Question

切削变形的变化规律,积屑瘤对变形有什么影响

Answer 1

积屑瘤

中等或较低切削速度下切削塑性金属时，常常会发现一小块很硬金属粘附靠近切削刃口前刀面上，并代表前刀面切削刃进行切削，这就是积屑瘤
（1）积屑瘤产生原因 切削时，前刀面与切屑间压力很大，切削温度也很高，故切屑底层形成了滞流层。一定压力和温度下，底层滞流层就会与切屑分离并粘结（冷焊）前刀面上，形成第一层积屑瘤。切屑不断连续流出，新滞流层又粘接冷焊层上。如此依次层层堆积，积屑瘤就不断长大。积屑瘤长到一定高度后，切屑与前刀面接触条件和受力情况发生变化，就会停止继续生长。当切削过程中出现冲击、振动或切削力发生变化时，积屑瘤就会局部破裂整体脱落。

（2）积屑瘤对切削过程影响：积屑瘤对切削过程影响既有有利，也有不利。有利是：

1）积屑瘤硬度很高（一般为被加工材料2~3倍），当它覆盖切削刃上时，可代替切削刃进行切削，对切削刃有一定保护作用。

2）积屑瘤使刀具实际前角增大可使切削力减小。

积屑瘤对切削过程不利影响是：

1)积屑瘤前端伸出切削刃之外，使切削层公称度增大（增大值为△hd），积屑瘤产生、成长和脱落是有一定周期性，△hd是变化，故可能引起振动。

2)积屑瘤破碎时，除一部分脱落碎片被切屑带走外，一部分会流入刀具—工件接触区，对工件表面形成“犁沟”使加工表面变粗糙。碎片还可能嵌入工件表面造成硬质点，加速刀具磨损。

（3）抑制或避免积屑瘤措施

1）加工时控制切削速度，尽量使用很低或很高切削速度，避免产生积屑瘤速度范围。

2）工件材料塑性越好，切削时塑性变形越大，则越容易生成积屑瘤。，为抑制积屑瘤产生，可将材料进行正火或调质处理，以提高硬度，降低塑性。

3）增大刀具前角、减小进给量、提高刀具表面刃磨质量、选用润滑性能良好切削液等，也都可以减小或抑制积屑瘤产生与发展。

切屑形态

切削过程中，工件材料、刀具几何角度、切削用量等不同，切屑变形程度同，所产生切屑类型也就不同，常见切屑类型主要有以下四种

带状切屑（写屑延绵较长，呈带状，与刀具前刀面接触底层光滑无裂纹，外表面为毛茸状。加工塑性金属时，若切削厚度较小，切削速度较高，刀具前角较大时，一般到这类切屑。它切削过程较为平稳，切削力波动不大，工件已加工表面粗糙度较低，但加工中应致意断屑。

（2） 挤裂切屑（图1-6b）切屑外形仍然呈连绵不断状，其变形程度比带状切屑大，切屑底层有局部裂纹，外表呈锯齿状。它一般是切削速度较低，刀具前角较小，切削厚度较 ，加工中等硬度塑性金属时产生。形成挤裂切屑时，切削力有波动，工件表面粗糙度较高。

（3） 单元切屑（图16c）挤裂切屑剪切面上，剪应力超过了金属强度极限时，则裂纹就会贯穿切屑厚度，形成梯形单元切屑。这种切屑大多发生刀具前角小，切削速度低，交工塑性较差材料时。加工过程中它切削力波动更大，工件表面质量更差。

（4） 崩碎切屑（1-6d）切削脆性金属时，材料塑性较差，抗拉强度低，切削层材料往往为经塑性变形就产生脆性崩裂，形成不规则碎块状崩碎切屑。这时切削力波动很大，集中切削刃上，易损坏刀具，同时工件表面粗糙度也更高，，生产中应该力求避免，其办法是减小切削厚度，使切屑成针状和片状，同时适当提高切削速度，以增加工件材料塑性。