目前，锯齿形切屑的形成机理在学术界并无统一的观点，主要有两大理论体系：绝热剪切理论和周期性断裂理论。
1.绝热剪切理论
Komanduri等是锯齿形切屑形成绝热剪切理论的最早提出者。他认为，锯齿形切屑形成过程可分为两个阶段，突变性剪切断裂是第一阶段，在这个阶段，发生绝热剪切失稳而导致了沿剪切面剪切断裂；材料隆起形成切屑是第二阶段，在这个阶段，在刀具的作用下，被切材料受力并产生少量塑性变形而隆起，最后形成切屑片段[31，32]。Davies等人认为，切削速度增大达到一定的临界值，破坏了动平衡状态，发生绝热剪切而形成锯齿形切屑[33，34]。T.J.Burns对淬硬钢的切屑形态进行了研究，他认为随着切削速度的增加，切屑会由连续切屑向锯齿形切屑转变，低速时产生带状切屑，高速时产生锯齿切屑，随着切削速度的变化，锯齿形切屑形态的变化比较有规律[35]。Hou认为第一变形区的温度软化和应变强化作用下产生热塑性剪切失稳是锯齿形切屑生成的原因[36]。Barry J和Byrne G研究了淬硬钢BS817M40车削时锯齿形切屑的形成机理，其研究结果支持绝热剪切理论，并指出绝热剪切带起始于刀尖处，一直延伸到工件自由表面，如图1-2所示[37]。
图1-2 通过快速落刀实验得到绝热剪切带
大连理工大学的王敏杰教授和段春争博士等人研究了硬态切削中锯齿形切屑形成过程的绝热剪切行为，在经历了马氏体相变、碳化物析出及动态再结晶过程后形成了绝热剪切带[38-40]。哈尔滨理工大学的刘献礼教授和大连理工大学的文东辉博士对淬硬轴承钢GCr15进行了切削试验研究，指出生成锯齿形切屑的临界硬度为50HRC[3，41]。广东工业大学的王成勇教授和秦哲博士建立了锯齿形切屑形成的几何模型，指出锯齿形切屑的变形程度决定了淬硬钢加工的难易程度，并对锯齿形切屑的变形规律进行了探讨[42]。南京航空航天大学的何宁教授对高强度钢正交切削的绝热剪切行为进行了相关的实验研究[43]。(www.xing528.com)
2.周期性断裂理论
Shaw和Vyas提出了周期性断裂理论，认为切屑从工件自由表面向切削刃扩展的周期性整体断裂是锯齿状切屑的形成原因[44，45]。Poulachon G等实验研究了车削淬硬钢100Cr6时锯齿形切屑形成的机理，结论支持锯齿形切屑形成的周期性断裂理论，把整个锯齿形切屑形成的过程分为了4个阶段，如图1-3所示[46]。Konig等对车削淬硬钢时锯齿形切屑形成机理进行了研究，研究结论支持锯齿形切屑形成的周期性断裂理论[47]。
图1-3 锯齿形切屑形成的不同阶段
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