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。


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金屬(shu)切(qie)(qie)削(xue)工(gong)藝(yi)包括有車、刨(bao)、鉆、銑等不同的(de)(de)類型(xing)，但是概括地(di)看(kan)，任何使用刀(dao)具從(cong)坯(pi)件或半成(cheng)品上(shang)去(qu)除一定厚(hou)度(du)的(de)(de)金屬(shu)層，而得到(dao)在形狀上(shang)及表面粗糙度(du)上(shang)達(da)到(dao)要求的(de)(de)加工(gong)工(gong)藝(yi)都是切(qie)(qie)削(xue)加工(gong)。當工(gong)件與刀(dao)具接觸，切(qie)(qie)削(xue)層金屬(shu)經過(guo)彈(dan)性變形、滑移(yi)和切(qie)(qie)離等階段(duan)而變為切(qie)(qie)屑(xie)的(de)(de)這一過(guo)程(cheng)為金屬(shu)切(qie)(qie)削(xue)。


1. 切削屑及其類型


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  崩碎(sui)切(qie)屑：切(qie)削塑性很小的(de)金屬，當工(gong)件(jian)與刀具(ju)接觸后，就會發(fa)生彈性應(ying)力及應(ying)變。如這(zhe)種剪應(ying)力或(huo)張應(ying)力達到工(gong)件(jian)金屬的(de)斷裂強度(du)時(shi)，工(gong)件(jian)便(bian)會突然崩去一(yi)塊，形成如圖7-2(a)所示(shi)的(de)崩碎(sui)切(qie)削屑。


  帶狀(zhuang)(zhuang)切(qie)屑(xie)(xie)(xie)：當切(qie)屑(xie)(xie)(xie)的(de)內(nei)應(ying)力沒有達到工件金屬的(de)斷裂強(qiang)度，它將沿(yan)著前(qian)傾而繼續流(liu)動，因(yin)此連綿(mian)不斷，形成如圖7-2(b)所示的(de)帶狀(zhuang)(zhuang)切(qie)屑(xie)(xie)(xie)。當被(bei)切(qie)削加工材料的(de)塑性較大或刀具前(qian)角較大時(shi)，常(chang)常(chang)會得到這種切(qie)屑(xie)(xie)(xie)。


  節(jie)(jie)狀(zhuang)切屑(xie)：當工件金(jin)屬(shu)的塑性介于上述兩種情(qing)況(kuang)之間時(shi)，便(bian)會出現如圖(tu)7-2(c)所示的節(jie)(jie)狀(zhuang)切屑(xie)。


  不僅被切(qie)(qie)(qie)削(xue)加(jia)工金(jin)屬(shu)的(de)(de)塑性可(ke)(ke)影響屑的(de)(de)類型，而加(jia)工條件(jian)與屑的(de)(de)類型也有(you)很密切(qie)(qie)(qie)的(de)(de)關系。在(zai)一般(ban)情況下(xia)，前角愈大，切(qie)(qie)(qie)削(xue)速(su)度愈高(gao)，切(qie)(qie)(qie)削(xue)屑愈薄，切(qie)(qie)(qie)屑越有(you)可(ke)(ke)能由粒狀(zhuang)（甚至崩碎）轉變(bian)為帶狀(zhuang)。


2. 金屬切(qie)削過程(cheng)


 金屬(shu)切削(xue)過(guo)(guo)程實(shi)際(ji)上是切屑(xie)形成過(guo)(guo)程。比較典型(xing)的(de)(de)切削(xue)過(guo)(guo)程是：被(bei)切削(xue)金屬(shu)受到(dao)刀具(ju)(ju)擠(ji)壓而(er)產生彈性(xing)(xing)變(bian)形。隨著刀具(ju)(ju)的(de)(de)切入，應(ying)力、應(ying)變(bian)逐漸加大。當剪應(ying)力達到(dao)材料的(de)(de)屈服強度時(shi)，開始產生塑(su)性(xing)(xing)變(bian)形－滑移。刀具(ju)(ju)再繼(ji)續(xu)切入，當剪應(ying)力達到(dao)材料的(de)(de)抗拉強度時(shi)，金屬(shu)層經過(guo)(guo)剪切滑移后被(bei)擠(ji)裂而(er)形成切屑(xie)。實(shi)際(ji)上，由于(yu)加工(gong)(gong)(gong)材料等(deng)條件不(bu)(bu)(bu)同，切削(xue)過(guo)(guo)程的(de)(de)這(zhe)三個階段(duan)并不(bu)(bu)(bu)完全顯示出來。例如(ru)，加工(gong)(gong)(gong)鑄(zhu)鐵等(deng)脆性(xing)(xing)材料時(shi)，被(bei)切層在(zai)彈性(xing)(xing)變(bian)形后很快形成切屑(xie)離(li)開母材，而(er)加工(gong)(gong)(gong)塑(su)性(xing)(xing)好的(de)(de)鋼(gang)材滑移階段(duan)特(te)別明顯。由于(yu)切屑(xie)形成的(de)(de)過(guo)(guo)程不(bu)(bu)(bu)同，切屑(xie)的(de)(de)形狀也不(bu)(bu)(bu)一樣。


3. 切(qie)削熱


 切(qie)削(xue)和摩(mo)擦(ca)相(xiang)似，切(qie)削(xue)是(shi)表(biao)面層切(qie)削(xue)現象，而(er)摩(mo)擦(ca)是(shi)極薄的(de)表(biao)面現象，切(qie)削(xue)熱主要包括來源(yuan)于彈性(xing)、塑性(xing)變(bian)形所產生的(de)熱以及摩(mo)擦(ca)所產生的(de)熱。


4. 切削(xue)液(ye)


  切削液的(de)功能(neng)，一(yi)方面可以減少(shao)摩擦，另一(yi)方面可以起到(dao)冷卻作(zuo)用。此外，還有降低金屬強(qiang)度的(de)作(zuo)用。