引言

　　在車削加工中，加工表面質(zhì)量通常隨著切削深度的增加而降低实射，因此惊申，為達到加工表面質(zhì)量要求，往往不得不減小切削深度姓赂，采用多次車削來切除加工余量袋凶。多刃車刀的應用則可有效緩解加工表面質(zhì)量與加工效率之間的矛盾。

　　多刃車刀的結(jié)構(gòu)相當于將多把單刃車刀組合在一起痢腋。以兩刃車刀為例弦捶，其加工原理如圖1所示。設(shè)第一切削刃的切削深度為ap1二场，第二切削刃的切削深度為ap2党砸，其最大切削深度為各切削刃切削深度之和，即ap＝ap1+ap2。當切削深度小于ap2時莉狠，第一切削刃懸空锡胡，只有第二切削刃工作。根據(jù)“先粗后精”的加工原則蚜懦，各切削刃的切削深度應依次遞減绘雁，即ap1>ap2。與普通車刀相比援所，多刃車刀可在滿足相同表面質(zhì)量要求條件下增大切削深度庐舟，提高加工效率。同時住拭，當加工余量一定時挪略，采用多刃車刀可提高加工精度等級，降低加工表面殘余應力滔岳，減輕車床顫振杠娱，改善工件表面質(zhì)量。多刃車刀適用于光軸谱煤、通孔摊求、圓柱體工件等的加工，但用于加工階梯軸時需適當加寬退刀槽刘离，對應用范圍有一定限制室叉。

　　多刃車刀改善加工表面質(zhì)量的機理

　　機械加工表面存在表面粗糙度、波度等表面幾何形狀誤差和表面層的物理硫惕、機械性能變化茧痕。在車削加工中，影響工件表面質(zhì)量的因素主要有表面粗糙度察贵、冷作硬化慢况、表面殘余應力、表面波度等旋喊。采用多刃車刀可有效改善工件表面質(zhì)量阀秤。

　　１．表面粗糙度

　　采用多刃車刀可減小每一切削刃的切削深度九站，從而減小切削力及工件材料的塑性變形委鸯，因此可獲得較小的表面粗糙度脓大。另外屋骇，由于切削層較薄，切削刃與金屬材料的冷焊作用較小过桌，可減少積屑瘤殷彰、鱗刺的生成。因此，采用多刃車刀可顯著提高工件表面粗糙度哺肘。

　∨闺省２．冷作硬化

　　在切削加工中，金屬表層的塑性變形使晶體間產(chǎn)生剪切滑移佩迟、晶格扭曲并發(fā)生晶粒拉長团滥、破碎及纖維化，從而引起金屬材料的冷作硬化报强。冷作硬化可使工件表層硬度和強度提高灸姊，韌性降低，變得硬脆秉溉，影響加工表面質(zhì)量力惯。由于采用多刃車刀可減小材料塑性變形，因此可降低冷作硬化程度召嘶。此外父晶，由于多個切削刃相距較近，切削熱較難散發(fā)弄跌，可使刀刃與工件表層接觸區(qū)溫度升高甲喝，部分抵消冷作硬化作用。

　☆踔弧３．表面殘余應力

　　在切削加工中武骆，當表層材料相對基體材料發(fā)生形狀和體積變化時，在加工表面層將產(chǎn)生殘余應力溃杖，其大小隨深度而變化硝锨，外層應力與表層一基體材料交界處的應力方向相反，相互平衡卢圈。分別表示由冷塑性變形和熱塑性變形引起的殘余應力储佣。加工時，在切削力作用下借衅，已加工表面層因受拉應力而產(chǎn)生伸長塑性變形位蓉，表面積趨向增大，此時已加工表面層處于彈性變形狀態(tài)鹊属。切削力去除后冶媚，工件里層恢復原狀，但外層受塑性變形影響不可能完全恢復原狀危劫，因而在表層產(chǎn)生殘余壓應力彭旬，里層則產(chǎn)生相應拉應力與之平衡，這就是冷塑性變形引起的殘余應力容诬。

　　熱塑性變形引起殘余應力的機理為：加工時娩梨，工件表層在切削熱作用下產(chǎn)生熱膨脹沿腰，而里層基體材料受溫度影響較小，使表層熱膨脹受到限制而產(chǎn)生壓應力狈定。當切削溫度超過材料彈性變形范圍后颂龙，表層將產(chǎn)生熱塑性變形。切削加工結(jié)束后纽什，溫度下降措嵌，材料膨脹恢復，但表層因產(chǎn)生熱塑性變形不能完全恢復芦缰，因此在表層塑性區(qū)產(chǎn)生了殘余拉應力铅匹，基體材料中則產(chǎn)生與之平衡的壓應力。切削過程中的冷塑性變形與熱塑性變形產(chǎn)生的殘余應力方向相反饺藤，可相互抵消一部分包斑。但因切削加工中冷塑性變形較大，熱塑性變形較小涕俗，所以表面殘余應力總體上表現(xiàn)為壓應力罗丰。

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