金屬(shu)切(qie)削加工是(shi)利用(yong)切(qie)削刀(dao)具(ju)從(cong)毛坯上(shang)切(qie)除多(duo)余的(de)金屬(shu),以獲得要求(qiu)的(de)形狀,尺寸和表面精度的(de)零件的(de)加工方法。


  鑄造、鍛壓(ya)和(he)焊接等方法通(tong)常只(zhi)能用來制造毛坯和(he)較粗糙的(de)零(ling)件(jian)。凡(fan)是精度要求較高的(de)零(ling)件(jian),一般都需要進(jin)行切(qie)削(xue)加(jia)工,因(yin)此(ci)切(qie)削(xue)加(jia)工在(zai)機(ji)械制造業中占有重要的(de)地位。金屬切(qie)削(xue)加(jia)工雖然有著各種不同的(de)形式,如車、刨、銑、磨以(yi)(yi)及齒輪加(jia)工等。都是也存在(zai)著共同的(de)現象(xiang)和(he)規律。掌握這些現象(xiang)和(he)規律以(yi)(yi)便正確進(jin)行切(qie)削(xue)加(jia)工,對保證(zheng)零(ling)件(jian)的(de)加(jia)工質量,提(ti)高生產率和(he)降低成本,都有著重要的(de)意義。


金屬切(qie)削工藝(yi)包括有車、刨、鉆(zhan)、銑等(deng)不同的(de)類型(xing),但是(shi)概括地(di)看,任何使用刀具從坯件(jian)或半成(cheng)品上(shang)去除一(yi)(yi)定厚度的(de)金屬層,而(er)得到(dao)在形狀(zhuang)上(shang)及(ji)表面粗糙度上(shang)達到(dao)要(yao)求的(de)加(jia)工工藝(yi)都是(shi)切(qie)削加(jia)工。當工件(jian)與刀具接觸,切(qie)削層金屬經過彈(dan)性(xing)變形、滑移和切(qie)離等(deng)階(jie)段而(er)變為切(qie)屑的(de)這(zhe)一(yi)(yi)過程為金屬切(qie)削。


1. 切削屑及其類型


 a. 帶狀(zhuang)切(qie)屑


  當切屑的內應(ying)力沒有達(da)到(dao)工件金屬(shu)的斷裂強度,它將沿(yan)著前傾而繼續(xu)流動,因此連綿不斷,形成如圖5-13(b)所示(shi)的帶狀切屑。加工材料塑性較大或刀具前角較大時,常常得到(dao)這種切屑。


 b. 崩碎切屑


  切削塑性很小的金(jin)屬(shu),當工(gong)件與刀具接觸后,便會(hui)發生彈性應(ying)(ying)力及應(ying)(ying)變(bian)。如(ru)這種剪應(ying)(ying)力或張應(ying)(ying)力達到工(gong)件金(jin)屬(shu)的斷裂(lie)強度(du)時,工(gong)件便會(hui)突(tu)然(ran)崩去一塊,形成如(ru)圖5-13(a)所示的崩碎切削屑。


 c. 節狀切屑


  當(dang)工件金屬的(de)塑(su)性(xing)介于上述(shu)兩(liang)種情況之間時,便會出現如(ru)圖5-13(c)所示的(de)節狀切屑。


  不僅金屬的塑性(xing)可影響屑(xie)的類型,加工條件與屑(xie)的類型也有(you)很密切(qie)(qie)的關(guan)系。在(zai)一般(ban)情況下,前角愈(yu)大,切(qie)(qie)削(xue)速度愈(yu)高(gao),切(qie)(qie)削(xue)屑(xie)愈(yu)薄(bo),則切(qie)(qie)屑(xie)越有(you)可能由(you)粒狀(甚至崩碎)轉變為帶狀。


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 2. 金屬(shu)切削過程及其實質


  金屬切(qie)(qie)(qie)(qie)削過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)實際(ji)上是(shi)切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)形成(cheng)(cheng)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。比較(jiao)典型的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)削過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)是(shi):被(bei)切(qie)(qie)(qie)(qie)削金屬受到刀(dao)具(ju)擠壓而產(chan)生彈(dan)性(xing)(xing)變(bian)(bian)形;隨著刀(dao)具(ju)的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)入(ru),應(ying)力、應(ying)變(bian)(bian)逐(zhu)漸加大;當剪(jian)(jian)應(ying)力達到材(cai)料的(de)(de)屈服強度(du)時(shi)(shi),開始產(chan)生塑性(xing)(xing)變(bian)(bian)形-滑移(yi);刀(dao)具(ju)再繼(ji)續切(qie)(qie)(qie)(qie)入(ru),當剪(jian)(jian)應(ying)力達到材(cai)料的(de)(de)抗拉強度(du)時(shi)(shi),金屬層經過(guo)(guo)剪(jian)(jian)切(qie)(qie)(qie)(qie)滑移(yi)后被(bei)擠裂從而形成(cheng)(cheng)切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)。實際(ji)上,由于加工(gong)材(cai)料等條件不(bu)同,切(qie)(qie)(qie)(qie)削過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)這(zhe)三個階(jie)(jie)段并(bing)不(bu)完(wan)全顯示出來。例如,加工(gong)鑄鐵等脆性(xing)(xing)材(cai)料時(shi)(shi),被(bei)切(qie)(qie)(qie)(qie)層在彈(dan)性(xing)(xing)變(bian)(bian)形后很快形成(cheng)(cheng)切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)離開母材(cai)。而加工(gong)塑性(xing)(xing)好的(de)(de)鋼材(cai)滑移(yi)階(jie)(jie)段特別(bie)明顯。由于切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)形成(cheng)(cheng)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)不(bu)同,切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)的(de)(de)形狀也不(bu)一樣,一般可分為帶狀切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)、節狀切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)和崩(beng)碎切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)三類。


3. 切削熱


  切(qie)削(xue)和摩擦相似,切(qie)削(xue)是表面層切(qie)削(xue)現象,摩擦是極(ji)薄的(de)表面現象,切(qie)削(xue)熱主要(yao)來源于彈性、塑性變(bian)形(xing)所(suo)產生的(de)熱和摩擦所(suo)產生的(de)熱。


4. 切削液


  切削液一方(fang)面(mian)可以(yi)減少摩(mo)擦,另一方(fang)面(mian)可以(yi)起到冷卻作用(yong)。此外,還有降低金屬(shu)強度的作用(yong)。