金(jin)屬切削(xue)加工是利用切削(xue)刀具從毛(mao)坯上切除(chu)多余的金(jin)屬,以獲得要求的形狀,尺寸(cun)和表面(mian)精度的零件的加工方(fang)法。
鑄造、鍛壓和焊(han)接等方法通常只(zhi)能用來制(zhi)造毛坯(pi)和較粗(cu)糙的(de)(de)零件。凡是精度要(yao)求較高的(de)(de)零件,一般都(dou)(dou)需要(yao)進行(xing)切(qie)削加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong),因此(ci)切(qie)削加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)在(zai)機械(xie)制(zhi)造業中(zhong)占(zhan)有(you)(you)重要(yao)的(de)(de)地(di)位。金屬切(qie)削加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)雖然有(you)(you)著各種不同的(de)(de)形式(shi),如車(che)、刨(bao)、銑、磨以及(ji)齒輪加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)等。都(dou)(dou)是也(ye)存(cun)在(zai)著共(gong)同的(de)(de)現象和規律。掌握(wo)這(zhe)些現象和規律以便正確進行(xing)切(qie)削加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong),對保證零件的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)質量,提高生產率和降低成(cheng)本(ben),都(dou)(dou)有(you)(you)著重要(yao)的(de)(de)意義。
金屬切(qie)削工(gong)藝包括有車、刨、鉆、銑(xian)等不同的(de)類(lei)型,但(dan)是(shi)概括地看(kan),任(ren)何(he)使用刀具(ju)從坯件(jian)(jian)或半(ban)成品(pin)上去除一定厚度(du)(du)的(de)金屬層(ceng),而(er)得到在形(xing)狀(zhuang)上及表面(mian)粗糙度(du)(du)上達到要求(qiu)的(de)加工(gong)工(gong)藝都是(shi)切(qie)削加工(gong)。當工(gong)件(jian)(jian)與刀具(ju)接觸,切(qie)削層(ceng)金屬經過彈性(xing)變形(xing)、滑(hua)移(yi)和切(qie)離(li)等階段(duan)而(er)變為(wei)切(qie)屑的(de)這一過程為(wei)金屬切(qie)削。
1. 切削(xue)屑及其類(lei)型
a. 帶(dai)狀切屑
當切(qie)屑(xie)的內(nei)應(ying)力沒有達到工(gong)件金屬的斷(duan)裂強(qiang)度,它將沿著前傾而繼續流動,因此連綿不(bu)斷(duan),形成如(ru)圖5-13(b)所(suo)示的帶狀(zhuang)切(qie)屑(xie)。加工(gong)材(cai)料塑性較大(da)或刀具前角較大(da)時(shi),常常得到這種切(qie)屑(xie)。
b. 崩(beng)碎切屑
切(qie)(qie)削塑性很(hen)小的金(jin)屬,當工(gong)件(jian)與刀具接觸(chu)后,便(bian)會發生彈性應力及應變。如這(zhe)種剪(jian)應力或張(zhang)應力達到工(gong)件(jian)金(jin)屬的斷裂(lie)強(qiang)度(du)時,工(gong)件(jian)便(bian)會突然崩去一塊,形成如圖5-13(a)所示的崩碎切(qie)(qie)削屑。
c. 節狀(zhuang)切(qie)屑
當工件金屬的(de)塑性介于上述兩種情況之間時(shi),便會出(chu)現如圖(tu)5-13(c)所示(shi)的(de)節狀切屑(xie)。
不僅金屬的(de)(de)塑性可影響屑的(de)(de)類型,加工條件與屑的(de)(de)類型也有很密切(qie)的(de)(de)關系。在一般情況下,前角愈大,切(qie)削(xue)(xue)速度愈高,切(qie)削(xue)(xue)屑愈薄,則切(qie)屑越有可能由粒狀(甚至崩碎)轉變為(wei)帶狀。

2. 金屬切削過程及(ji)其實質
金(jin)屬(shu)切(qie)(qie)(qie)(qie)削過(guo)程實(shi)際上是(shi)(shi)切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)形(xing)(xing)成(cheng)過(guo)程。比較典型的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)削過(guo)程是(shi)(shi):被切(qie)(qie)(qie)(qie)削金(jin)屬(shu)受到(dao)(dao)刀具(ju)擠壓而產(chan)生(sheng)彈性變(bian)形(xing)(xing);隨著(zhu)刀具(ju)的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)入,應力、應變(bian)逐漸(jian)加(jia)(jia)(jia)(jia)大;當(dang)剪應力達到(dao)(dao)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)屈服強度(du)時,開(kai)始產(chan)生(sheng)塑(su)性變(bian)形(xing)(xing)-滑(hua)移;刀具(ju)再繼續切(qie)(qie)(qie)(qie)入,當(dang)剪應力達到(dao)(dao)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)抗拉強度(du)時,金(jin)屬(shu)層經過(guo)剪切(qie)(qie)(qie)(qie)滑(hua)移后被擠裂(lie)從而形(xing)(xing)成(cheng)切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)。實(shi)際上,由于加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)材(cai)料(liao)(liao)等條件不(bu)(bu)(bu)同,切(qie)(qie)(qie)(qie)削過(guo)程的(de)(de)這三個階段(duan)并不(bu)(bu)(bu)完全顯(xian)示出來。例如,加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)鑄(zhu)鐵等脆性材(cai)料(liao)(liao)時,被切(qie)(qie)(qie)(qie)層在彈性變(bian)形(xing)(xing)后很快形(xing)(xing)成(cheng)切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)離開(kai)母材(cai)。而加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)塑(su)性好的(de)(de)鋼材(cai)滑(hua)移階段(duan)特別明顯(xian)。由于切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)過(guo)程不(bu)(bu)(bu)同,切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)的(de)(de)形(xing)(xing)狀也(ye)不(bu)(bu)(bu)一樣,一般可分為帶狀切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)、節狀切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)和崩碎切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)三類。
3. 切削(xue)熱
切削和摩擦相(xiang)似(si),切削是表(biao)(biao)面層切削現象(xiang),摩擦是極薄的(de)表(biao)(biao)面現象(xiang),切削熱(re)主要來源于彈(dan)性、塑性變形(xing)所(suo)產(chan)(chan)生的(de)熱(re)和摩擦所(suo)產(chan)(chan)生的(de)熱(re)。
4. 切削液
切削(xue)液一(yi)(yi)方面可以(yi)減少摩擦,另一(yi)(yi)方面可以(yi)起到(dao)冷(leng)卻(que)作用。此外(wai),還有降低金屬強(qiang)度的作用。

