1.2 高速切削机理

切削机理主要包括切削加工过程中发生的一些物理现象，如切屑的形成过程、切削力与切削温度的产生和分布规律、刀具磨损等。目前主要研究手段有理论分析、物理试验和计算机仿真。

1.2.3 高速切削方程式

经典的切削方程式：

式中 φ——剪切角；

γo——刀具前角；

β——摩擦角。

为了推导HSM时摩擦角β，作如下假设：

（1）切削不产生积屑瘤；

（2）刀尖圆弧半径rβ忽略不计。

在如图1-7 所示的切屑与前刀面之间的作用力图上，工件上的切削部分在被切离时，其 v 由零到高速，在切屑被切离工件的瞬间存在一个加速度 a，因此产生了一个沿Aγ向上的惯性力Fg，在高速切削力学模型中，由平衡可得：

式中 Fg——刀具对切屑作用的合力；

Ff——切屑脱离工件时的惯性力；

Fr——切屑与刀具间的摩擦力。

由图1-8可知：

代入式（1-2），得：

，代入式（1-5），得：

代入式（1-1），得出高速切削方程式：