金屬切削加工是利用(yong)切削刀具從毛坯上切除多(duo)余的(de)金屬,以獲得要求(qiu)的(de)形狀,尺寸和表面精度的(de)零件(jian)的(de)加工方(fang)法(fa)。


  鑄造(zao)、鍛壓和焊接等(deng)方法通(tong)常只能(neng)用來(lai)制造(zao)毛坯和較(jiao)粗(cu)糙的(de)(de)零件(jian)。凡是(shi)精度要(yao)(yao)(yao)求較(jiao)高的(de)(de)零件(jian),一般(ban)都(dou)需要(yao)(yao)(yao)進行(xing)切削(xue)加(jia)(jia)工,因(yin)此切削(xue)加(jia)(jia)工在機械(xie)制造(zao)業中占(zhan)有(you)重要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)地位。金(jin)屬切削(xue)加(jia)(jia)工雖(sui)然有(you)著各種不(bu)同(tong)的(de)(de)形式(shi),如車、刨(bao)、銑(xian)、磨以及(ji)齒輪加(jia)(jia)工等(deng)。都(dou)是(shi)也存(cun)在著共同(tong)的(de)(de)現象(xiang)和規律(lv)。掌握這些現象(xiang)和規律(lv)以便正(zheng)確(que)進行(xing)切削(xue)加(jia)(jia)工,對保證零件(jian)的(de)(de)加(jia)(jia)工質量,提(ti)高生產率和降低(di)成本,都(dou)有(you)著重要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)意義。


金(jin)屬(shu)(shu)切(qie)削(xue)工(gong)藝(yi)包括有(you)車、刨、鉆(zhan)、銑等不同的類型,但是概括地看,任何使(shi)用(yong)刀具(ju)從坯件(jian)或(huo)半(ban)成品上去除一(yi)定厚度的金(jin)屬(shu)(shu)層,而(er)得到在形狀上及表面粗糙度上達到要求的加工(gong)工(gong)藝(yi)都是切(qie)削(xue)加工(gong)。當工(gong)件(jian)與刀具(ju)接觸,切(qie)削(xue)層金(jin)屬(shu)(shu)經過彈性(xing)變形、滑移(yi)和切(qie)離等階段而(er)變為切(qie)屑的這一(yi)過程為金(jin)屬(shu)(shu)切(qie)削(xue)。


1. 切(qie)削屑及其類(lei)型


 a. 帶狀切屑


  當切(qie)屑(xie)(xie)(xie)的(de)內應(ying)力(li)沒有達到工(gong)件金屬的(de)斷裂(lie)強度,它將沿著前(qian)(qian)傾而繼續流動,因此(ci)連綿不斷,形成如圖(tu)5-13(b)所示的(de)帶(dai)狀切(qie)屑(xie)(xie)(xie)。加(jia)工(gong)材料塑性較大(da)或刀具前(qian)(qian)角較大(da)時(shi),常常得(de)到這種切(qie)屑(xie)(xie)(xie)。


 b. 崩碎切屑


  切削(xue)塑性(xing)很小的(de)金(jin)屬,當工件與刀具接觸后,便(bian)會(hui)發生彈性(xing)應力及應變。如這種(zhong)剪(jian)應力或張應力達到工件金(jin)屬的(de)斷裂強(qiang)度時,工件便(bian)會(hui)突然崩(beng)去一(yi)塊,形成(cheng)如圖5-13(a)所示的(de)崩(beng)碎切削(xue)屑。


 c. 節狀(zhuang)切(qie)屑


  當工件金屬(shu)的塑性介于上(shang)述兩種情況之間時,便會出現如(ru)圖5-13(c)所示的節(jie)狀(zhuang)切(qie)屑。


  不僅金屬的(de)(de)塑性可(ke)影響屑(xie)的(de)(de)類型,加工條(tiao)件與(yu)屑(xie)的(de)(de)類型也有很密切(qie)的(de)(de)關系。在一般(ban)情況(kuang)下,前角(jiao)愈大,切(qie)削(xue)(xue)速度(du)愈高,切(qie)削(xue)(xue)屑(xie)愈薄,則(ze)切(qie)屑(xie)越(yue)有可(ke)能由粒狀(zhuang)(甚至崩碎)轉變為帶狀(zhuang)。


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 2. 金屬切(qie)削過(guo)程及(ji)其實質


  金屬(shu)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)過(guo)程(cheng)實際上是切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)形(xing)成(cheng)過(guo)程(cheng)。比(bi)較典(dian)型的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)過(guo)程(cheng)是:被(bei)切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)金屬(shu)受到(dao)刀具(ju)擠壓而產生彈性(xing)變(bian)形(xing);隨(sui)著刀具(ju)的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)入,應力、應變(bian)逐漸加大;當(dang)(dang)剪應力達到(dao)材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)屈服強度時(shi),開始產生塑性(xing)變(bian)形(xing)-滑移(yi);刀具(ju)再繼續(xu)切(qie)(qie)(qie)(qie)入,當(dang)(dang)剪應力達到(dao)材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)抗(kang)拉強度時(shi),金屬(shu)層經過(guo)剪切(qie)(qie)(qie)(qie)滑移(yi)后(hou)被(bei)擠裂從而形(xing)成(cheng)切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)。實際上,由于(yu)加工(gong)材(cai)(cai)(cai)料等條件不(bu)同,切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)過(guo)程(cheng)的(de)(de)這三個階段并不(bu)完全顯示(shi)出來。例如,加工(gong)鑄鐵等脆性(xing)材(cai)(cai)(cai)料時(shi),被(bei)切(qie)(qie)(qie)(qie)層在彈性(xing)變(bian)形(xing)后(hou)很快形(xing)成(cheng)切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)離開母材(cai)(cai)(cai)。而加工(gong)塑性(xing)好的(de)(de)鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)滑移(yi)階段特(te)別(bie)明顯。由于(yu)切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)形(xing)成(cheng)的(de)(de)過(guo)程(cheng)不(bu)同,切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)的(de)(de)形(xing)狀(zhuang)也不(bu)一樣,一般(ban)可(ke)分為帶狀(zhuang)切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)、節狀(zhuang)切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)和崩碎(sui)切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)三類(lei)。


3. 切削熱


  切(qie)(qie)削(xue)和(he)摩(mo)(mo)擦相似,切(qie)(qie)削(xue)是(shi)表(biao)面(mian)層切(qie)(qie)削(xue)現象(xiang),摩(mo)(mo)擦是(shi)極薄的表(biao)面(mian)現象(xiang),切(qie)(qie)削(xue)熱主(zhu)要來源于(yu)彈性、塑(su)性變(bian)形所產生的熱和(he)摩(mo)(mo)擦所產生的熱。


4. 切削液


  切削液一方面(mian)可以減少摩擦,另一方面(mian)可以起到冷卻作(zuo)用。此(ci)外(wai),還(huan)有降(jiang)低金屬強度(du)的作(zuo)用。