.2 切削力
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教案十
3.2 切削力
3、切削功率
Fzvc×10-3（KW）——主运动消耗的功率 ，占总 切
削功率的95%左右。
（1）正确选择切削速度 （2）使用润滑性能好的切削液 （3）增大刀具前角 （4）适当提高工件材料硬度。
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3.1 切削过程与切屑类型
四、切屑的类型及控制
1、切屑的类型
➢切削塑性材料
带状切屑
挤裂切屑
单元切屑
切削平稳，力波动小 滑移量较大，局部 切削不平稳，力波动大 加工面光洁，断屑难 剪应力达断裂强度 加工表面粗糙 少见
3.2 切削力
二、切削力的计算及经验公式
1、计算切削力的指数公式
Fz
CFz
a X Fz p
f YFz
V nFz
KFz
Fy
CFy
a X Fy p
f YFy
V nFy
KFy
Fx
CFx
a X Fx p
f YFx
V nFx
KFx
CFz、CFy、CFx——与被加工金属材料和切削条件有关的系数；
切屑经第Ⅰ、第Ⅱ变形区的剧烈变形后，硬度 增加，塑性下降，脆性增加。在切屑排出过程中， 当碰到障碍时，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。
工件材料脆性越大、切屑厚度越大、切屑卷曲半 径越小，切屑就越容易折断。
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教案十 3.1 切削过程与切屑类型
采用断屑槽
对流动中的切屑施加一定的约束力，使切屑应变增大， 切屑卷曲半径减小。
切屑与切削层尺寸
变形系数Ah的计算
教案十
3.1 切削过程与切屑类型
影响切削变形的因素
1、切削厚度 2、刀具角度 3、切削速度
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教案十
3.1 切削过程与切屑类型
三、积屑瘤的形成及其对切削过程的影响
1、形成前提：
（1）工件材料的塑性；（2）切削速度；
2、积屑瘤生成过程
（1）产生新鲜表面 （2）温度和压力下，产生
会增大加工表面粗糙度。 ➢ 适当地降低切削速度使切削变形增大，也有利于断
屑，但这会降低材料切除效率。
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教案十
3.2 切削力
一、切削力的来源、切削合力及分解、切削功率
1、切削力的来源
★ 切削层金属、切 屑和工件表面金属 的弹、塑性变形所 产生的抗力 ★ 切屑、工件与刀 具间摩擦阻力
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教案九
3.1 切削过程与切屑类型
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教案九
3.1 切削过程与切屑类型
晶粒滑移示意图
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教案九
3.1 切削过程与切屑类型
二、变形程度的表示方法
——变形系数Λh ◆ 厚度变形系数
h
hch hD
cos( ) sin
◆ 长度变形系数
L
LD Lch
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Lch LD
金
M
属
终滑移线
切 削A
变
形
Φ剪切角
刀具
过
程 始滑移线：τ=τs
（
视
O
频
）
切屑根部金相照片
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3.1 切削过程与切屑类型
金属切削过程中的滑移线和流线示意图
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教案九
3.1 切削过程与切屑类型
三个变形区分析
➢ 第Ⅰ变形区：金属切削 过程的塑性变形主要集中 于此区。
Ⅱ Ⅰ
Ⅲ
切削部位三个变形区
➢ 第Ⅱ变形区：此变形区的变形是造成前刀面磨损和产生积 屑瘤的主要原因。
➢ 第Ⅲ变形区：造成已加工面加工硬化和纤维化的主要原因。
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教案九 第3章 金属切削过程与控制
3.1 切削过程和切屑 3.2 切削力 3.3 切削热、切削温度和切削液 3.4 刀具的磨损和刀具耐用度 3.6 切削用量的合理选择 教学目的：掌握切削的三个变形区；了解切屑的基本类型； 掌握切削力的组成及计算方法；掌握切削热的产生以及对刀 具寿命的影响。 教学重点：1．金属切削过程中所产生的物理现象及其 内在规律及应用；2．刀具耐用度和刀具总寿命；3．合理 选择切削用量的原则和方法；
xFz、xFy、xFx——背吃刀量ap的影响指数；