1 引言
毛刺（cì）是金屬切削加工中產生的普遍現象之一，早在70 年代初期就有關於金（jīn）屬切削毛刺的係統的研（yán）究，在工業發達國家的製造業中，對切削中毛刺的產生十分重視。近幾年，根據有關統計數據表明，去毛刺所用的工時占總工時的（5～10）%。但是毛刺的去除（chú）卻是一項非常昂貴和非增值的操作，因此對於毛刺形成的控製和了解對於工（gōng）業應用來說是一個非常（cháng）重要的研（yán）究課題。金屬切削毛刺的形成機理是一個非常複雜的材（cái）料變形過（guò）程，對其的研究涉及到多個學科領域，比如金屬切削學、材料（liào）力學、斷（duàn）裂力學（xué）和彈塑性力學等（děng）。迄今大（dà）部分的（de）研究都采用了實驗研究的（de）方法，通過改變實驗參數（shù）來找出各個因素（sù）對切削（xuē）毛刺形成質（zhì）及量的影響。而目前文獻（xiàn）[1]研究出的經驗公式，由於實驗條件有限，這些經驗公式隻能應用（yòng）於某些特定的加工條件（jiàn），還不（bú）能應用於金屬切（qiē）削加工。為了更有（yǒu）效地利用這（zhè）些實驗結果，建立毛刺生產預報模型是有效的途徑。
2 研（yán）究現（xiàn）狀
目前國內外有（yǒu）關金（jīn）屬（shǔ）切削毛刺（cì）形態和尺寸的定性及（jí）定量的研究還不多見，主要有：1987 年（nián），文獻（xiàn）[2]學者基於Von Mises 屈服準則及平麵應變（biàn）理論，建立了正（zhèng）交切削中工（gōng）件兩側方向毛刺根部厚度理論預報模型，如圖1 所示。假設距離切削表麵最深（shēn）處E 點的應力滿足足（zú）VonMises 屈服準則
該點到切削麵的距離K 為兩側方向毛刺厚度B。並針（zhēn）對不同條件下的實驗結果（guǒ）對理（lǐ）論（lùn）模型進行了分析，與實驗（yàn）結果（guǒ）吻合。研（yán）究表明：毛刺厚度隨刀尖鈍（dùn）圓半徑、切削（xuē）力的（de）增（zēng）加、材料的（de）屈服極限的增摩擦角及剪切麵上的應力（lì）的減小而減小；隨切削厚度和刀具前角的增加而增加（jiā）。
1996 以來，文獻[3-4]利用最小能量原理對毛刺的預報做出了研究，並提出了基於幾何—力學的二維正交切（qiē）削模型，得出了負剪（jiǎn）切角θ0 的理論計算（suàn）公式（shì）（2），得知，初（chū）始（shǐ）負剪切角θ0 僅與剪切角準相關，推出了對塑性材（cái）料切削加工時形成毛刺高度H 及根部（bù）厚度（dù）B 的理（lǐ）論預報（bào）模型並（bìng）分析了刀尖處應力狀（zhuàng）態，認為在該應力超過某值時，將會沿著負剪切麵（miàn）產生裂紋，從而形成虧缺。在此基礎上（shàng）， S.L.Ko 建立了（le）斜角切削時毛刺（cì）和虧缺的形成模型。以塑性斷裂準則為依據，提出了（le）裂紋（wén）產生條件，推出了裂紋產生角度（dù）和初始位置的求解公式。
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