车削过程分析
2.2.1 车削过程的塑性变形
切削塑性金属时，工件受到刀具的挤压，开始产生弹性变形，此后材料的内应力逐渐增大，当剪切应力达到材料的屈服极限时，金属开始滑移而产生塑性变形，随着滑移变形的进行，剪切应力不断增大，变形达到材料允许的最大值时，切削层金属被挤裂而破坏。图1.26中，OA为始滑移面，左侧发生弹性变形，AOM区内产生塑性变形，OM为终滑移面，金属在其上剪切应力和塑性变形达到最大值，越过OM面，金属被切离工件母体，沿刀具前刀面流出形成切屑。随着刀具的不断向前运动，AOM区不断前移，切屑不断流出，切削层各点金属均要经历弹性变形、塑性变形、挤裂和切离的过程。
金属材料在切削过程中大致可划分为三个变形区:a) 从开始发生塑性变形到剪切滑移基本完成的区域( Ⅰ) 称为第一变形区; b) 切屑沿前刀面排出时受到前刀面的挤压和磨擦, 使靠近前刀面处的金属纤文化, 基本上和前刀面平行, 这部分叫做第二变形区( Ⅱ ) ; c) 已加工表面受到切削刃钝圆部分与后刀面的挤压和磨擦, 产生变形和回弹, 造成纤文化和加工硬化, 称为第三变形区( Ⅲ) 。原文请+QQ324"9114辣.文'论"文'网
（1）第Ⅰ变形区（AOM区域）：又称基本变形区，切削层金属产生剪切滑移和大量塑性变形区域，机床提供的大部分能量主要消耗在该区域。是切削力、切削热的主要来源。
（2）第Ⅱ变形区（OE区域）：切屑和前刀面的摩擦变形区。影响刀具前刀面的磨损和积屑瘤的形成。
（3）第Ⅲ变形区（OF区域）：工件已加工表面与刀具后刀面的摩擦区域，影响刀具后刀面的磨损和工件的加工硬化和残余应力。
为了简化模型我们在分析时只考虑材料是塑性的, 没有考虑其弹性变形, 所以也就没有考虑工件的回弹和残余应力, 第三变形区基本上没有考虑进去, 这样对我们建立的模拟模型确定刀具和切屑的相互作用显得很重要。在车削中, 刀屑接触面分为两个区域: 粘结摩擦区域和滑动摩擦区域[。由于这两部分的摩擦状态分别是内摩擦和外磨擦, 其机理有所不同, 简化为外摩擦不能说明实际的问题, 但在这里我们还是作了简化, 认为是Coulomber ( 库仑) 摩擦, 简化为一个平均摩擦系数, 用库仑定律计算。
切削变形区及切屑的形成过程
2.2.2 切削力
对切削力进行研究是对切削机理研究的主要内容, 对功率消耗计算, 对刀具、机床、夹具的设计, 对制定切削用量都有重要作用。在自动化生产中, 还通过切削力来监控切削过程和刀具工作状态。在切削理论中切削力主要来自三个方面: 克服被加工材料对弹性变形的抗力; 克服被加工材料对塑性变形的抗力; 克服切屑对刀具前刀面的摩擦力和刀具后刀面对过渡表面和已加工表面之间的摩擦力。我们在模拟时可分别模拟出三个方向的分力, 在实际中与理论计算比较, 从而为重新建立模型积累经验。
总切削力F的分解 1
总切削力的分解。切削力F是一空间矢量，可分解为三个相互垂直的分力。
1 、切削力Fc（切向力）：总切削力在主运动方向上的正投影，其数值在三个分力中最大，消耗机床总功率的95％～99％。是计算机床动力、刀具和夹具强度的依据，选择刀具几何角度和切削用量的依据。
2、 进给力Ff （轴向力 ）：总切削力在进给运动方向上的正投影，消耗机床总功率的1％～5％，作用在进给机构上，是设计和校检进给机构强度的依据。毕业论文
http://www.751com.cn/ 3、 背向力Fp （径向力 ）：总切削力在垂直于工作平面上的分力，因为切削时在这个方向上的运动速度为0，所以Fp不做功，但作用在机床和工件刚性最弱的方向上，易使刀架移位和工件变形，引起振动，对切削过程十分不利，影响加工精度。
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