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 方法用來分析切削刃口和切屑形成過程之間相互作用。 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、高的排除率和無人操作方向發(fā)展。 這需要非常可靠的加工過程、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題是由于在切屑形成過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)變形過程中，塑性變形是從最弱的點(diǎn)附近開始, 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，而且這些的過熱面積狹窄，這里就有一個(gè)軟化過程, 同時(shí)局部應(yīng)變?cè)黾又钡剿矔r(shí)的剪切發(fā)生。過熱切削將產(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，所以錐形的頂端看不見,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 舉例說明在穩(wěn)定切削過程中，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)定的切削過程中有相對(duì)優(yōu)勢(shì)的決定效果。 剪切開始于當(dāng)刃口開始接觸工作件。 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)生的切屑離開時(shí)，剪切被完成，而且當(dāng)?shù)洱X離開工件的時(shí)候，切屑卷曲也同時(shí)停止。 在切屑形成過程中將不會(huì)有切屑- 工作件相接觸。當(dāng)?shù)洱X離開工件的時(shí)候，一個(gè)切屑形成過程完成。 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關(guān)重要的。 從 EDX 分析圖解 (圖 5) ，沒有涂料 (TiA1N) 和接合料 (鈷) 的機(jī)械要素被發(fā)現(xiàn),這證明沒有刀具材料轉(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。 這也說明了在傾斜面上的磨損上微小的。 在穩(wěn)定的切屑過程中， 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,通過它清楚地看見到一個(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。 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)定的切斷中刃口沒有總是與工件的接觸, 但是當(dāng)它離開一個(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)過一個(gè)非常小的角旋轉(zhuǎn)，切削過程短許多。 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.通過切屑顏色判斷切屑溫度 為了要說明在機(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。 舉例來說，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。就表面精度來說, 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。