在金屬切削加工過程中波笆，切屑形狀千變?nèi)f化憔吉，要實現(xiàn)切屑形成過程仿真，必須將切屑形狀參數(shù)化栗怪，并根據(jù)加工條件計算這些參數(shù)值麸应。

　　多年來，國內(nèi)外學者對切屑形狀及其形成進行了大量深入研究娘瞻，建立起十幾種切屑形成模型损侄，在切屑流動方向、切屑卷曲機理及切屑折斷方式等方面取得了重要成果叶雹。但由于切屑問題極為復雜审孽，許多研究尚屬定性分析，特別是對切屑橫向卷曲還沒有量化計算的方法浑娜。

　　本文根據(jù)切屑的形成機理及變形規(guī)律佑力，分析影響切屑形狀各因素的主次程度，建立數(shù)學模型筋遭，實現(xiàn)對切屑形狀參數(shù)量化計算打颤，為切屑造型提供數(shù)據(jù)。

　　切屑形成及形狀參數(shù)

　　刀具切入工件時漓滔，被切金屬層經(jīng)剪切面發(fā)生塑性滑移變形成為切屑编饺，再經(jīng)刀具卷屑槽卷曲變形，形成一個等螺距螺旋形切屑响驴，其形狀可由螺旋外徑2r透且、螺距p、螺旋面與軸的夾角q確定豁鲤。切屑流出后受工件秽誊、刀具及機床等阻礙引起再度變形或折斷，從而產(chǎn)生各種類型的切屑跟斜，因此低案，其它類型切屑均可視為螺旋切屑的演變和組合。

　　切削加工過程中绪论，影響1/rx辕憋、1/rz及q的因素很多，諸如被加工材料的性質卷俱、切削用量寒焚、刀具幾何參數(shù)、冷卻液及加工方式等。通過對主要影響因素的分析計算和對其它因素進行綜合實驗鞭玩，可實現(xiàn)切屑形狀參數(shù)的量化計算备秋。

　　切屑軸截面參數(shù)計算

　　確定螺旋形切屑軸截面形狀的參數(shù)有：切屑厚度hch，切屑寬度bch羽抒，切屑偏角kch聂祈。
 
　　由切削原理可得到切屑軸截面參數(shù)計算公式

　　hch=Ahf sinkr (4)

　　bch= ap sinkr (5)

　　kch=arctan(Ahtankr) (6)

　　其中變形系數(shù)Ah= cos(f-co) 

　　式中進給量f、切深ap蝶锋、刀具主偏角kr及前角co為已知參數(shù)陆爽，剪切角f可用實驗公式求出。

　　切屑上卷曲率計算

　　切屑上卷半徑R0主要與卷屑槽和積屑瘤有關扳缕，由于目前常用的硬質合金刀具切削速度較高慌闭，一般不會產(chǎn)生積屑瘤，因此不考慮積屑瘤對切屑形成的影響躯舔。當前刀面有卷屑槽時驴剔，切屑流出受槽型后壁的作用使切屑抬起，切屑根部受彎矩作用粥庄，在自由面一側形成壓應力丧失，在前刀面一側形成拉應力，使切屑產(chǎn)生上向卷曲惜互。由此可得

　　R0=(w-lf)cos(s/2)

　　其中刀屑接觸長度lf=km hDsin(f+b-g0) 

　　sinfcosb 

　　切削厚度hD=f·sinkr

　　式中w為卷屑槽寬布讹，s為槽底夾角，實驗系數(shù)km≈2训堆，摩擦角b通過切削分力可求出描验。

　　設Cx為其它影響因素綜合系數(shù)，則切屑上卷曲率計算公式為

　　1 = Cx = Cx 

　　rx R0 (w-lf)coss/2 

　　切屑橫卷曲率計算

　　目前對切屑橫向卷曲的研究還只是作定性分析坑鱼，認為影響切屑橫向卷曲的因素有兩項較為顯著：切屑在寬度方向形成側流和副切削刃參加切削帘染。據(jù)此從理論上建立切屑橫向曲率計算公式，未知因素由實驗系數(shù)調整谅璧。
 
　　設切屑形成時在寬度方向上的變形量為D耕疟，受工件阻礙引起長度方向上的速度差Dv=v2-v1，同時產(chǎn)生角速度w=v2/rz1=v1/(rz1-bD)(見圖4)摇值；令Dv=(D/kw1bD)v1贵筹，D=bch-bD，系數(shù)kw1由實驗求出茫步，則切屑側流引起的曲率為

　　1 = D 

　　rz1 bD(D+kw1bD)

　　在同樣切削厚度下，主副切削刃承擔的負荷相當時枢竟，切屑橫向曲率接近最大拿豺；而切削厚度越大，副切削刃對切屑的橫向卷曲影響也越大。令主副切削刃長度之比為x咱缭，kw2和aw為實驗確定的參數(shù)挂悲，則副切削刃參與切削引起的曲率為

　　1 =kw2xhDaw 

　　rz2

　　采用優(yōu)化設計的方法，令kw1俊戳、kw2和aw分別以步長1揖赴、0.1和0.1在1-5、0-1和0-1的范圍內(nèi)變化抑胎，代入各式求出計算值Crz燥滑，通過切削實驗得到測量值Lrz，求出使S(Lrz-Crz)2最小的一組系數(shù)kw1阿逃、kw2和aw铭拧。

　　切屑流屑角計算

　　直角切削時，切屑沿切削刃垂直方向流出恃锉，而三維切削時切屑流出方向與主切削刃垂直方向成一夾角搀菩，此角近似等于流屑角h。分析流屑角的方法有多種：Stabler法則提出h=cls破托，Colwell認為切屑流動方向近似垂直于切削刃弦肪跋，Wang and Mathew指出刀尖圓弧半徑和切削刃傾斜程度是影響切屑流向的主要原因。

　　能夠對流屑角定量計算的方法是流屑角實驗回歸方程：

　　l=0.21ap-0.74f0.424(rs+0.45)0.68(kr-16)1.280.99gn+cls

　　式中c≈0.62-0.67土砂，是與工件材料有關的系數(shù)澎嚣。

　　設在一道加工工序(或工步)中不需換刀，則刀具參數(shù)為常數(shù)存妇。

　　Cl1=0.21(rs+0.45)0.68(kr-16)1.280.99gn男软，Cl2=cls

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)，轉載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡分享唉奇，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責灯烤，也不構成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布闻街、編輯整理上傳欧蠢，對此類作品本站僅提供交流平臺，不為其版權負責架讳。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻榴烦、圖片、文字如涉及作品版權問題文饱，請第一時間告知绝壹，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容，以保證您的權益融吓！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn判阀。