1 引言
毛刺是金屬切（qiē）削加工（gōng）中（zhōng）產（chǎn）生的普遍（biàn）現象之一，早在（zài）70 年代初期就有關於金屬切（qiē）削毛刺的係統的（de）研究，在工業發達（dá）國家的製造業（yè）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）%。但是毛刺的去除卻是一項非常昂貴（guì）和（hé）非增值的操作，因此對於毛刺形成的控製和了解對於工業應用來說是（shì）一個非常重要的研究課題。金屬切（qiē）削（xuē）毛刺的形成機（jī）理是一個非常複雜的材料變形過程，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、斷裂力學（xué）和彈塑性力學等。迄今大部分的研究都采用了實驗（yàn）研（yán）究的方法，通過改變實驗參數來（lái）找出各個因素對切削毛刺形成質及（jí）量的影響。而目前文獻[1]研究出的經驗公式，由於實驗條件有限，這些經驗公（gōng）式隻能應（yīng）用於某些特定（dìng）的加工條（tiáo）件，還（hái）不（bú）能應用於金屬切削加工。為了更（gèng）有效地利用這些實驗結果，建立毛刺生產預（yù）報模型（xíng）是有效的途徑。
2 研究現狀
目前國內外有關金屬切削毛（máo）刺形態和尺寸的定性及定量的研究還不多見，主要有：1987 年，文獻[2]學者基於（yú）Von Mises 屈服準則及平麵應變理論，建立了正交（jiāo）切削中工件兩側（cè）方向毛刺根部（bù）厚度理論（lùn）預報模型（xíng），如圖1 所示。假設距離切削表麵最深處E 點的應力滿足足VonMises 屈服準則
該點（diǎn）到切削（xuē）麵的距離K 為兩（liǎng）側方向毛刺厚度B。並針對不同條件（jiàn）下的實驗結果對理論模型（xíng）進行了分析，與實驗（yàn）結果吻合。研究表明：毛刺厚度隨刀尖（jiān）鈍（dùn）圓半徑、切削力的（de）增加、材料的屈服極限的增（zēng）摩（mó）擦角及（jí）剪切麵上（shàng）的應力的減（jiǎn）小而減（jiǎn）小；隨切削厚度（dù）和刀具前（qián）角的增加而增加。
1996 以來，文獻[3-4]利（lì）用最小能量原（yuán）理（lǐ）對毛刺的預報做（zuò）出了（le）研究，並提出了基於幾何—力學的（de）二維正交切削模型，得出了（le）負剪切角θ0 的理論計算公式（shì）（2），得知，初始負剪切角θ0 僅與剪切角（jiǎo）準相（xiàng）關，推出了對塑性（xìng）材料切削（xuē）加（jiā）工時形成毛刺高度（dù）H 及根部厚度B 的理論預報模（mó）型並分析了刀尖（jiān）處應力狀態，認為在該（gāi）應力超過某值時，將會沿著負剪切麵產生裂紋（wén），從而（ér）形成虧（kuī）缺。在此（cǐ）基礎（chǔ）上， S.L.Ko 建立了斜角切（qiē）削時毛刺和虧缺的形成模型。以塑性斷裂準則為依（yī）據，提出了裂紋產生條件，推出了裂紋產生角度和初始位置的求解公式。
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