金屬切(qie)削加工(gong)是利用切(qie)削刀(dao)具從毛坯上切(qie)除多余的金屬,以獲得要求的形狀,尺寸和表面精度的零件的加工(gong)方法。


  鑄造(zao)、鍛(duan)壓和焊接(jie)等方(fang)法(fa)通常(chang)只(zhi)能用來(lai)制造(zao)毛(mao)坯和較(jiao)粗糙的(de)零(ling)(ling)件(jian)。凡是(shi)精度要求較(jiao)高(gao)的(de)零(ling)(ling)件(jian),一般都(dou)需(xu)要進行(xing)切(qie)削加(jia)工,因(yin)此切(qie)削加(jia)工在機(ji)械制造(zao)業中占有重要的(de)地位。金屬切(qie)削加(jia)工雖然有著各種不(bu)同(tong)的(de)形式,如車、刨(bao)、銑、磨以及齒(chi)輪(lun)加(jia)工等。都(dou)是(shi)也存(cun)在著共同(tong)的(de)現(xian)象和規律。掌握這(zhe)些現(xian)象和規律以便正確進行(xing)切(qie)削加(jia)工,對保證零(ling)(ling)件(jian)的(de)加(jia)工質(zhi)量(liang),提高(gao)生產率和降低(di)成本,都(dou)有著重要的(de)意義。


金屬切(qie)(qie)削工藝包括有(you)車、刨、鉆、銑等(deng)不同的類型,但是概括地(di)看,任何使(shi)用刀具從坯件或半成品上去(qu)除一定厚度的金屬層(ceng),而得到(dao)在(zai)形狀上及表面粗糙(cao)度上達(da)到(dao)要求(qiu)的加(jia)工工藝都(dou)是切(qie)(qie)削加(jia)工。當工件與刀具接觸,切(qie)(qie)削層(ceng)金屬經過彈性變形、滑(hua)移(yi)和切(qie)(qie)離等(deng)階段而變為切(qie)(qie)屑的這(zhe)一過程為金屬切(qie)(qie)削。


1. 切(qie)削屑及其類型(xing)


 a. 帶狀切屑


  當切屑的內應力沒有達到(dao)工件金(jin)屬的斷裂強度(du),它將沿著前傾(qing)而繼續(xu)流動,因(yin)此連綿不斷,形成如圖5-13(b)所示的帶(dai)狀切屑。加工材料(liao)塑(su)性較(jiao)大(da)或刀具(ju)前角較(jiao)大(da)時(shi),常(chang)常(chang)得到(dao)這種(zhong)切屑。


 b. 崩碎切屑


  切削塑性很小的金(jin)屬(shu),當工件(jian)與刀具接觸后,便(bian)會發(fa)生彈性應力(li)(li)及(ji)應變。如(ru)這種剪應力(li)(li)或張(zhang)應力(li)(li)達到工件(jian)金(jin)屬(shu)的斷裂強度時,工件(jian)便(bian)會突然崩去一塊,形(xing)成如(ru)圖5-13(a)所示的崩碎切削屑(xie)。


 c. 節狀切(qie)屑(xie)


  當工件金屬的(de)塑(su)性(xing)介于上述(shu)兩種情況之間(jian)時,便(bian)會出現如圖5-13(c)所示(shi)的(de)節狀切屑。


  不僅金(jin)屬的(de)(de)塑性可影響屑(xie)的(de)(de)類(lei)型,加工(gong)條件與屑(xie)的(de)(de)類(lei)型也有(you)很密切的(de)(de)關系(xi)。在(zai)一般情況下,前(qian)角愈大(da),切削速度愈高,切削屑(xie)愈薄,則切屑(xie)越有(you)可能由粒(li)狀(甚至崩碎)轉變為(wei)帶(dai)狀。


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 2. 金屬切削過程及其實質


  金屬切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)過(guo)程(cheng)實際(ji)上是切(qie)(qie)(qie)屑形(xing)(xing)成(cheng)過(guo)程(cheng)。比較典型的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)過(guo)程(cheng)是:被切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)金屬受(shou)到(dao)(dao)刀具擠(ji)壓而產生彈性(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing);隨(sui)著刀具的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)入,應力(li)、應變(bian)(bian)逐漸加大;當剪應力(li)達到(dao)(dao)材料(liao)的(de)(de)屈服強(qiang)度時(shi),開(kai)始(shi)產生塑(su)性(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)-滑移(yi);刀具再繼續切(qie)(qie)(qie)入,當剪應力(li)達到(dao)(dao)材料(liao)的(de)(de)抗拉強(qiang)度時(shi),金屬層經過(guo)剪切(qie)(qie)(qie)滑移(yi)后被擠(ji)裂(lie)從而形(xing)(xing)成(cheng)切(qie)(qie)(qie)屑。實際(ji)上,由于(yu)加工材料(liao)等(deng)條件不(bu)同,切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)過(guo)程(cheng)的(de)(de)這三個階段并不(bu)完全顯(xian)示出來。例如,加工鑄鐵(tie)等(deng)脆(cui)性(xing)材料(liao)時(shi),被切(qie)(qie)(qie)層在彈性(xing)變(bian)(bian)形(xing)(xing)后很快形(xing)(xing)成(cheng)切(qie)(qie)(qie)屑離開(kai)母(mu)材。而加工塑(su)性(xing)好的(de)(de)鋼(gang)材滑移(yi)階段特別明顯(xian)。由于(yu)切(qie)(qie)(qie)屑形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)過(guo)程(cheng)不(bu)同,切(qie)(qie)(qie)屑的(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)也(ye)不(bu)一(yi)樣(yang),一(yi)般可分(fen)為帶狀(zhuang)(zhuang)切(qie)(qie)(qie)屑、節(jie)狀(zhuang)(zhuang)切(qie)(qie)(qie)屑和崩碎切(qie)(qie)(qie)屑三類。


3. 切削熱


  切削(xue)和(he)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)相(xiang)似,切削(xue)是表(biao)面層(ceng)切削(xue)現象(xiang),摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)是極薄的(de)表(biao)面現象(xiang),切削(xue)熱(re)主要來源于彈性、塑性變形所產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)熱(re)和(he)摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)所產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)熱(re)。


4. 切削(xue)液


  切削液一(yi)方面(mian)可以減少摩(mo)擦(ca),另一(yi)方面(mian)可以起到(dao)冷卻作用。此外,還有降低金屬強度的作用。