何谓积屑瘤?它是如何形成的?对切削加工有那些影响?
一、积屑瘤
在一定的切削速度范围内切削钢料、球墨铸铁或铝合金等塑性金属时,有时在刀具前刀面靠近切削刃的部位粘附着一小块很硬的金属,这就是切削过程中所产生积屑瘤,也称刀瘤。
二、形成原因
切削过程中,由于金属的挤压变形和强烈摩擦,使切屑与前刀面之间产生很大的压力和很高的切削温度。当压力和温度条件适当时,切屑底层与前刀面之间的摩擦阻力很大,使得切屑底层流出速度变得缓慢,形成很薄的一层“滞流层”。
当“滞流层”与前刀面的摩擦阻力超过切屑内部的结合力时,滞流层的金属与切屑分离而粘附在切削刃附近形成积屑瘤。积屑瘤实质上是在切削过程中发生冷焊的结果。
随着切削过程的进行,积屑瘤不断长大,当它达到一定高度后,又因受到切削冲击和振动面会破裂和脱落,被切屑带走或嵌附在工件表面上。这一过程基本上在重复进行 。
三、影响
1、保护刀具。金属材料因塑性变形而被强化,所以积屑瘤的硬度比工件材料的硬度高,积屑瘤能代替切削刃进行切削,起到保护切削刃的作用。
2、増大工作前角。积屑的存在使刀具实际工作前角增大,可减小切削变形和切削力,切削变得轻快,在粗加工时有利于切削加工。
3、影响工件尺寸精度。积屑瘤的顶端会伸出切削刃之外,而且积屑瘤不断地产生和脱落,使切削层公称厚度不断变化,从而影响工件的尺寸精度。
4、影响工件表面粗糙度。积屑瘤碎片可能会粘附在工件已加工表面上,形成硬点和毛刺,增大工件表面粗糙度。
5、引起振动。积屑瘤时大时小,时有时无,导致切削力产生波动而引起振动。
6、影响刀具寿命。积屑瘤破裂后若被切屑带走,会划伤刀面,加快刀具磨损。因此粗加工时希望产生积屑瘤,而精加工时应尽可能避免产生积屑瘤。
扩展资料
影响积屑瘤的主要因素如下:
1、工件材料。当工件材料的硬度低、塑性大时,切削过程中的金属变形大,切屑与前刀面间的摩擦系数和接触区长度比较大。在这种条件下,易产生积屑瘤。当工件塑性小、硬度较高时,积屑瘤产生的可能性和积屑瘤的高度也减小,如淬火钢。切削脆性材料时产生积屑瘤的可能更小。
2、刀具前角。刀具前角增大,可以减小切屑的变形、切屑与前刀面的摩擦、切削力和切削热,可以抑制积屑瘤的产生或减小积屑瘤的高度。
3、切削速度。切削速度主要是通过切削温度和摩擦系数来影响积屑瘤的。当刀具没有负倒棱时,在极低的切削速度条件下,不产生积屑瘤。随着切削速度增大,相应的切削温度提高,积屑瘤的高度逐渐减小。
4、切削厚度。切塑性材料时,切削力、切屑与前刀面接触区长度都将随切削厚度的增加而增大,将增加生成积屑瘤的可能性。所以,在精加工时除选取较大的刀具前角,在避免积屑瘤的产生切削速度范围内切削外,应采用减小进给量或刀具主偏角来减小切削厚度。
参考资料来源:百度百科-积屑瘤
在特定切削速度下,被切塑性金属材料,在刀刃附近前刀面上堆积形成金属层,叫积屑瘤。是切屑与前刀面剧烈摩擦、粘贴吸附到前刀面上的。
积屑瘤可以增大刀具前角,降低切削力;可以保护前刀面减少刀具磨损,但是,积屑瘤是不稳定的,易破碎、重复堆积,对加工尺寸精度、表面粗糙度有影响,适用于粗加工。
切塑性材料时,切削力、切屑与前刀面接触区长度都将随切削厚度的增加而增大,将增加生成积屑瘤的可能性。所以,在精加工时除选取较大的刀具前角,在避免积屑瘤的产生切削速度范围内切削外,应采用减小进给量或刀具主偏角来减小切削厚度。
积屑瘤对切削过程会产生一定的影响,主要表现于以下方面:
1、保护刀具。金属材料因塑性变形而被强化,所以积屑瘤的硬度比工件材料的硬度高,积屑瘤能代替切削刃进行切削,起到保护切削刃的作用。
2、増大工作前角。积屑的存在使刀具实际工作前角增大,可减小切削变形和切削力,切削变得轻快,在粗加工时有利于切削加工。
3、影响工件尺寸精度。积屑瘤的顶端会伸出切削刃之外,而且积屑瘤不断地产生和脱落,使切削层公称厚度不断变化,从而影响工件的尺寸精度。
以上内容参考:百度百科-积屑瘤
1、积屑瘤的形成
在加工过程中,由于工件材料是被挤裂的,因此切屑对刀具的前面产生有很大的压力,并摩擦生成大量的切削热。在这种高温高压下,与刀具前面接触的那一部分切屑由于摩擦力的影响,流动速度相对减慢,形成“滞留层”。当摩擦力一旦大于材料内部晶格之间的结合力时,“滞流层”中的一些材料就会粘附在刀具*近刀尖的前面上,形成积屑瘤
2、积屑瘤的作用
优点:积屑瘤的硬度比原材料的硬度要高,可代替刀刃进行切削,提高了刀刃的耐磨性;同时积屑瘤的存在使得刀具的实际前角变大,刀具变得较锋利。 缺点:积屑瘤的存在,在实际上是一个形成、脱落、再形成、再脱落的过程,(1)部分脱落的积屑瘤会粘附在工件表面上,(2)而刀具刀尖的实际位置也会随着积屑瘤的变化而改变,(3)同时,由于积屑瘤很难形成较锋利的刀刃,在加工中会产生一定的振动。所以这样加工后所得到的工件表面质量和尺寸精度都会受到影响。
3、积屑瘤的控制
(1)材料的性质 材料的塑性越好,产生积屑瘤的可能性越大。因此对于中、低碳钢以及一些有色金属在精加工前应对于它们进行相应的热处理,如正火或调质等,以提高材料的硬度、降低材料的塑性。 (2)切削速度 当加工中出现不想要的积屑瘤时,可提高或降低切削速度,亦可以消除积屑瘤。但要与刀具的材料、角度以及工件的形状相适应。 (3)冷却润滑 冷却液的加入一般可消除积屑瘤的出现,而在冷却液中加入润滑成分则效果更好
是切屑与前刀面剧烈摩擦、粘贴吸附到前刀面上的。
积屑瘤可以增大刀具前角,降低切削力;可以保护前刀面减少刀具磨损。但是,积屑瘤是不稳定的,易破碎、重复堆积,对加工尺寸精度、表面粗糙度有影响,适用于粗加工。