金屬切(qie)削(xue)加工是利用切(qie)削(xue)刀具從毛坯上切(qie)除多余(yu)的(de)金屬,以獲得(de)要(yao)求的(de)形(xing)狀,尺寸和表面精度的(de)零件的(de)加工方法。


  鑄造、鍛(duan)壓和焊接(jie)等方法通常只能用來制造毛坯(pi)和較粗糙的(de)零(ling)件。凡(fan)是精度要(yao)求(qiu)較高的(de)零(ling)件,一般(ban)都(dou)(dou)需(xu)要(yao)進行切(qie)(qie)削(xue)加(jia)工,因此切(qie)(qie)削(xue)加(jia)工在機械制造業中(zhong)占有重(zhong)(zhong)要(yao)的(de)地位。金屬(shu)切(qie)(qie)削(xue)加(jia)工雖然有著(zhu)各種(zhong)不同的(de)形式,如車、刨(bao)、銑(xian)、磨以及齒(chi)輪加(jia)工等。都(dou)(dou)是也存(cun)在著(zhu)共同的(de)現象和規律(lv)(lv)。掌握這些現象和規律(lv)(lv)以便正確(que)進行切(qie)(qie)削(xue)加(jia)工,對保證零(ling)件的(de)加(jia)工質量(liang),提高生產率和降(jiang)低成(cheng)本,都(dou)(dou)有著(zhu)重(zhong)(zhong)要(yao)的(de)意義。


金屬切削(xue)工(gong)藝(yi)包(bao)括有車、刨、鉆(zhan)、銑等不(bu)同的(de)(de)類型,但(dan)是概(gai)括地看,任何使用刀具從(cong)坯件或半成品上去除一(yi)定厚度(du)的(de)(de)金屬層,而得到在(zai)形狀上及表(biao)面粗(cu)糙度(du)上達(da)到要求的(de)(de)加工(gong)工(gong)藝(yi)都是切削(xue)加工(gong)。當工(gong)件與刀具接觸,切削(xue)層金屬經過彈性變形、滑移和切離等階段而變為切屑的(de)(de)這一(yi)過程為金屬切削(xue)。


1. 切削屑及其(qi)類型


 a. 帶狀切屑


  當切(qie)(qie)屑的(de)內(nei)應(ying)力(li)沒有(you)達到(dao)工件金屬(shu)的(de)斷(duan)裂(lie)強度,它(ta)將沿(yan)著前(qian)傾而繼續流(liu)動,因此(ci)連(lian)綿不斷(duan),形成如圖5-13(b)所示的(de)帶狀切(qie)(qie)屑。加工材料塑性較大或刀具前(qian)角較大時,常常得(de)到(dao)這種切(qie)(qie)屑。


 b. 崩碎切屑


  切(qie)(qie)削(xue)塑性(xing)很小的金(jin)屬,當工件與刀具接觸后,便(bian)會(hui)發生彈性(xing)應力(li)及應變。如這種剪應力(li)或(huo)張(zhang)應力(li)達(da)到工件金(jin)屬的斷(duan)裂強度時,工件便(bian)會(hui)突然崩去一塊,形成如圖5-13(a)所示的崩碎切(qie)(qie)削(xue)屑。


 c. 節狀切(qie)屑


  當工件金屬的塑(su)性(xing)介(jie)于上(shang)述兩種情況之間時,便會出現如(ru)圖5-13(c)所示(shi)的節狀切屑。


  不僅金屬(shu)的塑(su)性可影響屑(xie)的類(lei)型(xing),加工條件與(yu)屑(xie)的類(lei)型(xing)也有很密(mi)切的關系。在一般情況下,前角愈(yu)大,切削速度愈(yu)高,切削屑(xie)愈(yu)薄(bo),則切屑(xie)越有可能(neng)由粒狀(甚至崩碎(sui))轉變(bian)為帶(dai)狀。


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 2. 金(jin)屬切削過程及其實質


  金屬(shu)(shu)切(qie)(qie)(qie)削(xue)過(guo)程(cheng)實際(ji)上是切(qie)(qie)(qie)屑形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)過(guo)程(cheng)。比較典型的(de)切(qie)(qie)(qie)削(xue)過(guo)程(cheng)是:被切(qie)(qie)(qie)削(xue)金屬(shu)(shu)受到(dao)刀(dao)具(ju)擠(ji)壓而(er)產生彈性變(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing);隨著刀(dao)具(ju)的(de)切(qie)(qie)(qie)入(ru),應力、應變(bian)逐(zhu)漸加(jia)大;當剪(jian)應力達(da)到(dao)材料(liao)(liao)的(de)屈服強度時,開始產生塑(su)(su)性變(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)-滑移;刀(dao)具(ju)再(zai)繼續切(qie)(qie)(qie)入(ru),當剪(jian)應力達(da)到(dao)材料(liao)(liao)的(de)抗拉(la)強度時,金屬(shu)(shu)層(ceng)(ceng)經過(guo)剪(jian)切(qie)(qie)(qie)滑移后被擠(ji)裂從而(er)形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)切(qie)(qie)(qie)屑。實際(ji)上,由于(yu)加(jia)工材料(liao)(liao)等(deng)(deng)條件不同(tong),切(qie)(qie)(qie)削(xue)過(guo)程(cheng)的(de)這三(san)(san)個階段并不完全顯(xian)示出(chu)來。例如,加(jia)工鑄(zhu)鐵等(deng)(deng)脆性材料(liao)(liao)時,被切(qie)(qie)(qie)層(ceng)(ceng)在彈性變(bian)形(xing)(xing)(xing)(xing)后很(hen)快形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)切(qie)(qie)(qie)屑離(li)開母材。而(er)加(jia)工塑(su)(su)性好的(de)鋼材滑移階段特別(bie)明顯(xian)。由于(yu)切(qie)(qie)(qie)屑形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)的(de)過(guo)程(cheng)不同(tong),切(qie)(qie)(qie)屑的(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)也(ye)不一樣,一般可分為(wei)帶狀(zhuang)切(qie)(qie)(qie)屑、節狀(zhuang)切(qie)(qie)(qie)屑和崩(beng)碎切(qie)(qie)(qie)屑三(san)(san)類。


3. 切削熱


  切(qie)削(xue)和摩(mo)擦(ca)相(xiang)似,切(qie)削(xue)是表面(mian)層切(qie)削(xue)現象,摩(mo)擦(ca)是極薄(bo)的(de)表面(mian)現象,切(qie)削(xue)熱主要來源于彈性(xing)、塑性(xing)變形所產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)熱和摩(mo)擦(ca)所產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)熱。


4. 切(qie)削(xue)液


  切(qie)削液(ye)一方面可以減(jian)少(shao)摩擦,另一方面可以起(qi)到冷卻作用(yong)。此外,還有(you)降低金屬強度(du)的作用(yong)。