金屬切削加工就是利用切削刀具從毛坯上切除多余的金屬，以獲得要求的形狀、尺寸和表面精度零件的加工方法。鑄造、鍛壓和焊接等工藝方法，通常只能用來制造毛坯和較粗糙的零件。凡是要求精度較高的零件，一般來說都需要進行切削加工。因此，切削加工在機械制造業中占有重要的地位。金屬切削加工雖然有各種不同的形式，如車、刨、銑、磨以及齒輪加工等（見圖7-1),但是也存在共同的現象和規律，即從毛坯上切削去多余的金屬。掌握這些現象和規律對正確地進行切削加工，對保證零件的加工質量，提高生產率和降低成本，都有著重要的意義。


圖 1.jpg


金(jin)(jin)屬(shu)切(qie)削工(gong)(gong)藝包括(kuo)(kuo)有(you)車(che)、刨、鉆、銑等不同的(de)(de)類型，但是(shi)概(gai)括(kuo)(kuo)地看，任(ren)何使用刀(dao)具從(cong)坯(pi)件(jian)或半(ban)成品上(shang)(shang)去除一(yi)定(ding)厚度(du)的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)層(ceng)，而得到(dao)在形(xing)狀上(shang)(shang)及表(biao)面(mian)粗糙度(du)上(shang)(shang)達到(dao)要求的(de)(de)加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝都是(shi)切(qie)削加(jia)工(gong)(gong)。當工(gong)(gong)件(jian)與刀(dao)具接觸(chu)，切(qie)削層(ceng)金(jin)(jin)屬(shu)經過(guo)彈性變形(xing)、滑移和切(qie)離(li)等階段而變為(wei)切(qie)屑(xie)的(de)(de)這一(yi)過(guo)程為(wei)金(jin)(jin)屬(shu)切(qie)削。


1. 切削屑(xie)及其類型(xing)


圖 2.jpg


  崩碎切屑：切削(xue)(xue)塑性(xing)很(hen)小(xiao)的(de)金屬(shu)，當工件與刀具(ju)接觸(chu)后，就會發生彈性(xing)應(ying)(ying)力(li)及(ji)應(ying)(ying)變。如(ru)這(zhe)種(zhong)剪應(ying)(ying)力(li)或張應(ying)(ying)力(li)達到工件金屬(shu)的(de)斷裂(lie)強度時(shi)，工件便(bian)會突(tu)然崩去一(yi)塊(kuai)，形(xing)成如(ru)圖7-2(a)所示的(de)崩碎切削(xue)(xue)屑。


  帶狀(zhuang)切(qie)屑：當(dang)切(qie)屑的(de)(de)內應力沒有達到工(gong)件金屬(shu)的(de)(de)斷(duan)裂強度，它將沿著前(qian)傾而(er)繼(ji)續流動，因此連綿不斷(duan)，形成如圖7-2(b)所示的(de)(de)帶狀(zhuang)切(qie)屑。當(dang)被切(qie)削加工(gong)材料的(de)(de)塑性較大或刀具前(qian)角較大時(shi)，常常會得到這種切(qie)屑。


  節(jie)狀(zhuang)(zhuang)切屑：當工件(jian)金屬的塑性介于(yu)上(shang)述兩種(zhong)情況之間時，便會出(chu)現如圖7-2(c)所示的節(jie)狀(zhuang)(zhuang)切屑。


  不僅被切削加(jia)工(gong)金屬的塑性可影響屑的類型(xing)(xing)，而加(jia)工(gong)條件與屑的類型(xing)(xing)也有(you)很密切的關(guan)系。在一般情況下，前角愈(yu)大，切削速(su)度愈(yu)高，切削屑愈(yu)薄(bo)，切屑越有(you)可能由粒狀(zhuang)（甚至崩碎(sui)）轉(zhuan)變為帶(dai)狀(zhuang)。


2. 金屬(shu)切削過(guo)程


 金(jin)屬(shu)切(qie)(qie)削過程實(shi)際上是切(qie)(qie)屑(xie)形成過程。比(bi)較典型的(de)(de)切(qie)(qie)削過程是：被(bei)(bei)切(qie)(qie)削金(jin)屬(shu)受到(dao)刀(dao)具擠壓而(er)產(chan)生彈性(xing)變形。隨著(zhu)刀(dao)具的(de)(de)切(qie)(qie)入，應(ying)力(li)、應(ying)變逐漸(jian)加(jia)大。當剪(jian)應(ying)力(li)達到(dao)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)屈服(fu)強度(du)時(shi)(shi)，開始產(chan)生塑性(xing)變形－滑(hua)移(yi)。刀(dao)具再繼續切(qie)(qie)入，當剪(jian)應(ying)力(li)達到(dao)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)抗拉強度(du)時(shi)(shi)，金(jin)屬(shu)層(ceng)經(jing)過剪(jian)切(qie)(qie)滑(hua)移(yi)后被(bei)(bei)擠裂而(er)形成切(qie)(qie)屑(xie)。實(shi)際上，由于加(jia)工(gong)材(cai)(cai)料(liao)等(deng)條件不(bu)(bu)同(tong)，切(qie)(qie)削過程的(de)(de)這(zhe)三個階段并不(bu)(bu)完全顯示(shi)出(chu)來。例如，加(jia)工(gong)鑄鐵(tie)等(deng)脆性(xing)材(cai)(cai)料(liao)時(shi)(shi)，被(bei)(bei)切(qie)(qie)層(ceng)在彈性(xing)變形后很快(kuai)形成切(qie)(qie)屑(xie)離(li)開母材(cai)(cai)，而(er)加(jia)工(gong)塑性(xing)好(hao)的(de)(de)鋼材(cai)(cai)滑(hua)移(yi)階段特別明顯。由于切(qie)(qie)屑(xie)形成的(de)(de)過程不(bu)(bu)同(tong)，切(qie)(qie)屑(xie)的(de)(de)形狀也不(bu)(bu)一樣(yang)。


3. 切(qie)削熱


 切(qie)削(xue)和摩擦(ca)相似，切(qie)削(xue)是表面層切(qie)削(xue)現象(xiang)，而摩擦(ca)是極薄(bo)的表面現象(xiang)，切(qie)削(xue)熱(re)主要(yao)包(bao)括來源于彈性(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)變形所產生的熱(re)以及摩擦(ca)所產生的熱(re)。


4. 切(qie)削液


  切(qie)削液(ye)的功能，一方面可(ke)以(yi)減少摩擦，另(ling)一方面可(ke)以(yi)起(qi)到(dao)冷卻(que)作(zuo)用。此外，還有降低金屬(shu)強度的作(zuo)用。