3.1切削力

3.1.1切削應力和應變

刀具刃口( tool edge)與切削工件( work piece)接觸的同時,根據(jù)作用力的大小,工件在刀刃刀尖作用的部位先產(chǎn)生變形。當這個力逐漸增大時,工件被刃口分為兩部分,刃口繼續(xù)向材中切入進去。

從工件切下分離出去的部分,被刀具前面壓縮,受剪切應力和彎曲應力作用產(chǎn)生變形,成為切屑(chip)。切削過程中,作用于被切工件上的力,其大小、作用方向,根據(jù)工件性質(zhì)(纖維方向或年輪等)、刀具條件(刀刃的各幾何角度和刀刃的銳鈍程度等)、切削參數(shù)(切削深度和進給速度等)的不同而變化。圖3-1表示木材切削時各應力的主要作用區(qū)域。

1、為刀具刀刃壓入產(chǎn)生的集中應力;

2、為刀具前刀面與切屑接觸產(chǎn)生的摩擦力;

3、為刀具前刀面上切屑因為彎曲產(chǎn)生的壓縮應力;

4、為刀具前刀面因為切屑彎曲產(chǎn)生的拉應力;

5、為作用于切削方向的壓應力或拉應力;

6、為作用于垂直切削方向的剪切應力;

7、為大切削角切削時的壓縮剪切應力;

8、為端向切削時使木纖維發(fā)生彎曲的彎曲應力;

9、為端向切削時作用在木纖維上的最大拉應力。

縱向切削時,切削應力分布的模型分析結果如圖3一2所示。在切屑平面內(nèi)平行切削方向的應力ax,垂直切削方向的應力ay,以及平行和垂直于切削方向的剪應力rxy,在刀具刀刃處最大,當切屑離開刀具前刀面,開始發(fā)生彎曲時為最小。

即使厚度只有幾毫米的切屑中也會同時有多種復雜應力作用。

文章來源：木業(yè)刀鋸聯(lián)盟

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