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第二节 铣削过程的基础知识
4)后刀面摩擦变形区：后刀面变形区4的形成，其一是被切金属 分离点以下的一薄层金属受刃口圆弧下部挤压；其二是由于后刀 面磨损棱面和加工表面的弹性恢复量，使已加工表面与后刀面形 成一段接触面，进一步增加了后刀面与已加工表面的挤压与摩擦。 上述四个变形区的内应力和变形情况是相互联系，又相互影响的。 2.切屑种类及形成条件 由于工件材料不同，切削条件不同，切削过程中的变形也不同， 因而产生不同的切屑。
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第二节 铣削过程的基础知识
一、切屑的形成过程
1.切削过程的基本规律 任何刀具的切削过程都是由切削刃的切割和刀面的推挤两方面的 作用，使切削层金属变成切屑脱离加工面。 (1)切削刃的切割作用 当刀具与工件接触，并使作用力逐渐增大 时，工件上的应力也逐渐增大，在刃口处应力最大，故此处金属 最先破裂而分离。 (2)前刀面的推挤作用 在给刀具以足够的力，并使相对运动连续 进行时，被切金属将沿切削刃运动方向分离而形成已加工表面。
(3)粒状切屑 当工件材料塑性差，切削速度低，切削层厚度大， 刀具前角小时，裂纹贯穿整个切屑层，使之成为梯形的单元分离 体，称为粒状切屑，如图6-5c所示。 (4)崩碎切屑 切削脆性金属(如铸铁等)时，由于材料的塑性小， 被切削表面层金属在刀具的切割和推挤下产生弹性变形和极小的 塑性变形后，便呈脆性破裂而形成崩碎切屑，如图6-5d所示。
二、积屑瘤和加工表面冷硬现象
1.积屑瘤
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第二节 铣削过程的基础知识
切削塑性材料时，切屑由刃口沿前刀面流出，这时切屑底层的滞 流层（图6⁃6a），由于受前刀面摩擦力的作用减低了流动速度。
图6-6 滞流层和积屑瘤 a)滞流层 b)积屑瘤
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第二节 铣削过程的基础知识
2.已加工表面的冷硬现象 金属经过冷加工之后，强度、硬度提高，而塑性下降，这种现象 称为加工硬化，又称为冷硬现象。
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第三节 铣削中的影响因素
一、铣削力
在铣削过程中，有大小相等方向相反的一对作用力和反作用力， 分别作用在铣刀和工件上。 1.铣削力的来源及影响铣削力的因素 (1)铣削力的来源 在铣刀的作用下，使切削层金属产生弹性变形、 塑性变形，转变为切屑，因此就有变形抗力作用在铣刀上。 (2)影响铣削力的因素 1)工件材料对铣削力的影响：工件材料的强度、硬度越高，则变 形抗力越大，铣削力越大；反之铣削力越小。
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第二节 铣削过程的基础知识
切削刃锐利，则切削时刃口处的应力更集中，切割作用强，切削 省力，分离处整齐，加工的表面粗糙度值也小。 (3)被切金属的变形区 被切金属在刀具的切削刃、前刀面和后刀 面的作用下，可分成四个变形区，如图6-4所示。
图6-4 四个变形区
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第一节 基 本 定 义
图6-2 圆柱铣刀的角度
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第一节 基 本 定 义
(1)螺旋角β 螺旋角是主切削刃的切线与基面之间的夹角，在切 削平面中测量。 (2)前角γo 前角是前面与基面间的夹角，在正交平面中测量。 tanγn=tanγocosβ(6⁃1) (3)后角αo 后角是后面与切削平面间的夹角，在正交平面中测 量。 tanαn=tan/cosβ(6⁃2) 2.面铣刀的几何角度
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第二节 铣削过程的基础知识
图6-5 切屑的种类 a)带状切屑 b)节状切屑 c)粒状切屑 d)崩碎切屑
(1)带状切屑 带状切屑是在精加工时最常见的一种切屑。 (2)节状切屑 节状切屑是在终滑移面上的滑移变形较充分，而达 到破裂的条件下产生的。
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第二节 铣削过程的基础知识
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第一节 基 本 定 义 一、铣削过程中的辅助平面
图6-1 铣刀上的基面和切削平面
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第一节 基 本 定 义
1.基面(pr) 通过切削刃选定点，并垂直于该点切削速度方向的平面称为基面。 2.切削平面(ps) 通过切削刃选定点，与切削刃相切，并垂直于基面的平面称为切 削平面。 3.正交平面(po) 通过切削刃选定点，并同时垂直于基面和切削平面的平面称为正 交平面。 4.法平面(pn)
中等职业教育机电类专业“十一五”规划教材
铣工工艺学
中国机械工业教育协会 全国职业培训教学工作指导委员会 机电专业委员会
黄冰 李胜 编
组编
第六章 铣削原理及刀具
1.理解铣刀主要几何参数的意义及作用，掌握合理 选择铣刀几何参数的原理。 2.理解并掌握铣削用量及其选择原则。 3.了解铣削过程中金属变形、切屑形成的基本规律， 积屑瘤及已加工表面的冷硬现象。 4.了解切削热、切削力等物理现象。 5.了解铣刀磨损过程及影响铣刀寿命的因素。
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第一节 基 本 定 义
通过切削刃选定点，并垂直于切削刃的平面称为法平面。 5.假定工作平面(pf) 通过切削刃选定点，并垂直于基面及铣刀轴线的平面称为假定工 作平面。
二、铣刀几何角度
1.圆柱铣刀的几何角度 由于圆柱铣刀的主偏角κr=90°，所以正交平面和假定工作平面与 端平面平行或重合，故
第一节 基 本 定 义
面铣刀切削刃上各点的基面和切削平面的位置不相同，其角度也 不相同，因此以在主切削刃上靠近刀尖处为选定点，面铣刀的几 何角度如图6⁃3所示。
图6-3 面铣刀的几何参数
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第一节 基 本 定 义
(1)主偏角κr 主偏角是在基面中测量的主切削平面与假定工作平 面间的夹角。 (2)副偏角κ′r 副偏角是在基面中测量的副切削平面与假定工作平 面间的夹角。 (3)刃倾角λs 刃倾角是在主切削平面中测量的主切削刃与基面间 的夹角。 (4)刀尖角εr 刀尖角是在基面中测量的主切削平面与副切削平面 间的夹角，也就是主切削刃与副切削刃在基面上的投影间的夹角。
第二节 铣削过程的基础知识
1)基本变形区：基本变形区1是图6-4所示OA和OE两条滑移线之 间的区域。 2)前刀面摩擦变形区：前刀面摩擦变形区2是在切削层金属变成 切屑而沿前刀面流出时，与前刀面发生很大的摩擦，在切应力的 作用下，切屑底层在刀具前刀面方向上又一次产生塑性变形，使 切屑底层金属沿前刀面方向伸长，这种变形称为前刀面摩擦变形。 3)刃前变形区：刃前变形区3是在刃口圆弧处的一个变形区域。