金屬切削加工就是利用切削刀具從毛坯上切除多余的金屬，以獲得要求的形狀、尺寸和表面精度零件的加工方法。鑄造、鍛壓和焊接等工藝方法，通常只能用來制造毛坯和較粗糙的零件。凡是要求精度較高的零件，一般來說都需要進行切削加工。因此，切削加工在機械制造業中占有重要的地位。金屬切削加工雖然有各種不同的形式，如車、刨、銑、磨以及齒輪加工等（見圖7-1),但是也存在共同的現象和規律，即從毛坯上切削去多余的金屬。掌握這些現象和規律對正確地進行切削加工，對保證零件的加工質量，提高生產率和降低成本，都有著重要的意義。


圖 1.jpg


金(jin)(jin)(jin)屬切(qie)削(xue)工(gong)藝(yi)包括(kuo)有車、刨、鉆、銑等(deng)不同的(de)類型(xing)，但(dan)是概(gai)括(kuo)地看(kan)，任何(he)使用刀具(ju)從坯件或(huo)半(ban)成品上(shang)去除一定(ding)厚度的(de)金(jin)(jin)(jin)屬層(ceng)(ceng)，而得到在形(xing)狀(zhuang)上(shang)及表面粗(cu)糙(cao)度上(shang)達到要(yao)求(qiu)的(de)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)都(dou)是切(qie)削(xue)加(jia)工(gong)。當工(gong)件與(yu)刀具(ju)接觸，切(qie)削(xue)層(ceng)(ceng)金(jin)(jin)(jin)屬經過(guo)彈性變形(xing)、滑移和切(qie)離等(deng)階段而變為(wei)切(qie)屑(xie)的(de)這一過(guo)程為(wei)金(jin)(jin)(jin)屬切(qie)削(xue)。


1. 切削屑(xie)及其類型(xing)


圖 2.jpg


  崩(beng)碎(sui)切屑：切削塑性很小的(de)金(jin)屬，當(dang)工件(jian)與(yu)刀具接觸后，就會發生(sheng)彈性應力(li)及應變。如這種剪應力(li)或張應力(li)達(da)到(dao)工件(jian)金(jin)屬的(de)斷(duan)裂強(qiang)度時，工件(jian)便會突然崩(beng)去一塊，形成如圖(tu)7-2(a)所(suo)示的(de)崩(beng)碎(sui)切削屑。


  帶狀切(qie)屑(xie)：當切(qie)屑(xie)的(de)(de)內應力沒有達(da)到工件金(jin)屬的(de)(de)斷(duan)裂強度(du)，它(ta)將沿著前傾而(er)繼續流動，因此連綿不(bu)斷(duan)，形(xing)成如圖7-2(b)所示的(de)(de)帶狀切(qie)屑(xie)。當被切(qie)削加(jia)工材料的(de)(de)塑性較(jiao)大或刀具(ju)前角較(jiao)大時，常(chang)常(chang)會得到這種切(qie)屑(xie)。


  節狀切(qie)(qie)屑：當(dang)工(gong)件金屬的(de)塑(su)性介(jie)于上述兩種情(qing)況之間(jian)時，便會出現如圖7-2(c)所示(shi)的(de)節狀切(qie)(qie)屑。


  不僅被切(qie)削(xue)加工金屬的(de)塑性可影響屑(xie)的(de)類(lei)型，而加工條件與屑(xie)的(de)類(lei)型也有很密切(qie)的(de)關系。在(zai)一般情況下，前角愈(yu)大，切(qie)削(xue)速(su)度愈(yu)高(gao)，切(qie)削(xue)屑(xie)愈(yu)薄(bo)，切(qie)屑(xie)越有可能由(you)粒狀(zhuang)(zhuang)（甚至崩碎）轉變為帶狀(zhuang)(zhuang)。


2. 金屬切削(xue)過程


 金屬切(qie)(qie)(qie)削過程(cheng)(cheng)實際上(shang)是(shi)切(qie)(qie)(qie)屑形成過程(cheng)(cheng)。比較典型的(de)切(qie)(qie)(qie)削過程(cheng)(cheng)是(shi)：被切(qie)(qie)(qie)削金屬受(shou)到刀(dao)具擠壓而(er)(er)(er)產生彈(dan)(dan)性(xing)(xing)變形。隨著刀(dao)具的(de)切(qie)(qie)(qie)入，應力、應變逐(zhu)漸加大。當剪(jian)(jian)應力達到材料(liao)的(de)屈服強度時，開(kai)始產生塑性(xing)(xing)變形－滑移。刀(dao)具再繼續切(qie)(qie)(qie)入，當剪(jian)(jian)應力達到材料(liao)的(de)抗拉強度時，金屬層(ceng)經過剪(jian)(jian)切(qie)(qie)(qie)滑移后(hou)(hou)被擠裂而(er)(er)(er)形成切(qie)(qie)(qie)屑。實際上(shang)，由于(yu)加工材料(liao)等條件(jian)不同(tong)，切(qie)(qie)(qie)削過程(cheng)(cheng)的(de)這(zhe)三個階段并不完全(quan)顯示出(chu)來。例如，加工鑄鐵等脆(cui)性(xing)(xing)材料(liao)時，被切(qie)(qie)(qie)層(ceng)在彈(dan)(dan)性(xing)(xing)變形后(hou)(hou)很(hen)快形成切(qie)(qie)(qie)屑離開(kai)母材，而(er)(er)(er)加工塑性(xing)(xing)好的(de)鋼材滑移階段特(te)別明(ming)顯。由于(yu)切(qie)(qie)(qie)屑形成的(de)過程(cheng)(cheng)不同(tong)，切(qie)(qie)(qie)屑的(de)形狀(zhuang)也不一(yi)樣。


3. 切削(xue)熱


 切削和(he)摩擦(ca)相似，切削是表面(mian)層(ceng)切削現象(xiang)，而摩擦(ca)是極(ji)薄的(de)表面(mian)現象(xiang)，切削熱主要包括來(lai)源于彈(dan)性、塑性變形所產生的(de)熱以及摩擦(ca)所產生的(de)熱。


4. 切(qie)削液


  切削液的功能，一方面可(ke)以減少摩擦(ca)，另一方面可(ke)以起到冷卻作用(yong)。此外，還有降低金屬強度的作用(yong)。