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三）金屬切削基本知識 1、車削運動及形成的表面 車削運動：在切削過程中，為了切除多余的金屬，必需使工件和刀具作相對的切削運動，在車床上用車刀切除工件上多余金屬的運動稱為車削運動，可分為主運動和進給運動。 主運動：直接切除工件上的切削層，使之轉變為切屑，從而形成工件新表面的運動，稱主運動。切削時，工件的旋轉運動是主運動。

三、金屬切削基本知識1、車削運動及形成的表面車削運動：在切削過程中，為了切除多余的金屬，必需使工件和刀具作相對的切削運動，在車床上用車刀切除工件上多余金屬的運動稱為車削運動，可分為主運動和進給運動。 主運動：直接切除工件上的切削層，使之轉變為切屑，從而形成工件新表面的運動，稱主運動。切削時，工件的旋轉運動是主運動。

三）金屬切削基本知識 1、車削運動及形成的表面 車削運動：在切削過程中，為了切除多余的金屬，必需使工件和刀具作相對的切削運動，在車床上用車刀切除工件上多余金屬的運動稱為車削運動，可分為主運動和進給運動。 主運動：直接切除工件上的切削層，使之轉變為切屑，從而形成工件新表面的運動，稱主運動。切削時，工件的旋轉運動是主運動。

內孔車削中的切削力也是不可忽視的一個重要因素，對于給定的內孔車削工況(工件形狀,尺寸,夾緊方式等),切削力的大小和方向是抑制內孔車削振動,提高加工質量的重要因素,當刀具在進行切削時，切向切削力和徑向切削力使刀具產生偏斜現象，慢慢使刀具遠離工件，導致切削力偏斜，切向力將試圖強行壓下刀具，并使刀具遠離中心線，減小刀具的后角。

三）金屬切削基本知識 1、車削運動及形成的表面 車削運動：在切削過程中，為了切除多余的金屬，必需使工件和刀具作相對的切削運動，在車床上用車刀切除工件上多余金屬的運動稱為車削運動，可分為主運動和進給運動。 主運動：直接切除工件上的切削層，使之轉變為切屑，從而形成工件新表面的運動，稱主運動。切削時，工件的旋轉運動是主運動。

內孔車削中的切削力也是不可忽視的一個重要因素，對于給定的內孔車削工況（工件形狀、尺寸、夾緊方式等），切削力的大小和方向是抑制內孔車削振動，提高加工質量的重要因素，當刀具在進行切削時，切向切削力和徑向切削力使刀具產生偏斜現象，慢慢使刀具遠離工件，導致切削力偏斜，切向力將試圖強行壓下刀具，并使刀具遠離中心線，減小刀具的后角。

車削過程中：①切屑與刀具前刀面的摩擦力；②刀具在切入和退出工件時所遇到的金屬硬化程度不同；③振動過程中刀具實際幾何角度周期性改變；④振動時，刀具對工件相對運動軌跡是橢圓，因而引起切削截面周期性變化；⑤工件在前一轉時振動所留下的痕跡，引起了切削截面周期性變化。這5種情況都可引起切削力周期性的變化，并使F相離>F趨近。

車削過程中：①切屑與刀具前刀面的摩擦力；②刀具在切入和退出工件時所遇到的金屬硬化程度不同；③振動過程中刀具實際幾何角度周期性改變；④振動時，刀具對工件相對運動軌跡是橢圓，因而引起切削截面周期性變化；⑤工件在前一轉時振動所留下的痕跡，引起了切削截面周期性變化。這5種情況都可引起切削力周期性的變化，并使F相離>F趨近。

隨著主偏角的增大，徑向切削力明顯減小，在不影響刀具強度的情況下應盡量增大主偏角。 主偏角Kr=90°（裝刀時裝成85°～88°），配磨副偏角Kr＇=8°～100°，刀尖圓弧半徑γS=0.15～0.2mm，有利于減少徑向分力。 3）刃傾角（λs）傾角影響著車削過程中切屑的流向、刀尖的強度及3個切削分力的比例關系。

三、研究展望 為了真實描述切削過程的材料的力學行為和刀具-切屑-工件接觸狀態，建立準確的有限元仿真模型，如圖10所示，建議研究方向如下：●仿真模型的完善：1)改進仿真方法，真實模擬切屑-工件分離過程中網格單元的狀態。2)真實描述材料的應力-應變關系。3)建立全面的摩擦模型?！駭U展綜合模型：1)簡化仿真模型的同時也會降低預測準確性。

后角不能為零度或負值，一般在6°～12°之間選取。 3）主偏角(Kr ) 的選用原則 首先考慮車床、夾具和刀具組成的車削 工藝系統的剛性，如系統剛性好，主偏角應取小值，這樣有利于提高車刀使用壽命、改善散熱條件及表面粗造度。其次要考慮加工工件的幾何形狀，當加工臺階時，主偏角應取90°，加工中間切入的工件，主偏角一般取60 °。

在粗車和半精車時，刀尖位置比工件的出中心高1％D左右（D表示被加工工件直徑）。 工件裝夾不牢工件本身的剛性不能承受車削時的切削力，因而產生過大的撓度，改變了車刀與工件的中心高度（工件被抬高了），形成切削深度突增，出現啃刀，此時應把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，以增加工件剛性。

2 有限元仿真軟件介紹及設置本文所采用的有限元CAE軟件為Advant Edge，是一款專業性較強、針對優化金屬切削和輔助刀具設計的軟件，提供了多種2D和3D（包括車削、銑削、鉆削和拉削等）工藝分析模塊。本文中的有限元仿真可直接采用Advant Edge自帶的二維拉削模塊進行，其大致分析流程為：刀具及工件參數設定、網格劃分、材料定義、切削參數定義、求解過程分析和仿真結果分析。

在粗車和半精車時，刀尖位置比工件的出中心高1％D左右（D表示被加工工件直徑）。 工件裝夾不牢工件本身的剛性不能承受車削時的切削力，因而產生過大的撓度，改變了車刀與工件的中心高度（工件被抬高了），形成切削深度突增，出現啃刀，此時應把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，以增加工件剛性。

螺紋滾壓的優點：①表面粗糙度小于車削、銑削和磨削；②滾壓后的螺紋表面因冷作硬化而能提高強度和硬度；③材料利用率高；④生產率比切削加工成倍增長，且易于實現自動化；⑤滾壓模具壽命很長。但滾壓螺紋要求工件材料的硬度不超過HRC40;對毛坯尺寸精度要求較高；對滾壓模具的精度和硬度要求也高，制造模具比較困難；不適于滾壓牙形不對稱的螺紋。

螺紋滾壓的優點：①表面粗糙度小于車削、銑削和磨削；②滾壓后的螺紋表面因冷作硬化而能提高強度和硬度；③材料利用率高；④生產率比切削加工成倍增長，且易于實現自動化；⑤滾壓模具壽命很長。但滾壓螺紋要求工件材料的硬度不超過HRC40;對毛坯尺寸精度要求較高；對滾壓模具的精度和硬度要求也高，制造模具比較困難；不適于滾壓牙形不對稱的螺紋。

從切削過程來看，切屑在破裂前變形很小，和塑性材料的切屑形成機理也不同。它的脆斷主要是由于材料所受應力超過了它的抗拉極限。加工脆硬材料，如高硅鑄鐵、白口鐵等，特別是當切削厚度較大時常得到這種切屑。由于它的切削過程很不平穩，容易破壞刀具，也有損于機床，已加工表面又粗糙，因此在生產中應力求避免。其方法是減小切削厚度，使切屑成針狀或片狀;同時適當提高切削速度，以增加工件材料的塑性。

螺紋滾壓的優點：①表面粗糙度小于車削、銑削和磨削；②滾壓后的螺紋表面因冷作硬化而能提高強度和硬度；③材料利用率高；④生產率比切削加工成倍增長，且易于實現自動化；⑤滾壓模具壽命很長。但滾壓螺紋要求工件材料的硬度不超過HRC40;對毛坯尺寸精度要求較高；對滾壓模具的精度和硬度要求也高，制造模具比較困難；不適于滾壓牙形不對稱的螺紋。