切削过程的三个变形区各有何特点? 它们之间有什么关联?

考查要点：切削过程中的三个变形区是金属切削原理中的核心概念，主要考查学生对切削变形机理的理解，以及各变形区特征和相互作用的掌握。
解题核心思路：

1. 明确三个变形区的位置：第一变形区位于切削刃附近，第二变形区在切屑与前刀面接触区域，第三变形区在已加工表面与后刀面接触区域。
2. 抓住每个变形区的典型特征：
   • 第一变形区：剪切变形为主，伴随加工硬化。
   • 第二变形区：切屑纤维化、弯曲及温度变化。
   • 第三变形区：挤压、摩擦导致已加工表面变形和回弹。
3. 关联性分析：三个变形区通过材料流动、应力传递和热效应相互影响，共同决定切削过程的稳定性与加工质量。

第一变形区

剪切变形

切削刃作用下，金属层发生沿滑移线的剪切变形，形成初始切屑。

加工硬化

剪切变形导致金属晶格扭曲，加工硬化现象显著，使材料强度增加。

第二变形区

切屑纤维化

切屑底层在前刀面摩擦下发生纤维化，流动速度减慢，部分滞留于前刀面。

切屑弯曲与温度

切屑受拉伸和弯曲，同时摩擦生热使切屑与刀具接触面温度升高。

第三变形区

挤压与摩擦

已加工表面受切削刃钝圆部分挤压，后刀面摩擦导致纤维化和加工硬化。

回弹现象

变形后的材料发生回弹，影响已加工表面的最终形状和粗糙度。

变形区关联

1. 顺序传递：第一变形区的剪切变形为后续变形提供基础。
2. 应力与热传递：第二变形区的摩擦热影响第三变形区的应力状态。
3. 相互渗透：各区变形通过材料流动和应力波相互作用，共同决定切削力和刀具磨损。