金屬切削(xue)(xue)加工是利用切削(xue)(xue)刀具從(cong)毛坯上(shang)切除多(duo)余的(de)金屬,以(yi)獲得要求的(de)形狀,尺寸和表面精(jing)度的(de)零件的(de)加工方法。


  鑄造、鍛壓和(he)焊接等(deng)方法通常只能(neng)用來(lai)制造毛坯和(he)較粗糙(cao)的(de)(de)(de)零(ling)(ling)件。凡是(shi)精度要(yao)求較高的(de)(de)(de)零(ling)(ling)件,一般都(dou)需要(yao)進(jin)行切(qie)削(xue)(xue)加工(gong)(gong)(gong),因此切(qie)削(xue)(xue)加工(gong)(gong)(gong)在(zai)(zai)機械制造業中占有(you)重要(yao)的(de)(de)(de)地(di)位。金(jin)屬切(qie)削(xue)(xue)加工(gong)(gong)(gong)雖然(ran)有(you)著(zhu)各種不同(tong)的(de)(de)(de)形式,如車、刨(bao)、銑(xian)、磨以及齒輪加工(gong)(gong)(gong)等(deng)。都(dou)是(shi)也存在(zai)(zai)著(zhu)共同(tong)的(de)(de)(de)現象和(he)規(gui)(gui)律。掌(zhang)握這些現象和(he)規(gui)(gui)律以便正確進(jin)行切(qie)削(xue)(xue)加工(gong)(gong)(gong),對保證零(ling)(ling)件的(de)(de)(de)加工(gong)(gong)(gong)質(zhi)量,提高生產(chan)率和(he)降低成(cheng)本,都(dou)有(you)著(zhu)重要(yao)的(de)(de)(de)意義(yi)。


金屬(shu)切(qie)削(xue)(xue)(xue)工藝包括(kuo)有車、刨、鉆(zhan)、銑等不同的(de)類型,但是(shi)概括(kuo)地(di)看,任何使用(yong)刀(dao)(dao)具從坯件(jian)或(huo)半(ban)成(cheng)品上(shang)去除一(yi)定厚度的(de)金屬(shu)層,而得(de)到(dao)在形狀(zhuang)上(shang)及表面粗糙度上(shang)達(da)到(dao)要求的(de)加工工藝都是(shi)切(qie)削(xue)(xue)(xue)加工。當工件(jian)與刀(dao)(dao)具接(jie)觸(chu),切(qie)削(xue)(xue)(xue)層金屬(shu)經過彈性變形、滑移和(he)切(qie)離等階段而變為(wei)切(qie)屑的(de)這一(yi)過程為(wei)金屬(shu)切(qie)削(xue)(xue)(xue)。


1. 切削(xue)屑及其類型


 a. 帶狀切(qie)屑


  當切屑(xie)(xie)的內應力(li)沒有達到工(gong)件金屬的斷裂強度(du),它(ta)將沿著(zhu)前傾而繼續流動,因此連綿不斷,形成如圖(tu)5-13(b)所(suo)示的帶狀切屑(xie)(xie)。加工(gong)材料(liao)塑性(xing)較(jiao)大(da)或刀具前角(jiao)較(jiao)大(da)時,常常得到這種切屑(xie)(xie)。


 b. 崩碎切屑


  切削塑性(xing)很(hen)小的金屬,當工件(jian)與刀具接觸后(hou),便會發生彈性(xing)應(ying)(ying)力及應(ying)(ying)變。如這種剪應(ying)(ying)力或張應(ying)(ying)力達到工件(jian)金屬的斷裂(lie)強度時,工件(jian)便會突然崩去一(yi)塊,形成如圖5-13(a)所示的崩碎切削屑。


 c. 節狀切屑


  當工件(jian)金屬的(de)塑(su)性介于(yu)上述兩種(zhong)情況(kuang)之間時(shi),便(bian)會(hui)出(chu)現如(ru)圖5-13(c)所示(shi)的(de)節狀切屑。


  不僅(jin)金屬(shu)的(de)塑性(xing)可(ke)影響屑的(de)類型(xing),加工條件與屑的(de)類型(xing)也有很密切的(de)關系(xi)。在一般情況下,前角愈(yu)大,切削速度(du)愈(yu)高,切削屑愈(yu)薄,則切屑越有可(ke)能由粒狀(甚至崩碎)轉變為帶狀。


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 2. 金屬切削過程及其實質(zhi)


  金屬(shu)(shu)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)過(guo)程實際(ji)上是切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)形(xing)成過(guo)程。比較典型(xing)的(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)過(guo)程是:被切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)金屬(shu)(shu)受到(dao)刀具(ju)擠壓(ya)而(er)產生彈(dan)性(xing)(xing)變(bian)形(xing);隨著(zhu)刀具(ju)的(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)入(ru),應(ying)力、應(ying)變(bian)逐漸加(jia)大;當(dang)剪應(ying)力達到(dao)材(cai)料的(de)(de)(de)屈服強度(du)時,開始(shi)產生塑性(xing)(xing)變(bian)形(xing)-滑(hua)移(yi);刀具(ju)再繼(ji)續切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)入(ru),當(dang)剪應(ying)力達到(dao)材(cai)料的(de)(de)(de)抗(kang)拉強度(du)時,金屬(shu)(shu)層經過(guo)剪切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)滑(hua)移(yi)后(hou)被擠裂從而(er)形(xing)成切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)。實際(ji)上,由于加(jia)工(gong)材(cai)料等條(tiao)件不(bu)(bu)(bu)同,切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)過(guo)程的(de)(de)(de)這三個階段(duan)并不(bu)(bu)(bu)完全顯示(shi)出(chu)來。例如,加(jia)工(gong)鑄鐵等脆(cui)性(xing)(xing)材(cai)料時,被切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)層在彈(dan)性(xing)(xing)變(bian)形(xing)后(hou)很快(kuai)形(xing)成切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)離開母材(cai)。而(er)加(jia)工(gong)塑性(xing)(xing)好(hao)的(de)(de)(de)鋼材(cai)滑(hua)移(yi)階段(duan)特(te)別明顯。由于切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)形(xing)成的(de)(de)(de)過(guo)程不(bu)(bu)(bu)同,切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)也不(bu)(bu)(bu)一樣,一般可分為帶狀(zhuang)(zhuang)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)、節狀(zhuang)(zhuang)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)和崩碎切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)三類(lei)。


3. 切削熱(re)


  切(qie)削和(he)摩(mo)擦相(xiang)似,切(qie)削是表面層(ceng)切(qie)削現(xian)象(xiang),摩(mo)擦是極薄(bo)的表面現(xian)象(xiang),切(qie)削熱(re)主(zhu)要來源于彈性、塑性變形所產生(sheng)的熱(re)和(he)摩(mo)擦所產生(sheng)的熱(re)。


4. 切(qie)削液


  切削液一方(fang)面可以減少摩擦(ca),另一方(fang)面可以起(qi)到冷卻作(zuo)用(yong)。此外,還有降(jiang)低(di)金屬強(qiang)度的作(zuo)用(yong)。