0025-汽車車架與懸架總成設(shè)計(jì),汽車,車架,懸架,總成,設(shè)計(jì) 在高速端銑切削中切屑形成的調(diào)查 作者 ?Yuan Ning,M.Rhman,Y.S.Wong 摘 要 端面球形銑刀廣泛地用于金屬模和鑄模工業(yè)。然而，在高速球面端銑中切屑形成研究方面的工作做的非常少。 在一個(gè)調(diào)查實(shí)驗(yàn)中，已經(jīng)在這一項(xiàng)研究中被引導(dǎo)建立切屑形成機(jī)理。 普通的鑄模鋼H13的硬度達(dá)到 HRC55，在高速加工中心不加切削液的情況以 10～30 千轉(zhuǎn)/分的速度范圍被加工時(shí)： 會(huì)產(chǎn)生四個(gè)典型的切屑和三種類型的振動(dòng)。假使采用SEM這種方法產(chǎn)生切屑， EDX 方法用來(lái)分析切削刃口和切屑形成過(guò)程之間相互作用。 基于這一項(xiàng)研究的調(diào)查結(jié)果,切屑形成機(jī)理已經(jīng)在本文中提出。 在切削運(yùn)動(dòng)中，三種類型的振動(dòng)闡述了切屑形成和振動(dòng)行為之間的關(guān)系?；趯?shí)驗(yàn)的調(diào)查結(jié)果 一個(gè)判斷切屑穩(wěn)定性的方法已經(jīng)被建議。資訊科技也已經(jīng)透過(guò)這一項(xiàng)研究被建立：典型的 " Adiabatic shear " 不在高速球面端銑的切屑形成方面發(fā)生。 關(guān)鍵字: 球面端銑；切屑形成機(jī)理； 振動(dòng)； 高速加工； Adiabatic shear 1. 介紹 在金屬切削中，現(xiàn)在的趨勢(shì)是自動(dòng)化、高的排除率和無(wú)人操作方向發(fā)展。 這需要非?？煽康募庸み^(guò)程、表面精度、工件精度、刀具壽命是主要重要。但是維持穩(wěn)定的加工, 更多的注意對(duì)切屑形狀的控制以使它更容易被排除。 這是因?yàn)榍行夹纬珊土褦喾矫媸欠浅Ｖ匾脑诩庸ぶ小?表面精度，工件精度和刀具壽命的問(wèn)題是由于在切屑形成過(guò)程中較小的改變引起, 尤其在高速切削中,有害的切屑形成將會(huì)產(chǎn)生有害的效果。 在旋轉(zhuǎn)，鉆孔和面銑的切屑形成方面已經(jīng)做了很多的研究工作。 Shaw提出?了一個(gè)循環(huán)的鋸齒狀的型面銑的切屑, 而且提出相關(guān)的其它類型的循環(huán)和無(wú)循環(huán)的切屑。 Nakayama 解釋了切屑大小和切屑方向的必要意義，切屑流量和角形狀，并且清楚地表達(dá)螺旋形的切屑進(jìn)行過(guò)程。 Komanduri 已經(jīng)在切屑分割和不穩(wěn)定性的研究有很大的進(jìn)展。然而看來(lái)很少有工廠對(duì)球面端銑切屑形成的性質(zhì)做研究，由于切屑幾何形狀和切屑過(guò)程的復(fù)雜性,即使它在壓鑄模和鑄模的高速銑中被廣泛地應(yīng)用。 切屑形成的過(guò)程很少考慮,如振動(dòng)。本文將對(duì)高速端面球銑實(shí)驗(yàn)調(diào)查和切屑形成機(jī)理做基本的討論。 2. 理論 在Merchant出版了他的連續(xù)切屑形成機(jī)理的舉世聞名模型短短之后, 一些作家建議不是所有的切削過(guò)程都符合這一個(gè)模型。同時(shí)很快被發(fā)現(xiàn) ，在轉(zhuǎn)很多的切削過(guò)中，圓柱形形切屑在高速切屑中形成。 切屑形成機(jī)理這已經(jīng)重新更新，同樣，被 Komanduri 和一些的學(xué)者徹底地評(píng)論。關(guān)于這一個(gè)主題已經(jīng)被 Nakayama 出版。 Toenshoff 闡述這種在高速切削中，把基本的切屑機(jī)理叫做 " adiabatic shear"。 在一個(gè)變形過(guò)程中，塑性變形是從最弱的點(diǎn)附近開(kāi)始, 從而產(chǎn)生應(yīng)力集中。 如果應(yīng)變率足夠高, 系統(tǒng)是絕熱，而且這些的過(guò)熱面積狹窄，這里就有一個(gè)軟化過(guò)程, 同時(shí)局部應(yīng)變?cè)黾又钡剿矔r(shí)的剪切發(fā)生。過(guò)熱切削將產(chǎn)生不穩(wěn)定性切屑形狀，切屑變形嚴(yán)重，而且切屑容易破碎,在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，這些都在不停的進(jìn)行著。所以，必須衡量這些理論是否值得用于調(diào)整球面端銑。 在球面端銑過(guò)程中,有決定切屑形成的很多不穩(wěn)定因素。 通常下列的因數(shù)對(duì)于切屑形成的分析被考慮之: (一)金屬和工作件材料的熱塑料特性; (二) 切斷的狀態(tài); (三)剪修剪區(qū)可變性; (四) 改變刀具上的磨擦力狀態(tài)(第二次的剪區(qū)); (五) 最初區(qū)和第二區(qū)的關(guān)系 (六) 刀具的結(jié)構(gòu)和切屑過(guò)程的交互作用，也就是,動(dòng)態(tài)因素。 上述的因素的細(xì)節(jié)將在稍后討論。 然而，在本文中，主要討論在切削過(guò)程中動(dòng)態(tài)因素的影響。 3. 建立實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)在高速加工中心 Makino V-55 上被引導(dǎo)。用于這一項(xiàng)研究的機(jī)械條件是是: 變細(xì)長(zhǎng)速度， 1030 k 的轉(zhuǎn)/每分; 軸向切斷深度從 0.1 變化到 0.8 毫米; 而且補(bǔ)給率是在 0.025-0.05 毫米/齒的范圍中。 測(cè)試材料是AISIH13,硬度HRC55，而且它的化學(xué)成分是: C: 0.37%,Cr: 5.3%; W: 1.4%; Mo: 0.4%; Mn: 1.0%; Si: 1.0%. 銑刀是一個(gè) 12 毫米固體碳化物和 TiA1N 涂料的球面的端銑刀。螺旋角300 的,刀具的前傾角 從 00 變化到 30，在切削刃和間隙角中從 11０ 變化到 13０。在實(shí)驗(yàn)中刀具工件保持垂直。， 一個(gè) Kistler 測(cè)力計(jì)用來(lái)測(cè)切削力。 力信號(hào)以一個(gè) 12,000個(gè)試樣/s/通風(fēng)槽的抽樣率被多的通風(fēng)槽 DAT(數(shù)傳聲音帶子) 記錄機(jī)。 一個(gè)光學(xué)顯微鏡被采用觀察刀具。 過(guò)程被一個(gè) HP 示波器檢測(cè)。 所有的切削在干的情況下進(jìn)行。 切屑的 SEM 和 EDX 分析被實(shí)行，而且分別的圖像被輪流。 切屑試樣在每個(gè)切削結(jié)束的時(shí)候被收集,其余被一個(gè)高壓力空氣噴嘴吹走避免來(lái)自不同的切削的切屑的混入。 4. 結(jié)果和討論 在研究中被發(fā)現(xiàn)切屑可分為四種類型。第一型:切屑形成，型 2: 不穩(wěn)定的切屑, 型 3: 具決定性的切屑和型 4: 嚴(yán)格的切屑。第一型是穩(wěn)定的加工的產(chǎn)品。型 2-4 切屑和不同嚴(yán)重的振動(dòng)過(guò)程發(fā)生。 當(dāng)?shù)毒呤窃谒哪ズ臉?biāo)準(zhǔn)里面，排除刀具的磨耗的時(shí)候，所有的切屑從加工過(guò)程中獲得。 4.1.型 1 切屑形成 圖 1 A 表示因?yàn)樗男螤詈蛶缀涡螤罘系幂^好，所以切屑從穩(wěn)定的切斷獲得,被定義為一個(gè)穩(wěn)定的切屑，穩(wěn)定過(guò)程如圖 2 。 用球面端銑切削在正常產(chǎn)品一個(gè)被彎曲兩次的切屑 [5]. 從圖 1 A ，穩(wěn)定的切屑的形狀與一個(gè)錐形類似。 這被歸因于球面的端銑刀的在切削片段的幾何學(xué)。切屑形成在一個(gè)球形的帽上發(fā)生。因此，對(duì)于積削容積的相等，切屑幾何學(xué)影響較低,那個(gè)尺寸和每個(gè)切削的形狀將會(huì)與一個(gè)適度同種的工作材料是相同的。 在切削的過(guò)程中，切削刃的不同部分是各不相同的。 另外, 所有切削刃的點(diǎn), 按照他們的不同切削角,必須承受不同的負(fù)載。圖 2 B 的陰暗面積表現(xiàn)面積，刃口在一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置中移動(dòng)過(guò)程,也就是刀具-工作件連絡(luò)面積。 刀具與工作件成垂直。，刀具尖端在大小方面雖然非常小,實(shí)際上不在切削中起作用，因?yàn)樗那袛嗨俣仁橇恪?這就是為什么切屑不是一個(gè)完全錐形和圖 2 B 的片碎區(qū)域是如何形成。 由于它被刀具尖端分離開(kāi)，所以錐形的頂端看不見(jiàn),這惡化表面的性質(zhì)。 如此一個(gè)較好的策略是傾斜刀具，以便切削刃邊緣與刀具一起預(yù)訂, 像Schulz 所建議。 在圖 2 B,O 代表刀具尖端,所以區(qū)域 BOC 表現(xiàn)被刀具尖端擦離開(kāi)的工作件的部分。 在穩(wěn)定的切斷中,刀具與工作件接觸長(zhǎng)度就是被預(yù)計(jì)的刃口長(zhǎng)度。在分割區(qū)域如圖 2 中被顯示 ABCD 。 區(qū)域ABCD 也代表切削刃與工作件接觸穩(wěn)定的面積。接著發(fā)現(xiàn)一個(gè)不穩(wěn)定的加工過(guò)程, 切削刃與工件接觸面積和長(zhǎng)度實(shí)質(zhì)上總是有差異。以穩(wěn)定的切斷在一個(gè)齒接觸期間,時(shí)期,將有一切屑生產(chǎn)。 圖 3 舉例說(shuō)明在穩(wěn)定切削過(guò)程中，切斷刃的運(yùn)動(dòng)區(qū)域。 這種切屑形成被歸因于二個(gè)因素:剪切過(guò)程，它是依賴球面端銑刀的幾何學(xué)，也就是切削的區(qū)域幾何學(xué)。 球面端銑刀的幾何形狀，決定了穩(wěn)定切削區(qū)域的幾何形狀，在穩(wěn)定的切削過(guò)程中有相對(duì)優(yōu)勢(shì)的決定效果。 剪切開(kāi)始于當(dāng)刃口開(kāi)始接觸工作件。 如使刀具旋轉(zhuǎn),最初的變形區(qū)也適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)。切屑從刀具第一個(gè)傾斜面流到刀具的第二個(gè)傾斜面的過(guò)程中，切屑也就在形成了。 同時(shí)，切屑的中心向上擴(kuò)大。 這一個(gè)過(guò)程是連續(xù)，直到切屑的上面邊的運(yùn)動(dòng)是刀具的第二個(gè)傾斜面時(shí) 。 然后切屑沉積在第一個(gè)和第二個(gè)傾斜面之間,沒(méi)有方法移動(dòng)并且卷曲如圖 2 A 所顯示的面,造形第二個(gè)變形區(qū)。 在穩(wěn)定的切削過(guò)程中，槽是切屑唯一向前移動(dòng)的路徑。注意，刀具正在旋轉(zhuǎn),這一個(gè)積屑實(shí)際上被造形如一個(gè)錐形。 這就使它變成了兩次-彎曲的錐形。 當(dāng)被產(chǎn)生的切屑離開(kāi)時(shí)，剪切被完成，而且當(dāng)?shù)洱X離開(kāi)工件的時(shí)候，切屑卷曲也同時(shí)停止。 在切屑形成過(guò)程中將不會(huì)有切屑- 工作件相接觸。當(dāng)?shù)洱X離開(kāi)工件的時(shí)候，一個(gè)切屑形成過(guò)程完成。 另外的一個(gè)刀齒將會(huì)依次與工作件一起接觸，而且切屑形成再一次開(kāi)始。 在 HSM 中是廣為人知的，很多的切削熱進(jìn)入切屑之內(nèi)被轉(zhuǎn)移。 在切屑面積中的溫度, 尤其在切屑的較低邊中, 將會(huì)非常高。 正常地 T2 是比 T1 高, 所以熱應(yīng)力將會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致切屑弄卷到一個(gè)較小的半徑。 (如圖 4) 切屑將會(huì)像一個(gè)熱的雙金屬的彈簧, 雖然切屑較低部分和刀具面之間很少磨擦。 當(dāng) T2 比 T1 高許多的時(shí)候,切屑將會(huì)向曲率的中心卷。 通過(guò)切屑顏色的分析查證, 切屑熱比較低的部分顏色總是很比較黑暗比上面的面, 意謂被氧化的范圍以由一個(gè)較高的溫度所引起。 在切屑和傾斜面面之間的磨擦是無(wú)關(guān)重要的。 從 EDX 分析圖解 (圖 5) ，沒(méi)有涂料 (TiA1N) 和接合料 (鈷) 的機(jī)械要素被發(fā)現(xiàn),這證明沒(méi)有刀具材料轉(zhuǎn)移到切屑之中。 占優(yōu)勢(shì)的刀具磨耗機(jī)械裝置被發(fā)現(xiàn)是第一流側(cè)面磨損 (圖 6) 。最大的磨損總是以最高的切削速度刃口部分發(fā)生。 這也說(shuō)明了在傾斜面上的磨損上微小的。 在穩(wěn)定的切屑過(guò)程中， 切屑的產(chǎn)生像在第一個(gè)和第二個(gè)傾斜面面之間交互作用的結(jié)果。 如早先所說(shuō)的, 切屑在高的割削速率下面的分割正常地被歸因于 " 斷熱的剪 " 現(xiàn)象,通常在連續(xù)加工時(shí)像旋轉(zhuǎn)或鉆孔[3-8] 中被發(fā)現(xiàn)。但是它在球面端銑是可疑的。 “adiabatic shear”有一些重要事物發(fā)生。 應(yīng)該也有材料。 將會(huì)有缺陷，而且應(yīng)變?cè)谇行嫉谋砻嬷邪l(fā)現(xiàn)。 從圖 1 A ，沒(méi)有如此的現(xiàn)象被觀察。 如此得出一般結(jié)論:”adiabatic shear”不是端銑的切屑分割所造成； 切屑借著旋轉(zhuǎn)刃口使其發(fā)生。 在球面端銑的切屑形成過(guò)程中,在特定的切削條件之下也存在一個(gè) " 分割 " 現(xiàn)象。 理由被發(fā)現(xiàn)是本身振動(dòng)而不是斷熱的剪切。 這導(dǎo)致型 2 切屑形成。 4.2. 型 11 切屑形成 圖 7 A 表示一個(gè)從振動(dòng)獲得的典型切屑。叫做一個(gè)不穩(wěn)定的切屑或元素的切屑。它通常起因于從刀具尖端開(kāi)始的周期破裂。 有時(shí)它是在工作材料中發(fā)生的斷熱剪的結(jié)果。 在這一項(xiàng)研究中，原因發(fā)現(xiàn)是 被刺激的自己振動(dòng)，叫做型Ａ振動(dòng)。 因?yàn)橐粋€(gè)型 2 切屑是有特色的，振動(dòng)作記號(hào)。 (如圖 7 B 的圈)在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)那出現(xiàn)不同尋常的時(shí)候,這將產(chǎn)生一個(gè)不平順表面粗度，而且加工面將會(huì)有被不光 (遲鈍的) 。 切屑是一個(gè)以幾何學(xué)相當(dāng)好，符合削減分割如圖 8 所示。 在圖 7 B 中顯示的振動(dòng)形狀標(biāo)志也是符合切屑的形成。刃口接觸面積在圖 8 中顯示,通過(guò)它清楚地看見(jiàn)到一個(gè)切屑的形成切屑接觸面積是非常小的，穩(wěn)定切斷與那相較的地方，面積被顯示陰暗的。 shadedarea 是被分開(kāi)。 每個(gè)陰暗的面積代表一個(gè)元素的切屑。 這種穩(wěn)定切屑形成機(jī)理的差異來(lái)自significandy 。當(dāng)振動(dòng)完全發(fā)生時(shí)候, 刃口不再移動(dòng)，以某種方式在穩(wěn)定的切削 , 但是在振動(dòng)中，當(dāng)它正在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候， 在一個(gè)刀齒接觸的時(shí)候，時(shí)期 , 在穩(wěn)定的切斷中刃口沒(méi)有總是與工件的接觸, 但是當(dāng)它離開(kāi)一個(gè)元素的切屑時(shí)候，也就是完全地離工件。 為了要離開(kāi)另外的元素切屑,它將會(huì)再一次恢復(fù)到工件表面并且重復(fù)過(guò)程。 如圖 9 表示的實(shí)線運(yùn)動(dòng)。 實(shí)線以代表切削場(chǎng)所 區(qū)域ACB 交叉,意謂刃口將會(huì)跳躍離表面一陣子。在被觀察一個(gè)齒接觸的時(shí)期,復(fù)合式的切屑被生產(chǎn),在穩(wěn)定的切削中，一個(gè)切屑被生產(chǎn)。 產(chǎn)生一個(gè)比穩(wěn)定的切屑的時(shí)候，對(duì)于刃口只需要經(jīng)過(guò)一個(gè)非常小的角旋轉(zhuǎn)，切削過(guò)程短許多。 這是一種完全被發(fā)生的振動(dòng),叫做型一振動(dòng)。振動(dòng)的方向是在軸向，以刃口聯(lián)接刀具為中心?；谑聦?shí)，切屑是同一的形態(tài)，并且按規(guī)定尺寸制作，而且振動(dòng)也均勻地被生產(chǎn), 振動(dòng)被期望是一常數(shù)振幅和時(shí)期。廣為人知那一個(gè)振動(dòng)是一種任意的振動(dòng)。 這里在于振動(dòng)方向的持續(xù)變化。 這是對(duì)于 " 分段 " 切屑形成的現(xiàn)象處理。 這種切屑形成再一次被發(fā)現(xiàn)不恰當(dāng)?shù)膶?duì)斷熱的剪切。明顯的刃口運(yùn)動(dòng)引起分割。 4.3. 型 111 切屑形成 當(dāng)型 2不穩(wěn)定切削的時(shí)候，型 3 切屑不完全地分割。 叫做決定性的切屑, 代表型 B 振動(dòng)。 圖 10 A 的產(chǎn)生切屑是有波浪形，幾乎對(duì)稱,像一個(gè)正弦波。 在切屑形成的這一型111中，只有一個(gè)切屑是在穩(wěn)定的切斷中同樣地生產(chǎn)，在一個(gè)單一切削過(guò)程中，刀齒接觸時(shí)期，它是不像是 " 完全 " ，因?yàn)橛幸恍┬ā?振動(dòng)標(biāo)志也不同于圖 10 B 看來(lái)的型 2 切屑的那些。 這種切屑形成對(duì)于其它的也被注意在切削,從型一振動(dòng)和穩(wěn)定的切斷分別。 這些特性成為型 3 切屑的形成因素,象征型 B 振動(dòng)。 型 3 切屑組成或多或少連接了機(jī)械要素。因此，它通常起因于智能遲滯的層高度一個(gè)周期變動(dòng),但是非常少有通往交互區(qū)剪切屑的變形。隨同成形的切屑厚度不同( 切斷深度)，斜角度和間隙角的循環(huán)變化。 加工過(guò)程中刃口運(yùn)動(dòng)在切削的程序中，這樣產(chǎn)生上述的這些變化。 工件二類型的不安定性 ( 材料上升溫暖氣流不安定性和adiabatic shear) 在部份的切屑形成方面依次不在這一個(gè)切屑的形成方面扮演重要角色。在球面端銑過(guò)程中,由于流動(dòng)的高速，相當(dāng)多的熱能發(fā)散，而且由于低的熱變形，沿著滑動(dòng)摩擦 (破裂) 表面造成熱的軟化處理和相當(dāng)多的表面質(zhì)量。 　　有趣是發(fā)現(xiàn)在切屑的這二個(gè)類型之間， 振動(dòng)在表面精度上被留下的標(biāo)志建議 型 B 振動(dòng)不比 型 C 嚴(yán)格。 圖11 和 12 提供型 B 振動(dòng)圖解式的示范。在圖 11 中，實(shí)線為以刀具運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)所不交叉穩(wěn)定的切削, 意謂刀具總是接觸在- 削削的區(qū)域。在型 B 振動(dòng)中，刃口發(fā)生了關(guān)于型一的一個(gè)相似的模型振動(dòng)，而且它通常在一個(gè) " 具有決定性的 " 切斷的深度發(fā)生, 超過(guò)這一振動(dòng)將會(huì)完全地發(fā)生，而且一個(gè)型 2 切屑將會(huì)被生產(chǎn)。 在這個(gè)切削的深度，表示刃口強(qiáng)烈趨向，但是振動(dòng)不完全地發(fā)生。 當(dāng)?shù)毒咝D(zhuǎn)的時(shí)候，刃口也在振動(dòng)。振幅是比那更小的一個(gè)振動(dòng)。見(jiàn)圖 12 的實(shí)線，不以 ACB 曲線交叉, 意謂刀具不完全地離工件,這是切屑為什么不完全地分開(kāi)的理由。 4.4.型 4 切削形成 在圖 13 A 中被顯示的切屑在加一個(gè)遠(yuǎn)的切削深度，超過(guò)被獲得最大的穩(wěn)定切削深度。它被定義為一個(gè)嚴(yán)格的切屑過(guò)程。 形狀像穩(wěn)定的已經(jīng)被水平地?cái)U(kuò)大的切屑。這意謂沒(méi)有切屑卷曲程序。在這里明顯的壓縮標(biāo)志在切屑表面上被觀察, 來(lái)自刃口 (圖 14) 的運(yùn)動(dòng)。 因?yàn)楦咔行钾?fù)載和有限制的旋轉(zhuǎn)軸向力, 刃口在低的振動(dòng)和小的振幅。切屑被遠(yuǎn)離工件,在非常小剪切的地方， 如此切屑變成平面狀。 在這一個(gè)切屑形成程序中，只有一個(gè)切屑被生產(chǎn)在一個(gè)單一刀齒接觸時(shí)期。 切屑接觸面積是相同的，如穩(wěn)定的切斷, 如圖 15 中所顯示. 振動(dòng)標(biāo)志寬許多比鍵入一個(gè)振動(dòng)。 他們也是比型 B 更明顯。 振動(dòng)標(biāo)志被刀具側(cè)面接觸,磨擦形成切屑表面。 這定義為型 C 振動(dòng)。 4.5. 切削條件的效果 切削的深度在程序安全性方面一個(gè)占優(yōu)勢(shì)的效果, 如 Tlusty和 Ismail [9] 計(jì)劃, 而且決定這一項(xiàng)研究的切屑形成。 在這里對(duì)于一個(gè)特定的刀具- 工件的結(jié)合存在一個(gè) " 安全性圓形突出部 " 。 在機(jī)械加工期間，變更速度，或發(fā)現(xiàn)一個(gè)最適宜的速度是避免振動(dòng)的最常用的方法,這也在目前被查證實(shí)驗(yàn)。 各種不同的方法已經(jīng)被許多研究員計(jì)劃。在變更旋轉(zhuǎn)軸向速度的一些例子和補(bǔ)給率中可以增加最大的切削深度。 以一個(gè)特定的旋轉(zhuǎn)軸向速度，通常發(fā)現(xiàn)，一個(gè)比較大切削深度被加一個(gè)較高的補(bǔ)給率獲得。 結(jié)果，切屑形成是從改良的和那需要穩(wěn)定的切屑被獲得。 為了要充分利用高速銑,切削的策略一定要最佳化。 在這一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，刀具保持對(duì)工件的垂直,如此，最大的切削速率不被達(dá)到, 而且使用下銑或上銑沒(méi)有差別。 如此，型三的銑是 強(qiáng)烈地建議, 也就是刀具在一個(gè)特定的速度傾斜到工件。在刃口，最大的速度被達(dá)成，而且正常向下的銑可能產(chǎn)生比較好的表面精度和比較長(zhǎng)的刀具壽命。 4.6.通過(guò)切屑顏色判斷切屑溫度 為了要說(shuō)明在機(jī)械加工期間發(fā)生的現(xiàn)象，在切屑形成區(qū)中溫度是決定性的。 既然在形成區(qū)中測(cè)量溫度是不可能的，只有通過(guò)切屑被發(fā)生的在區(qū)附近的區(qū)域溫度測(cè)量。在銑中情形是更復(fù)雜的,因?yàn)楫?dāng)在補(bǔ)給方向中移動(dòng)的時(shí)候，刀具正在旋轉(zhuǎn), 因此在這由檢查切屑的顏色預(yù)測(cè)溫度。 某一類型的切屑顏色在實(shí)驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)， 他們?cè)诒?1 中被顯示。 Venkatesh發(fā)現(xiàn)切屑溫度和在表 2 中被顯示的彩色圖比較,從一般調(diào)查，在實(shí)驗(yàn)中遇到最高的溫度是大約 10000 C 。 對(duì)于不同的切屑顏色，切斷的溫度是不同的。清楚的切削過(guò)程安全性也或多或少指示溫度。 對(duì)于淡褐色彩色切屑，缺乏顏色是由于在切屑和避免氧化的刀具之間緊秘接觸。 在研究中被發(fā)現(xiàn)以愈比較高的切削速率和補(bǔ)給率, 切屑的顏比較黑暗, 這意謂氧化鉛含量比較高的范圍。 溫度單調(diào)地以切削速率和切削的增大深度上升。 結(jié)果如表 3 和 4 中被顯示。這否認(rèn) Salomon's 的出名判斷： [高速球面端銑切削的溫度將會(huì)在特定上面的一個(gè)割削速率減少的]。 這建議，最適宜的切削速率不是最高的可能速度，因?yàn)楦叩臏囟纫矊?huì)增加,如此影響表面精度和質(zhì)地。 不同的切屑顏色發(fā)生在全速度被用的范圍。 對(duì)于一個(gè)特定類型的切屑形狀,沒(méi)有一種特別的切屑顏色, 意謂這種切屑形可能在不同的溫度之下被發(fā)生。 舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)完全類型的切屑在褐色，藍(lán)的和綠色的顏色中被發(fā)現(xiàn)。 如此在這里一個(gè)結(jié)論可能是不可能的，它是切削過(guò)程動(dòng)力學(xué)和決定切屑形成的材料所決定。 4.7. 一個(gè)判斷振動(dòng)的方法 　從上面所做的分析，我們能推斷出，從切屑的分析是判斷切削穩(wěn)定性的一個(gè)可靠的方法。 當(dāng)一個(gè)穩(wěn)定類型的切屑被獲得的時(shí)候,切削的過(guò)程是穩(wěn)定。 當(dāng)嚴(yán)不穩(wěn)定的切屑被遇到的時(shí)候, 總是有振動(dòng)。 對(duì)于具決定性類型的切屑，決定具決定性的切削狀態(tài)是非常有用的。 當(dāng)如此的切屑出現(xiàn)的時(shí)候, 最重要的是知道最大的穩(wěn)定切削深度。就表面精度來(lái)說(shuō), 總是有一些小的振動(dòng)標(biāo)志，因?yàn)檎駝?dòng)不可完全避免的。 振動(dòng)標(biāo)志是不同樣明顯的同樣地在型Ａ和型 C 振動(dòng)中。 5. 結(jié)論 Assab 8407(美國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì) H13) 的高速球面端銑已經(jīng)被演示，使用 TiA1N涂上一層的固體碳化物刀具。 下列的結(jié)論能從研究得出: 1.四類型的切屑,即振動(dòng)、穩(wěn)定性和嚴(yán)格類型的切屑,以 lO-30 千 轉(zhuǎn)/每分的旋轉(zhuǎn)軸向速度范圍觀察。 不同切屑形成的機(jī)理發(fā)現(xiàn)是在不同的切削狀態(tài)之下刃口的運(yùn)動(dòng)。發(fā)現(xiàn)振動(dòng)可能可靠地被切屑的分析辨認(rèn)出。 因此，穩(wěn)定過(guò)程與切屑形成之間的關(guān)系被確定。 2. 高速球面端銑振動(dòng)三個(gè)類型被發(fā)現(xiàn)而且定義,即型Ａ－Ｃ，它們由不同的分割區(qū)域和切削運(yùn)動(dòng)相區(qū)分。 3. 占優(yōu)勢(shì)的刀具磨損機(jī)理被發(fā)現(xiàn)是典型的第一流的側(cè)面磨損。 4.由于選擇適當(dāng)?shù)那邢鳛闂l件, 連同切屑生產(chǎn),穩(wěn)定過(guò)程可能是被改良的 。 如此的手法當(dāng)做變更旋轉(zhuǎn)軸向速度而且增加補(bǔ)給率已經(jīng)被證明效果的在實(shí)驗(yàn)中。 5. 機(jī)械加工過(guò)程溫度以切削速率和切削深度的增大增加。 6. 切削熱的理論連同銑削動(dòng)力學(xué)的考慮，一起以高的割削速率被檢測(cè),振動(dòng)和材料在對(duì)切屑形成也產(chǎn)生大的影響。切屑的 SEM 分析表示 " 絕熱修剪 " 不在高速端銑的切屑形成方面發(fā)生。 7. 為了比較好的利用 HSM 的利益，切削刀具的設(shè)計(jì)和切削條件采用，應(yīng)該能夠提供令人想要的切屑形式。 由于動(dòng)態(tài)的服從不是唯一的，所以一部給定的機(jī)器沒(méi)有一個(gè)唯一的穩(wěn)定性圖表。 這給選擇合理的切削條件帶來(lái)很大的困難。從本文的研究，切屑分析提供一簡(jiǎn)單的而且有效率的方法確定機(jī)器的參數(shù)和切削條件。