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


金屬(shu)(shu)切(qie)(qie)削(xue)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)包括有車、刨(bao)、鉆(zhan)、銑等不同的(de)類(lei)型，但(dan)是(shi)概括地看，任何使用刀具(ju)從坯件(jian)或半成(cheng)品上(shang)去除一定厚度(du)(du)的(de)金屬(shu)(shu)層，而得到在形狀上(shang)及表面粗糙度(du)(du)上(shang)達到要求的(de)加工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)都是(shi)切(qie)(qie)削(xue)加工(gong)(gong)(gong)。當(dang)工(gong)(gong)(gong)件(jian)與刀具(ju)接觸，切(qie)(qie)削(xue)層金屬(shu)(shu)經過彈性變(bian)形、滑移和切(qie)(qie)離等階段(duan)而變(bian)為切(qie)(qie)屑的(de)這一過程為金屬(shu)(shu)切(qie)(qie)削(xue)。


1. 切削屑及其(qi)類型


圖 2.jpg


  崩(beng)(beng)碎切屑：切削塑性很(hen)小(xiao)的金(jin)屬(shu)(shu)，當工件(jian)與(yu)刀具(ju)接觸(chu)后，就會(hui)發生彈性應(ying)力(li)及應(ying)變(bian)。如這(zhe)種剪(jian)應(ying)力(li)或張應(ying)力(li)達到工件(jian)金(jin)屬(shu)(shu)的斷裂(lie)強(qiang)度時，工件(jian)便會(hui)突然(ran)崩(beng)(beng)去(qu)一塊，形成如圖7-2(a)所(suo)示的崩(beng)(beng)碎切削屑。


  帶(dai)狀切(qie)(qie)(qie)屑(xie)：當(dang)切(qie)(qie)(qie)屑(xie)的(de)內應(ying)力沒有達到工(gong)件(jian)金屬的(de)斷裂強度，它(ta)將沿(yan)著前傾而繼(ji)續流動，因(yin)此連綿不斷，形(xing)成如圖7-2(b)所示(shi)的(de)帶(dai)狀切(qie)(qie)(qie)屑(xie)。當(dang)被切(qie)(qie)(qie)削加工(gong)材料的(de)塑性較大或刀具前角較大時，常(chang)常(chang)會得到這種切(qie)(qie)(qie)屑(xie)。


  節狀切(qie)屑：當工件金(jin)屬的塑性介于上述兩種(zhong)情況之間時(shi)，便會出(chu)現如圖(tu)7-2(c)所(suo)示的節狀切(qie)屑。


  不僅被切削(xue)(xue)加工金屬的(de)(de)塑(su)性可影響(xiang)屑的(de)(de)類型，而加工條件與(yu)屑的(de)(de)類型也有很密切的(de)(de)關系。在(zai)一般(ban)情況下，前(qian)角愈大(da)，切削(xue)(xue)速度愈高，切削(xue)(xue)屑愈薄，切屑越有可能由粒(li)狀(zhuang)(zhuang)（甚(shen)至崩碎）轉變為帶(dai)狀(zhuang)(zhuang)。


2. 金(jin)屬切(qie)削過程


 金屬切(qie)(qie)(qie)削(xue)過(guo)程(cheng)實際上是切(qie)(qie)(qie)屑形(xing)(xing)成過(guo)程(cheng)。比較典型(xing)的(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)削(xue)過(guo)程(cheng)是：被(bei)切(qie)(qie)(qie)削(xue)金屬受(shou)到(dao)刀具擠(ji)壓而(er)產(chan)生彈(dan)性變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)。隨(sui)著刀具的(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)入，應(ying)力(li)、應(ying)變(bian)(bian)(bian)逐漸加大(da)。當剪(jian)(jian)應(ying)力(li)達到(dao)材料(liao)的(de)(de)(de)屈服強度(du)時(shi)，開(kai)始產(chan)生塑性變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)－滑移。刀具再(zai)繼續切(qie)(qie)(qie)入，當剪(jian)(jian)應(ying)力(li)達到(dao)材料(liao)的(de)(de)(de)抗拉強度(du)時(shi)，金屬層(ceng)經過(guo)剪(jian)(jian)切(qie)(qie)(qie)滑移后(hou)被(bei)擠(ji)裂而(er)形(xing)(xing)成切(qie)(qie)(qie)屑。實際上，由(you)于(yu)加工(gong)材料(liao)等條件(jian)不同，切(qie)(qie)(qie)削(xue)過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)這三個(ge)階(jie)段并不完全顯示(shi)出來。例如，加工(gong)鑄鐵(tie)等脆性材料(liao)時(shi)，被(bei)切(qie)(qie)(qie)層(ceng)在(zai)彈(dan)性變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)后(hou)很快(kuai)形(xing)(xing)成切(qie)(qie)(qie)屑離(li)開(kai)母材，而(er)加工(gong)塑性好(hao)的(de)(de)(de)鋼材滑移階(jie)段特別明顯。由(you)于(yu)切(qie)(qie)(qie)屑形(xing)(xing)成的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)不同，切(qie)(qie)(qie)屑的(de)(de)(de)形(xing)(xing)狀也不一樣。


3. 切削熱


 切削(xue)和摩(mo)(mo)擦(ca)相似，切削(xue)是(shi)表面層切削(xue)現象(xiang)，而(er)摩(mo)(mo)擦(ca)是(shi)極(ji)薄的(de)表面現象(xiang)，切削(xue)熱(re)(re)主要包括來源于彈(dan)性、塑性變形(xing)所產生的(de)熱(re)(re)以(yi)及摩(mo)(mo)擦(ca)所產生的(de)熱(re)(re)。


4. 切削液


  切削液的功能，一(yi)方(fang)(fang)面(mian)可以減少摩(mo)擦，另一(yi)方(fang)(fang)面(mian)可以起到(dao)冷卻作用。此外，還有降低金屬強度的作用。