3金切與機床-金屬切削過程的基本理論課件

教學單元3金屬切削的基本理論3.1知識引入3.2切削變形3.3切削力3.4切削熱與切削溫度3.5刀具磨損教學單元3金屬切削的基本理論金屬切削的基本理論是關(guān)于金屬切削過程中基本物理現(xiàn)象變化規(guī)律的理論。金屬切削過程就是刀具從工件表面上切除多余的金屬，形成切屑和已加工表面的過程。伴隨這一過程將產(chǎn)生一系列物理現(xiàn)象，包括切削變形、切削力、切削溫度和刀具磨損等，而這些現(xiàn)象均以切削過程中金屬的彈性、塑性變形為基礎(chǔ)，將直接或間接地影響工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率等。生產(chǎn)實踐中出現(xiàn)的積屑瘤、鱗刺、振動等問題，又都同切削過程中的變形規(guī)律有關(guān)。因此，了解并掌握這些變化規(guī)律，對分析解決切削加工中出現(xiàn)的問題有著十分重要的意義。返回3.1知識引入金屬切削的過程中到底會發(fā)生什么樣的變形?變形的規(guī)律如何?若某中碳鋼零件在某數(shù)控機床上加工時，出現(xiàn)了不易折斷的帶狀切屑，嚴重影響了加工的進行，如何解決該問題?在切削加工塑性金屬材料工件時，有時會出現(xiàn)以下現(xiàn)象:以15m/min的速度進給0.2mm/r,加工直徑為60mm的某中碳鋼工件后，發(fā)現(xiàn)前刀面上主切削刃附近“長出”了一個硬度很高的楔塊，如圖3-1所示，這是怎么回事呢?下一頁返回2.2切削變形一、切屑的形成與變形原理金屬切削過程實質(zhì)是一種擠壓過程，在這一過程中產(chǎn)生的許多物理現(xiàn)象，都是由切削過程中的變形和摩擦所引起的。切屑的形成過程就是切削層金屬的變形過程。第一強度理論第三強度理論2.2切削變形一、切屑的形成與變形原理切屑的形成的力學模型分析切屑上的受力情況，如圖所示：在前刀面有法向力Fn和摩擦力Ff；在剪切面也有一個正壓力Fns和剪切力Fs，這兩對力相互平衡。Fτ——是Fn和Ff的合力，稱為切屑形成力。?——是剪切滑移面和切削速度方向之間的夾角，稱為剪切角。β——是Fτ和Fn之間的夾角，稱為摩擦角。2.2切削變形一、切屑的形成與變形原理1.切削時的三個變形區(qū)切削過程中金屬的變形發(fā)生在三個區(qū)域內(nèi)，如圖3-2所示。第Ⅰ變形區(qū)：靠近切削刃處，或稱基本變形區(qū)。即剪切變形區(qū)，金屬剪切滑移，成為切屑。金屬切削過程的塑性變形主要集中于此區(qū)域。2.2切削變形一、切屑的形成與變形原理李和謝弗（LeeandShaffer）公式：該公式也稱為切削第一定律，是根據(jù)主應力方向與最大剪切應力方向之間的夾角為45°的原理來計算剪切角。有：從上式可看出：1、當前角γ0增大，?增大，變形減小。2、當摩擦角β增大，?減小，變形增大。3.2切削變形一、切屑的形成與變形原理1.切削時的三個變形區(qū)第Ⅱ變形區(qū)：切屑與前面摩擦的區(qū)域Ⅱ稱為第二變形區(qū)，或稱摩擦變形區(qū)。此變形區(qū)的變形是造成前刀面磨損和產(chǎn)生積屑瘤的主要原因。3.2切削變形一、切屑的形成與變形原理1.切削時的三個變形區(qū)第Ⅲ變形區(qū)：工件已加工表面與后面接觸的區(qū)域Ⅲ稱為第三變形區(qū)，或稱加工表面變形區(qū)。第Ⅲ變形區(qū)主要影響刀具后刀面和副后刀面的磨損，造成已加工表面的纖維化、加工硬化和殘余應力，從而影響工件已加工表面的質(zhì)量。3.2切削變形一、切屑的形成與變形原理2.切屑的形成和種類切削塑性材料(如鋼等)時，被切層一般經(jīng)過彈性變形、塑性變形(滑移)、擠裂和切離四個階段形成切屑。切削脆性材料(如鑄鐵等)時，被切層一般經(jīng)過彈性變形、擠裂和切離三個階段形成切屑。圖3-4(a)彈性變形;(b)擠裂;(c)切離圖3-3(a)彈性變形:(b)塑性變形(滑移):(c)擠裂(d)切離3.2切削變形一、切屑的形成與變形原理2.切屑的形成和種類切削金屬形成切屑的過程是一個類似于金屬材料受擠壓作用，產(chǎn)生塑性變形進而產(chǎn)生剪切滑移的變形過程。切屑的形成是在第Ⅰ變形區(qū)內(nèi)完成的。一般速度范圍內(nèi)第Ⅰ變形一區(qū)寬度為0.02～0.2mm，速度越高，寬度越小。第Ⅰ變形區(qū)金屬的滑移3.2切削變形一、切屑的形成與變形原理2.切屑的形成和種類帶狀切屑：這是最常見的一種切屑。它的內(nèi)表面是光滑的，外表面是毛茸的。加工塑性金屬材料，當切削厚度較小、切削速度較高、刀具前角較大時，一般常得到這類切屑。它的切削過程平穩(wěn)，切削力波動較小，已加工表面的表面粗糙度值較小。a帶狀切屑3.2切削變形一、切屑的形成與變形原理2.切屑的形成和種類節(jié)狀切屑：這類切屑與帶狀切屑不同之處在于表面呈鋸齒形，內(nèi)表面有時有裂紋。這種切屑大多在切削速度較低、切削厚度較大、刀具前角較小時產(chǎn)生。b節(jié)狀切屑3.2切削變形一、切屑的形成與變形原理2.切屑的形成和種類單元切屑：在擠裂切屑的剪切面上，裂紋擴展到整個面，則整個單元被切離，稱為梯形的單元切屑。產(chǎn)生單元切屑時，切削過程不平穩(wěn)，切削力波動較大，加工表面質(zhì)量較差。c單元切屑3.2切削變形一、切屑的形成與變形原理2.切屑的形成和種類崩碎切削：這是加工脆性材料的切屑。這種切屑的形狀是不規(guī)則的，加工表面是凸凹不平的。加工脆硬材料，如高硅鑄鐵、白口鑄鐵等，當切削厚度較大時常得到這種切屑。它的切削過程很不平穩(wěn)，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(chǎn)中應力求避免。其方法是減小切削厚度，使切削成針狀或片狀；同時適當提高切削速度，以增加工件材料的塑性。d單元切屑3.2切削變形二、積屑瘤在切削速度不高而又能形成連續(xù)切屑的情況下，加工一般鋼料或其他塑性材料時，常常在刀具前面粘著一塊剖面有時呈三角狀的硬塊。它的硬度很高，通常是工件材料的2~3倍，在處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)時，能夠代替切削刃進行切削。這塊冷焊在前面上的金屬稱為積屑瘤或刀瘤。積屑瘤剖面金相磨片如圖所示。3.2切削變形二、積屑瘤1、積屑瘤的形成(1)形成條件：簡單地概括為3句話:中等切削速度，切削塑性材料，形成帶狀切屑。(2)形成原因：切削過程中，切屑底面與前刀面間產(chǎn)生的擠壓和劇烈摩擦，切屑底層的金屬流動速度低于上層流動速度，形成滯流層，當滯流層金屬與前刀面間的摩擦力超過切屑本身分子間的結(jié)合力時，滯流層一部分金屬在溫度和壓力適當時就粘結(jié)在刀刃附近而形成積屑瘤。3.2切削變形二、積屑瘤2.對切削加工的影響(1)增大前角：積屑瘤鉆附在前刀面上，增大了刀具的實際前角。當積屑瘤最高時，刀具有30°左右的前角，因而可減少切削變形，降低切削力。(2)增大切削厚度：積屑瘤前端伸出于切削刃外，伸出量為△，使切削厚度增大了△，因而影響了加工精度。3.2切削變形二、積屑瘤2.對切削加工的影響

(3)增大已加工表面粗糙度：積屑瘤鉆附在切削刃上，使實際切削刃呈一不規(guī)則的曲線，導致在已加工表面上沿著主運動方向刻劃出一些深淺和寬窄不同的縱向溝紋;積屑瘤的形成、增大和脫落是一個具有一定周期的動態(tài)過程(每秒鐘幾十至幾百次)，使切削厚度不斷變化，由此可能引起振動;積屑瘤脫落后，一部分鉆附于切屑底部而排出，一部分留在已加工表面上形成鱗片狀毛刺。3.2切削變形二、積屑瘤2.對切削加工的影響

(4)影響刀具耐用度：積屑瘤包圍著刀具切削刃，同時覆蓋著一部分前刀面，具有代替刀刃切削，保護刀刃、減小前刀面磨損的作用，從而減少了刀具磨損。切屑刀具積屑瘤3.2切削變形二、積屑瘤3、影響積屑瘤的主要因素及控制措施

(1)工件材料的塑性：影響積屑瘤的主要因素是工件材料的塑性。工件材料的塑性大，很容易生成積屑瘤，所以對于塑性好的碳素鋼工件，可先進行正火或調(diào)質(zhì)處理，以提高硬度、降低塑性。3.2切削變形二、積屑瘤3、影響積屑瘤的主要因素及控制措施(2)切削速度：切削速度是通過切削溫度影響積屑瘤的，切削條件中對積屑瘤影響最大的是切削速度vc。如圖3-5所示，切削45鋼為例，在低速vc<3m/min和較高速度vc≥60m/min范圍內(nèi)，摩擦系數(shù)都較小，故不易形成積屑瘤。在切削速度約為20m/min，切削溫度約300℃，產(chǎn)生積屑瘤的高度達到最大值。加工條件：材料45鋼αp=4.5m，f=0.67mm/r3.2切削變形二、積屑瘤3、影響積屑瘤的主要因素及控制措施

(3)進給量：進給量增大，則切削厚度增大。切削厚度越大，刀與切屑的接觸長度越長，就越容易形成積屑瘤。若適當降低進給量，使切削厚度hD變薄，以減小切屑與前刀面的接觸與摩擦，則可減小積屑瘤的形成。切削塑性材料過程3.2切削變形二、積屑瘤3、影響積屑瘤的主要因素及控制措施

(4)刀具前角：增大前角，切屑變形減小，不僅使前刀面的摩擦減小，同時減少正壓力，這就減小了積屑瘤的生成基礎(chǔ)。實踐證明，前角為35°，一般不易產(chǎn)生積屑瘤。圖3-6所示，是切削合金鋼消失積屑瘤時的切削速度、進給量和前角之間關(guān)系。加工條件：材料合金鋼、P10(YT15)γo=0°rε=0.5mmαp=2mm3.2切削變形二、積屑瘤3、影響積屑瘤的主要因素及控制措施

(5)前刀面的粗糙度：前刀面越粗糙，摩擦越大，給積屑瘤的形成創(chuàng)造了條件。若前刀面光滑，積屑瘤也就不易形成。(6)切削液：合理使用切削液可減少摩擦，也能避免或減少積屑瘤的產(chǎn)生。精加工中，為降低已加工表面粗糙度，應盡量避免積屑瘤的產(chǎn)生。3.2切削變形三、已加工表面層質(zhì)量簡介1、加工硬化加工層產(chǎn)生了急劇的塑性變形后，使離加工表面0.1~0.5mm層內(nèi)顯微硬度提高，破壞了內(nèi)應力平衡，改變了表層組織性能，使得已加工表面層的金屬晶粒產(chǎn)生扭曲、擠緊和破碎等(如圖3-7所示)，降低了材料的沖擊韌度和疲勞強度，增加了材料的切削難度。3.2切削變形三、已加工表面層質(zhì)量簡介

2.表層殘余應力由于切削層塑性變形的影響，會改變表面層殘余應力的分布，如切削后切削溫度降低，使已加工表面層由膨脹而呈收縮，在收縮時它受底層材料阻礙下，使表面層中產(chǎn)生了拉應力。殘余拉應力受沖擊載荷作用，會降低材料疲勞強度，出現(xiàn)微觀裂紋，降低材料的抗腐蝕性。表層殘余應力3.2切削變形三、已加工表面層質(zhì)量簡介3.表層微裂紋切削過程中切削表面在外界摩擦、積屑瘤和鱗刺等因素作用以及在表面層內(nèi)受應力集中或拉應力等影響下，造成已加工表層產(chǎn)生微裂紋。微裂紋不僅降低材料的疲勞強度和耐腐蝕，而且微裂紋不斷擴展情況下，造成了零件的破壞。3.2切削變形三、已加工表面層質(zhì)量簡介4.表層金相組織切削時由于切削參數(shù)選用不當或切削液澆注不充分，會造成加工表面層的金相組織變化，影響被加工材料原有性能。例如零件在淬火后又經(jīng)回火呈均勻的馬氏體組織，消除了內(nèi)應力。但在磨削時，由于磨削溫度過高，冷卻不均勻，出現(xiàn)二次回火而呈屈氏體組織，造成了組織不均勻，產(chǎn)生內(nèi)應力，降低材料韌性而變脆。3.2切削變形四、表面粗糙度的形成1.理論粗糙度刀具幾何形狀和切削運動引起的表面不平度。主要是刀具的主偏角、副偏角、刀尖圓弧半徑r以及進給量f對切削后工件上的殘留層高度來體現(xiàn)的。主偏角、副偏角、進給量越小表面粗糙度越小;刀尖圓弧半徑r越大，表面粗糙度越小。如圖3-8所示。3.2切削變形四、表面粗糙度的形成1.理論粗糙度尖頭刀加工，殘留層的最大高度Rz為：相應的輪廓算術(shù)平均偏差Rα為：圓頭刀加工，殘留層的最大高度Rz為:3.2切削變形四、表面粗糙度的形成2.實際粗糙度實際粗糙度是在理論粗糙度上疊加著非正常因素，例如:積屑瘤、鱗刺、刀具磨痕和切削振紋等附著物和痕跡，因此，增大了殘留面積的高度值。(1)積屑瘤和鱗刺影響：粘附在刀刃上的積屑瘤頂端切入加工表面后使已加工表面粗糙不平。鱗剌是在工件的已加工表面上出現(xiàn)的一種類似于魚鱗的細小毛剌。加工表面鱗剌積屑瘤對粗糙度的影響3.2切削變形四、表面粗糙度的形成2.實際粗糙度(2)刀具磨損影響：當?shù)毒吆竺婊虻都馓幃a(chǎn)生微崩時，它對加工表面摩擦使已加工表面上形成不均勻的劃痕;刃磨切削刃口留下的毛刺、微小裂口或細微崩刃，這些缺陷均會反映在已加工表面上形成較均勻的溝痕。前面、后面上磨損形式3.2切削變形四、表面粗糙度的形成2.實際粗糙度(3)振動影響：當切削時工藝系統(tǒng)的振動，不僅明顯加大工件表面粗糙度、降低加工表面質(zhì)量，嚴重時會影響機床精度和損壞刀具。3.2切削變形四、表面粗糙度的形成3.減小表面粗糙度的途徑(1)刀具幾何形狀方面：減小表面粗糙度,可采用較大的刀尖圓弧半徑(圓頭刀)、較小的主偏角或副偏角，甚至磨出修光刃。(2)切削用量方面：采用不同的切削用量所獲得的工件表面粗糙度有很大的不同。切削用量三要素中，進給量對表面粗糙度影響最大，進給量越小，殘留層高度越低，表面粗糙度越小。3.3切削力在切削加工過程中，刀具必須克服被加工材料的切削變形阻力，這個阻力的反作用力就是切削力。切削力是設(shè)計機床、夾具和刀具的重要數(shù)據(jù)，也是分析切削過程工藝質(zhì)量問題的重要參考數(shù)據(jù)。減小切削力，不僅可以降低功率消耗、降低切削溫度，而且可以減小加工中的振動和零件的變形，還可以延長刀具的壽命。所以，必須掌握切削力和切削功率的計算方法，熟悉切削力的影響因素及變化規(guī)律，并能采取措施減小切削力。3.3切削力一、切削力的來源在切削過程中，由于刀具切削工件而產(chǎn)生的工件和刀具之間的相互作用力叫切削力。切削力產(chǎn)生的直接原因是切削過程中的變形和摩擦。前刀面的彈性、塑性變形抗力和摩擦力，后刀面的變形抗力、摩擦力。它們的總合力F即為切削力。3.3切削力二、切削力的分解

切削力分解為三個互相垂直的分力:切削力Fc(主切削力FZ)——在主運動方向上的分力;背向力Fp(切深抗力FY)——在垂直于假定工作平面上的分力;進給力Ff(進給抗力FX)——在進給運動方向上的分力。計算公式如下:3.3切削力二、切削力的分解★

3個變形區(qū)產(chǎn)生的彈、塑性變形抗力★

切屑、工件與刀具間摩擦力切削力分解==3.3切削力三、切削力及功率的計算1、主切削力Fc可用以下公式計算—單位切削力，是切削單位切削層面積所產(chǎn)生的作用力，單位N/mm2；αp—背吃刀量，單位mm；f—進給量，單位mm/r。3.3切削力三、切削力及功率的計算表3-3硬質(zhì)合金外圓車刀切削幾種常用材料的單位切削力3.3切削力三、切削力及功率的計算2.車削切削功率Pm可用以下公式估算:式中vc—主運動，單位m/minη—機床效率；Fc—主切削力，單位N3.3切削力四、影響切削力的主要因素1.工件材料的影響工件材料的成分、組織、性能是影響切削力的主要因素。材料的硬度、強度愈高，變形抗力越大，則切削力越大。在材料硬度、強度相近的情況下，材料的塑性、韌性越大，則切削力越大。如切削脆性材料時，切屑呈崩碎狀態(tài)，塑性變形與摩擦都很小，故切削力一般低于塑性材料。不銹鋼1Cr18Ni9Ti的硬度與正火45鋼大致相等，但由于其塑性、韌性大，所以其單位切削力比45鋼大25%3.3切削力四、影響切削力的主要因素2.刀具角度的影響(1)前角γ0的影響：

γ0愈大，切屑變形就愈小，切削力減小。切削塑性大的材料，加大前角可使塑性變形顯著減小，故切削力減小。圖3-17前角對γ0切削力的影響前角γ0切削力Fγ0-Fzγ0–Fyγ0–Fx3.3切削力四、影響切削力的主要因素2.刀具角度的影響(2)主偏角κγ的影響：主偏角κr

對主切削力影響不大，對吃刀抗力和進給抗力影響顯著（κr

↑——Fy↓，F(xiàn)x↑，圖3-12）。所以在切削細長軸時，采用大的κγ(90°)3.3切削力四、影響切削力的主要因素2.刀具角度的影響(3)刃傾角λs的影響：與主偏角相似，刃傾角λs對主切削力影響不大，對吃刀抗力和進給抗力影響顯著（λs

↑——Fy↓，F(xiàn)x↑）。(4)刀尖圓弧半徑γε：刀尖圓弧半徑rε

對主切削力影響不大，對吃刀抗力和進給抗力影響顯著（rε

↑——Fy↑，F(xiàn)x↓）。3.3切削力四、影響切削力的主要因素3.切削用量的影響(1)進給量f和切削深度αp：αp和f增大時，切削面積AD成比例地增大，故切削力增大。切削深度與切削力近似成正比；進給量增加，切削力增加，但不成正比。采用較大的進給量和較小的切削深度，可使切削力較小。3.3切削力四、影響切削力的主要因素3.切削用量的影響(2)

切削速度vc

：在vc較低時，隨著vc的增大，積屑瘤增高，刀具實際前角增大，故切削力減小。隨著vc的增大，積屑瘤逐漸減小，切削力又逐漸增大。積屑瘤消失后，vc再增大，切削溫度升高，金屬的強度和硬度降低，切屑變形減小，摩擦力減小，因此切削力減小。3.3切削力四、影響切削力的主要因素4.其他因素的影響(1)

刀具材料

：與工件材料之間的親和性影響其間的摩擦，而影響切削力。(2)切削液：有潤滑作用，使切削力降低。(3)后刀面磨損：使切削力增大，對吃刀抗力Fp的影響最為顯著。3.4切削熱與切削溫度一、切削熱的產(chǎn)生和傳散1.切削熱的產(chǎn)生切削過程變形和摩擦所消耗功，絕大部分轉(zhuǎn)變?yōu)榍邢鳠?。在第Ⅰ變形區(qū)，主要是切削層的變形熱;在第Ⅱ變形區(qū)，主要是切屑與前刀面的摩擦熱;在第Ⅲ變形區(qū)，主要是后刀面與工件的摩擦熱。切削脆性材料時，主要是彈性變形熱和后刀面與工件摩擦熱。3.4切削熱與切削溫度一、切削熱的產(chǎn)生和傳散2.切削熱的傳散切削熱由切屑、工件、刀具及周圍介質(zhì)傳導出去。切削熱產(chǎn)生與傳散的關(guān)系為：

Q=Q變+Q摩=Q屑+Q工+Q刀+Q介表3-4車削和鉆削時切削熱由各部分傳出的比例3.4切削熱與切削溫度二、切削溫度及其影響因素

切削溫度，指切削區(qū)域(即切屑、工件、刀具接觸處)的平均溫度。生產(chǎn)中常以切屑的顏色判斷切削溫度的高低。以切削碳素結(jié)構(gòu)鋼為例：銀白色——

<200℃；淡黃色——約220℃;深藍色——約300℃;淡灰色——約400℃;紫黑色——>500℃。3.4切削熱與切削溫度二、切削溫度及其影響因素

1.切削溫度對切削過程的影響1)不利的方面①加劇刀具磨損，降低刀具耐用度;②工件、刀具變形，影響加工精度。③工件表面產(chǎn)生殘余應力或金相組織發(fā)生變化，產(chǎn)生燒傷退火。2)有利的方面①使工件材料軟化，變得容易切削;②改善刀具脆性和韌性，減少崩刃;③切削溫度高，不利于積屑瘤生成。圖3-22二維切削中的溫度分布3.4切削熱與切削溫度二、切削溫度及其影響因素

2、影響切削溫度的主要因素1)切削用量(1)切削速度：切削用量中對切削溫度影響最大的是切削速度vc.隨著vc的提高，切削溫度顯著提高。(2)進給量：進給量f增大時，切削溫度隨之升高，但其影響程度不如vc大。③切削深度：切削深度αp對切削溫度的影響最小。實驗得出，vc增加一倍，切削溫度增加20%~33%;f增加一倍，切削溫度大約增加10%;αp增加一倍，切削溫度大約只增加3%。3.4切削熱與切削溫度二、切削溫度及其影響因素式中：θ——用自然熱電偶法測出的前刀面接觸區(qū)的平均溫度(

C)；

Cθ——與工件、刀具材料和其它切削參數(shù)有關(guān)的切削溫度系數(shù)；

Zθ、Yθ、Xθ——vc、f、ap

的指數(shù)。溫度計算經(jīng)驗公式刀具材料加工方法ＣθＺθＹθＸθ高速鋼車削140～1700.35～0.450.2～0.30.08～0.10銑削80鉆削150硬質(zhì)合金車削320f(mm/r)0.10.410.150.050.20.310.30.26表3-3切削溫度的系數(shù)及指數(shù)3.4切削熱與切削溫度二、切削溫度及其影響因素

2、影響切削溫度的主要因素2)刀具幾何角度前角γo與主偏角κr的影響最明顯。實驗證明，γo從10°增加到18°，切削溫度下降15%，前角

o↑→切削溫度↓。主偏角κr減小使主切削刃工作長度增加，散熱條件相應改善，主偏角

r↓→切削溫度↓。刀尖圓弧半徑γε增大，使刀具切削刃的平均主偏角κrav減小，切削寬度bD增大，刀具傳熱能力增大，切削溫度降低。3.4切削熱與切削溫度二、切削溫度及其影響因素

2、影響切削溫度的主要因素3)工件材料工件材料影響切削溫度的因素主要有強度、硬度、塑性及導熱性能。工件材料機械性能↑→切削溫度↑；材料導熱性↑→切削溫度↓。4)刀具磨損刀具磨損后切削刃變鈍，刀具與工件間的擠壓力和摩擦力增大，功耗增加，產(chǎn)生切削熱多，切削溫度因而提高。5)切削液切削液可減小切屑、刀和工件之間的摩擦并帶走大量切削熱，因此，可有效地能降低切削溫度。3.5刀具磨損一、刀具磨損形式

1.正常磨損：正常磨損是指隨著切削時間增加磨損逐漸擴大的磨損形式。(1)前刀面磨損：前刀面上出現(xiàn)月牙洼磨損，其深度為KT。(2)后刀面磨損：后刀面磨損分為三個區(qū)域:刀尖磨損，刀尖處強度低、溫度集中造成;中間磨損區(qū)，均勻磨損量VB，這是因為摩擦和散熱差所致;邊界磨損區(qū)，切削刃與待加工表面交界處磨損。

VBVBmaxa)KTKBb)圖3-19刀具磨損形態(tài)3.5刀具磨損一、刀具磨損形式

2、非正常磨損：非正常磨損亦稱破損，發(fā)生脆性損傷的原因有：(1)因不合理的切削條件等使刀尖受到較大的力。(2)因發(fā)生震顫和不連續(xù)切屑等原因而引起瞬時較大的力。(3)當積屑瘤等鉆結(jié)物脫落。(4)切削熱和冷卻條件的變化。圖3-20刀具的塑性變形3.5刀具磨損一、刀具磨損形式

圖3-21刀具脆性損傷的常見形式3.5刀具磨損二、刀具磨損原因切削過程中的刀具磨損具有下列特點：(1)刀具與切屑、工件間的接觸表面經(jīng)常是新鮮表面。(2)接觸壓力非常大，有時超過被切削材料的屈服強度。(3)接觸表面的溫度很高，對于硬質(zhì)合金刀具可達800℃~1000℃，對于高速鋼刀具可達300℃~600℃。刀具磨損經(jīng)常是機械的、熱的、化學的三種作用的綜合結(jié)果。主要有以下原因：3.5刀具磨損二、刀具磨損原因1.磨料磨損由于切屑或工件表面經(jīng)常含有一些硬度極高的微小的硬質(zhì)顆粒，它們不斷滑擦前后刀面，在刀具表面劃出溝紋。各種切速下均存在，是低速情況下刀具磨損的主要原