金屬(shu)切削(xue)加(jia)工是利用切削(xue)刀(dao)具(ju)從(cong)毛坯(pi)上切除多余的金屬(shu),以獲得要(yao)求(qiu)的形狀(zhuang),尺寸和(he)表面精(jing)度的零件的加(jia)工方法。


  鑄造、鍛(duan)壓和(he)(he)焊(han)接等方法通常只能用來制造毛坯和(he)(he)較粗糙的(de)(de)零(ling)件。凡(fan)是(shi)精度要求較高(gao)的(de)(de)零(ling)件,一般都需要進行切削加(jia)工(gong),因此切削加(jia)工(gong)在機械(xie)制造業中(zhong)占有重要的(de)(de)地位。金屬切削加(jia)工(gong)雖(sui)然(ran)有著各種(zhong)不同的(de)(de)形式,如車、刨、銑、磨以(yi)及齒輪加(jia)工(gong)等。都是(shi)也存在著共同的(de)(de)現象(xiang)和(he)(he)規律(lv)。掌握這些現象(xiang)和(he)(he)規律(lv)以(yi)便正確進行切削加(jia)工(gong),對(dui)保證零(ling)件的(de)(de)加(jia)工(gong)質量,提高(gao)生產(chan)率和(he)(he)降低(di)成本,都有著重要的(de)(de)意(yi)義。


金屬切(qie)(qie)削(xue)(xue)工(gong)藝包括(kuo)有車、刨、鉆(zhan)、銑等不同的(de)類型,但是概(gai)括(kuo)地看(kan),任何使用刀(dao)具從坯件(jian)(jian)或(huo)半成品上(shang)去(qu)除一定厚度的(de)金屬層,而(er)得到在(zai)形狀上(shang)及(ji)表面(mian)粗糙(cao)度上(shang)達(da)到要求的(de)加工(gong)工(gong)藝都是切(qie)(qie)削(xue)(xue)加工(gong)。當工(gong)件(jian)(jian)與刀(dao)具接觸,切(qie)(qie)削(xue)(xue)層金屬經過彈性(xing)變形、滑(hua)移和切(qie)(qie)離等階段而(er)變為切(qie)(qie)屑的(de)這一過程為金屬切(qie)(qie)削(xue)(xue)。


1. 切削(xue)屑及其類型(xing)


 a. 帶狀切屑(xie)


  當切屑(xie)(xie)的內應力沒有達(da)到(dao)工件金(jin)屬的斷裂(lie)強度,它(ta)將沿著前(qian)(qian)傾而繼續(xu)流動,因此連綿不斷,形成如(ru)圖(tu)5-13(b)所示的帶狀切屑(xie)(xie)。加工材(cai)料塑性較(jiao)大(da)或(huo)刀具前(qian)(qian)角較(jiao)大(da)時,常常得到(dao)這種切屑(xie)(xie)。


 b. 崩碎切屑


  切(qie)削(xue)塑性很小(xiao)的(de)金屬,當工件與(yu)刀(dao)具接觸后,便會(hui)(hui)發(fa)生彈性應(ying)力(li)及應(ying)變。如(ru)這種剪應(ying)力(li)或張應(ying)力(li)達到工件金屬的(de)斷裂強度時,工件便會(hui)(hui)突然崩(beng)去(qu)一(yi)塊,形成(cheng)如(ru)圖5-13(a)所(suo)示(shi)的(de)崩(beng)碎切(qie)削(xue)屑。


 c. 節狀切(qie)屑


  當工件金屬的塑(su)性介于上述兩種情況之間時,便會出現如圖5-13(c)所示的節狀切屑。


  不(bu)僅金(jin)屬的塑性可影響屑(xie)的類(lei)型,加工條件與(yu)屑(xie)的類(lei)型也有很密切的關系。在一般情況(kuang)下,前角愈大,切削(xue)速(su)度愈高,切削(xue)屑(xie)愈薄,則(ze)切屑(xie)越有可能由粒狀(甚至崩碎)轉變為帶狀。


13.jpg


 2. 金屬切(qie)削過程(cheng)及(ji)其實質(zhi)


  金(jin)屬切(qie)(qie)(qie)(qie)削過(guo)(guo)程實際上是(shi)切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)形成(cheng)過(guo)(guo)程。比較典型的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)削過(guo)(guo)程是(shi):被(bei)切(qie)(qie)(qie)(qie)削金(jin)屬受到(dao)刀具(ju)(ju)擠(ji)壓而產(chan)(chan)生彈性變形;隨(sui)著刀具(ju)(ju)的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)入,應力(li)(li)、應變逐漸加(jia)大(da);當剪(jian)應力(li)(li)達到(dao)材料(liao)的(de)(de)屈(qu)服強度(du)時(shi),開始產(chan)(chan)生塑性變形-滑(hua)移(yi);刀具(ju)(ju)再(zai)繼(ji)續切(qie)(qie)(qie)(qie)入,當剪(jian)應力(li)(li)達到(dao)材料(liao)的(de)(de)抗拉強度(du)時(shi),金(jin)屬層經過(guo)(guo)剪(jian)切(qie)(qie)(qie)(qie)滑(hua)移(yi)后被(bei)擠(ji)裂從而形成(cheng)切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)。實際上,由于(yu)加(jia)工(gong)材料(liao)等條(tiao)件不(bu)同,切(qie)(qie)(qie)(qie)削過(guo)(guo)程的(de)(de)這三個階段(duan)并不(bu)完全顯示出(chu)來(lai)。例如,加(jia)工(gong)鑄鐵等脆性材料(liao)時(shi),被(bei)切(qie)(qie)(qie)(qie)層在彈性變形后很快形成(cheng)切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)離開母(mu)材。而加(jia)工(gong)塑性好的(de)(de)鋼材滑(hua)移(yi)階段(duan)特別明顯。由于(yu)切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)形成(cheng)的(de)(de)過(guo)(guo)程不(bu)同,切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)的(de)(de)形狀也(ye)不(bu)一樣,一般可(ke)分為(wei)帶狀切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)、節(jie)狀切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)和崩碎切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)三類。


3. 切削熱


  切(qie)削(xue)和摩擦相似,切(qie)削(xue)是表面層切(qie)削(xue)現(xian)象,摩擦是極薄的表面現(xian)象,切(qie)削(xue)熱主(zhu)要來(lai)源于彈性、塑性變形所產(chan)生(sheng)的熱和摩擦所產(chan)生(sheng)的熱。


4. 切削液


  切削(xue)液一方面(mian)可以減少摩擦(ca),另一方面(mian)可以起到冷卻(que)作用。此(ci)外,還有降(jiang)低金屬(shu)強度的作用。