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除了切削刃半徑大小因素外，切屑形成、材料變形和應(yīng)力分布還受未變形切屑厚度與切削刃半徑之比的影響[9]。當(dāng)兩者比值降低至最小未變形切屑厚度以下，則主剪切區(qū)域會(huì)消失。綜上所述，減小刀具刃口半徑有利于降低切削溫度，減小切削力，降低切削應(yīng)力。但當(dāng)刀具鈍圓半徑為5μm時(shí)，后刀面上的米塞斯應(yīng)力范圍最廣，且最大應(yīng)力超過(guò)2500MPa。

對(duì)于此類(lèi)材料淬火零件的加工，可以采用CBN（立方氮化硼）刀片，CBN硬度僅次于金剛石，硬度可達(dá)7000～8000HV，因此耐磨性很高，與金剛石相比，CBN突出優(yōu)點(diǎn)是耐熱性比金剛石高得多，可達(dá)1200℃，可承受很高的切削溫度。此外其化學(xué)惰性很大，與鐵族金屬在1200～1300℃時(shí)也不起化學(xué)作用，因此非常適合加工不銹鋼材料。其刀具壽命是硬質(zhì)合金或陶瓷刀具的幾十倍。

對(duì)于此類(lèi)材料淬火零件的加工，可以采用CBN（立方氮化硼）刀片，CBN硬度僅次于金剛石，硬度可達(dá)7000～8000HV，因此耐磨性很高，與金剛石相比，CBN突出優(yōu)點(diǎn)是耐熱性比金剛石高得多，可達(dá)1200℃，可承受很高的切削溫度。此外其化學(xué)惰性很大，與鐵族金屬在1200～1300℃時(shí)也不起化學(xué)作用，因此非常適合加工不銹鋼材料。其刀具壽命是硬質(zhì)合金或陶瓷刀具的幾十倍。

結(jié)果展示：通過(guò)應(yīng)力云圖識(shí)別高應(yīng)力區(qū)域（如切削刃、刀具后刀面與工件接觸處），提取主應(yīng)力、等效應(yīng)力（如 von Mises 應(yīng)力）分布，評(píng)估材料的失效風(fēng)險(xiǎn)（如刀具磨損、工件表面裂紋）。圖16 應(yīng)力云圖可視化（3） 參數(shù)敏感性分析對(duì)比不同切削速度、進(jìn)給量、切削深度下的溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)差異，總結(jié)關(guān)鍵參數(shù)對(duì)結(jié)果的影響規(guī)律。

同時(shí)，在確保徑向切削刀最小的情況下，使用最大刀尖半徑可獲得更堅(jiān)固的切削刃、更好的表面紋理以及切削刃上更均勻的壓力分布。4、刃口處理的選用：刀片的切削刃倒圓（ER）也會(huì)影響切削力。一般而言，非涂層刀片的切削刃倒圓比涂層刀片（GC）的倒圓要小，這一點(diǎn)應(yīng)予以考慮，特別是在長(zhǎng)刀具懸伸和加工小孔時(shí)。

如圖8所示：A點(diǎn)為副切削刃上的點(diǎn)，C點(diǎn)為主切削刃上的點(diǎn)，B點(diǎn)為刀尖頂點(diǎn)。假設(shè)刀尖是鋒利的，即不考慮刀尖圓弧半徑。如果B-C邊先退出工件，A-B邊后退出工件，則切屑鉸接在已加工表面上，隨著銑削的進(jìn)行，切屑被推出工件，形成尺寸較大的底邊切出切削方向毛刺。如果A-B邊先退出工件，B-C 邊后退出工件，切屑鉸接在過(guò)渡表面上，被切出工件，形成尺寸較小的底邊切出切削方向毛刺。

在軸向切削的情況下，表面的最大子午局部半徑必須大于刀具尖端半徑，最大弧矢局部半徑必須大于刀具切削邊緣半徑。在離軸切削的情況下，表面的最大 X 局部半徑必須大于刀具尖端半徑，最大 Y 局部半徑必須大于切削邊緣半徑。如果進(jìn)入 OpticStudio 分析 -> 表面 -> 曲率，我們可以檢查整個(gè)表面的曲率分布。

近距離觀察刀頭 與傾斜角類(lèi)似，表面的局部半徑必須大于刀具的相應(yīng)半徑，否則表面將被過(guò)度切割和損壞。 在軸向切削的情況下，表面的最大子午局部半徑必須大于刀具尖端半徑，最大弧矢局部半徑必須大于刀具切削邊緣半徑。 在離軸切削的情況下，表面的最大 X 局部半徑必須大于刀具尖端半徑，最大 Y 局部半徑必須大于切削邊緣半徑。

近距離觀察刀頭與傾斜角類(lèi)似，表面的局部半徑必須大于刀具的相應(yīng)半徑，否則表面將被過(guò)度切割和損壞。在軸向切削的情況下，表面的最大子午局部半徑必須大于刀具尖端半徑，最大弧矢局部半徑必須大于刀具切削邊緣半徑。在離軸切削的情況下，表面的最大 X 局部半徑必須大于刀具尖端半徑，最大 Y 局部半徑必須大于切削邊緣半徑。

另一方面，刀具在徑向上的偏斜會(huì)受到切削深度與刀尖半徑之間相對(duì)關(guān)系影響。 當(dāng)切削深度小于刀尖半徑時(shí)，徑向切削力隨著切削深度的加深而不斷增加。切削深度等于或大于刀尖半徑，徑向偏斜將由主偏角決定。選擇刀尖半徑的經(jīng)驗(yàn)法則是刀尖半徑應(yīng)稍小于切削深度。這樣，可以使徑向切削力最小。

圖8 切削力系數(shù)、比切削力、切削力等隨未切削切屑厚度和切削刃半徑的變化b）在微銑削加工中，微銑刀剛度相對(duì)較差，導(dǎo)致它對(duì)切削力非常敏感，如圖9所示。圖9 微銑削中切削條件對(duì)切削力影響的有限元模型c）刀具刃口半徑、刀具磨損、刀具涂層和微觀尺度材料均勻性等對(duì)于微銑削質(zhì)量的影響不可忽略。

同時(shí)，采用彈性的尾架頂尖，可以有效地補(bǔ)償刀具至尾架一段的工件的受壓變形和熱伸長(zhǎng)量，避免工件的壓彎變形。 2、選擇合理的刀具角度 為了減小車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸產(chǎn)生的彎曲變形，要求車(chē)削時(shí)產(chǎn)生的切削力越小越好，而在刀具的幾何角度中，前角、主偏角和刃傾角對(duì)切削力的影響最大。 細(xì)長(zhǎng)軸車(chē)刀必須保證如下要求： 切削力小，減少?gòu)较蚍至Γ?em>切削溫度低，刀刃鋒利，排屑流暢，刀具壽命長(zhǎng)。

1.影響零件的表面質(zhì)量 若加工中產(chǎn)生了振動(dòng)，刀具與工件間將產(chǎn)生相對(duì)位移，會(huì)使加工表面產(chǎn)生振痕，嚴(yán)重影響零件的表面質(zhì)量和性能; 2.減少機(jī)床及刀具壽命 切削振動(dòng)時(shí)，工藝系統(tǒng)將持續(xù)承受動(dòng)態(tài)交變載荷的作用，刀具極易磨損(甚至崩刃)，機(jī)床連接特性受到破壞，嚴(yán)重時(shí)甚至使切削加工無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行; 3.產(chǎn)生噪音危害操作者身體健康 振動(dòng)中產(chǎn)生的噪音還將危害操作者的身體健康

(90°主偏角) 2）選擇具有L槽型的刀片 3）降低軸向切削力 - 更小的切深、更小的刀尖圓弧半徑和平行刃帶 4）選擇不等齒距疏齒銑刀 5）檢查刀具磨損 6）檢查刀柄跳動(dòng)量7）改進(jìn)刀具夾緊情況刀具懸伸過(guò)長(zhǎng) 1）使懸伸最小 2）使用不等齒距疏齒銑刀 3）平衡徑向和軸向切削力 - 45°主偏角、大刀尖圓弧半徑或圓刀片銑刀

對(duì)策：①采用間斷磨削或金剛石砂輪磨削。②選用較軟的砂輪，并經(jīng)常修整保持砂輪鋒利。③注意刃磨質(zhì)量，嚴(yán)格控制銑刀刀齒的振擺量。5） 切削用量選擇不合理，如用量過(guò)大，便機(jī)床悶車(chē)；斷續(xù)切削時(shí)，切削速度過(guò)高，進(jìn)給量過(guò)大，毛坯余量不均勻時(shí)，切削深度過(guò)小；切削高錳鋼等加工硬化傾向大的材料時(shí)，進(jìn)給量過(guò)小等。對(duì)策：重新選擇切削用量。

第5步：通過(guò)從外徑開(kāi)始朝向內(nèi)徑進(jìn)行一次垂直切削來(lái)完成最后切削。如果對(duì)臺(tái)肩進(jìn)行端面車(chē)削時(shí)的加工順序是由內(nèi)徑到外徑，則也可能出現(xiàn)切屑卷繞在刀具半徑上的問(wèn)題。更改刀具路徑可以改變切屑方向并解決問(wèn)題。 車(chē)端面從車(chē)端面 (1) 和倒角 (2) 開(kāi)始。如果可能且工件的幾何條件允許，則優(yōu)先加工倒角 (3)。

2.2球頭銑刀模型一般精加工時(shí)，球頭銑刀只有底部參與切削，底刃在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，可以近似為半球面[20]。如圖1所示，將兩刃的6 mm球頭銑刀建模為一個(gè)半徑為3 mm的半球，在每個(gè)仿真步進(jìn)后距離球心小于半徑R的點(diǎn)P將被切削，同時(shí)銑刀球面上生成新的P'，即將點(diǎn)云模型中P點(diǎn)重置為P'位置，同時(shí)P'的法線設(shè)置為指向銑刀球面球心。

三）切削速度 v c 切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。計(jì)算公式如下 v c=( π d w n )/1000 式中 v c ——切削速度 (m/min) ； dw ——工件待加工表面直徑（ mm ）； n ——工件轉(zhuǎn)速（ r/min）。 在計(jì)算時(shí)應(yīng)以最大的切削速度為準(zhǔn)，如車(chē)削時(shí)以待加工表面直徑的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)榇颂幩俣茸罡撸?em>刀具磨損最快。

三、普通螺紋的編程加工 在目前的數(shù)控車(chē)床中，螺紋切削一般有三種加工方法：G32直進(jìn)式切削方法、G92直進(jìn)式切削方法和G76斜進(jìn)式切削方法，由于切削方法的不同，編程方法不同，造成加工誤差也不同。我們?cè)诓僮魇褂蒙弦屑?xì)分析，爭(zhēng)取加工出精度高的零件。 1、G32直進(jìn)式切削方法，由于兩側(cè)刃同時(shí)工作，切削力較大，而且排削困難，因此在切削時(shí)，兩切削刃容易磨損。

三、普通螺紋的編程加工 在目前的數(shù)控車(chē)床中，螺紋切削一般有三種加工方法：G32直進(jìn)式切削方法、G92直進(jìn)式切削方法和G76斜進(jìn)式切削方法，由于切削方法的不同，編程方法不同，造成加工誤差也不同。我們?cè)诓僮魇褂蒙弦屑?xì)分析，爭(zhēng)取加工出精度高的零件。 1、G32直進(jìn)式切削方法，由于兩側(cè)刃同時(shí)工作，切削力較大，而且排削困難，因此在切削時(shí)，兩切削刃容易磨損。