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先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹
金属切削原理
一、引言
金属切削是一种重要的加工方法，广泛应用于机械制造、航空航天、
汽车制造等领域。金属切削的原理是将金属材料通过刀具的切削力和
磨擦力进行去除，从而得到所需形状和尺寸的工件。本文将详细介绍
金属切削的原理。
二、金属材料的物理特性
金属材料具有高强度、高硬度、高塑性等特点。在进行切削加工时，
需要考虑到这些特性对加工过程和结果的影响。
1.硬度
硬度是指材料抵抗外界力量侵蚀和破坏的能力。在进行金属切削时，
硬度会影响到刀具对材料的切削深度和速度。硬度越大，材料越难被
去除，需要采用更高强度和更耐磨损的刀具。
2.韧性
韧性是指材料抵抗断裂和变形的能力。在进行金属切削时，韧性会影
响到刀具对材料的变形程度和断裂情况。韧性越大，材料越容易被刀
具弯曲和拉伸，需要采用更大的切削力和更耐磨损的刀具。
穷则独善其身，达则兼善天下。——《孟子》
3.塑性
塑性是指材料在受到外力作用下发生变形的能力。在进行金属切削时，
塑性会影响到材料的变形程度和表面质量。塑性越大，材料越容易被
切削并留下较光滑的表面。
三、切削力的产生
金属切削过程中，主要有三种力对工件进行去除：正向切削力、侧向
切削力和径向切削力。这些力产生的原因如下：
1.正向切削力
正向切削力是指沿着工件表面方向施加在主轴上的推进力。它是由于
主轴上旋转的刀具与工件之间产生了摩擦而引起的。
2.侧向切削力
侧向切削力是指垂直于工件表面方向施加在主轴上的推进力。它是由
于主轴上旋转的刀具与工件之间产生了摩擦而引起的。
3.径向切削力
径向切削力是指垂直于工件表面方向施加在主轴上的推进力。它是由
于主轴上旋转的刀具与工件之间产生了摩擦而引起的。
四、切削过程中的热效应
金属切削过程中，由于摩擦和变形，会产生大量的热量。这些热量会
古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼
对材料和刀具造成影响。
1.材料的热变形
在金属切削过程中，由于高速旋转的刀具与工件之间产生了摩擦，会
使得材料表面温度升高。当温度达到一定值时，材料就会发生热变形，
导致尺寸和形状发生变化。
2.材料的热软化
在金属切削过程中，由于高速旋转的刀具与工件之间产生了摩擦，会
使得材料表面温度升高。当温度达到一定值时，材料就会发生热软化
现象，导致硬度降低。
3.刀具的耐用性
在金属切削过程中，由于高速旋转的刀具与工件之间产生了摩擦，会
使得刀具表面温度升高。当温度过高时，刀具就会失去硬度和韧性，
导致磨损和断裂。
五、切削参数的选择
在进行金属切削时，需要考虑到材料的特性、切削力的产生和热效应
等因素，并选择合适的切削参数。
1.刀具材料
根据不同的材料特性和加工要求，选择合适的刀具材料。常用的刀具
穷则独善其身，达则兼善天下。——《孟子》
材料有高速钢、硬质合金、陶瓷等。
2.进给量
进给量是指单位时间内工件移动的距离。进给量越大，每个齿面所承
受的载荷就越小，但是会增加摩擦力和热量的产生。
3.转速
转速是指主轴旋转一周所需时间。转速越高，每个齿面所承受的载荷
就越小，但是会增加摩擦力和热量的产生。
4.深度
深度是指每个齿面在工件表面上所留下的凹陷深度。深
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