金屬切(qie)削(xue)加工是利用切(qie)削(xue)刀(dao)具從毛坯(pi)上(shang)切(qie)除多(duo)余的(de)金屬,以獲得(de)要(yao)求的(de)形狀,尺寸(cun)和表面精度的(de)零件(jian)的(de)加工方法。


  鑄造(zao)、鍛壓(ya)和焊接等方法通(tong)常只能用來制(zhi)造(zao)毛坯和較(jiao)粗糙的(de)(de)(de)零件(jian)(jian)。凡(fan)是(shi)精度要(yao)求較(jiao)高的(de)(de)(de)零件(jian)(jian),一般都(dou)需要(yao)進行切削加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong),因此切削加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)在機械制(zhi)造(zao)業中占(zhan)有(you)重要(yao)的(de)(de)(de)地位(wei)。金屬切削加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)雖然有(you)著各種不(bu)同的(de)(de)(de)形式,如車、刨、銑、磨以(yi)及齒(chi)輪(lun)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)等。都(dou)是(shi)也(ye)存在著共同的(de)(de)(de)現象(xiang)和規律。掌握(wo)這些現象(xiang)和規律以(yi)便正確進行切削加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong),對保證(zheng)零件(jian)(jian)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)質(zhi)量(liang),提高生產率和降低成本,都(dou)有(you)著重要(yao)的(de)(de)(de)意義(yi)。


金屬切(qie)削工藝包括有車、刨、鉆、銑等不同的(de)(de)類型,但是概括地看,任何使用刀(dao)具從(cong)坯件或半成品上(shang)(shang)去除一定厚度的(de)(de)金屬層,而得到(dao)在形(xing)狀上(shang)(shang)及表面粗糙度上(shang)(shang)達到(dao)要求(qiu)的(de)(de)加(jia)(jia)工工藝都是切(qie)削加(jia)(jia)工。當(dang)工件與刀(dao)具接(jie)觸,切(qie)削層金屬經過彈性變形(xing)、滑移和切(qie)離等階(jie)段而變為切(qie)屑的(de)(de)這一過程為金屬切(qie)削。


1. 切削屑及其類型


 a. 帶狀(zhuang)切屑


  當(dang)切(qie)屑(xie)的(de)內應力沒有達到工件金屬的(de)斷裂強度,它將沿著前(qian)傾而繼續流動,因此連(lian)綿不斷,形成如圖5-13(b)所示的(de)帶狀切(qie)屑(xie)。加(jia)工材料塑性較大(da)或刀具前(qian)角較大(da)時,常(chang)(chang)常(chang)(chang)得到這種切(qie)屑(xie)。


 b. 崩碎切屑


  切削塑性很小的金屬,當工件(jian)與刀具接(jie)觸后,便會(hui)發生彈(dan)性應力及(ji)應變。如這種剪應力或張應力達(da)到工件(jian)金屬的斷裂(lie)強度時,工件(jian)便會(hui)突然崩去一塊,形成如圖(tu)5-13(a)所示的崩碎(sui)切削屑。


 c. 節狀切屑


  當工(gong)件(jian)金屬的塑(su)性(xing)介于上述兩(liang)種情況之間時,便會(hui)出現如圖5-13(c)所示的節狀(zhuang)切(qie)屑(xie)。


  不僅金屬的(de)(de)塑性可(ke)影響屑(xie)的(de)(de)類型(xing),加工(gong)條件與屑(xie)的(de)(de)類型(xing)也(ye)有很密切的(de)(de)關系。在一般情(qing)況下,前角愈(yu)大(da),切削速度愈(yu)高,切削屑(xie)愈(yu)薄,則切屑(xie)越有可(ke)能由粒狀(甚至崩碎)轉變為帶(dai)狀。


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 2. 金(jin)屬切削過程及(ji)其實質


  金(jin)屬切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削過程(cheng)實(shi)際(ji)上是切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)形(xing)(xing)成(cheng)過程(cheng)。比較(jiao)典(dian)型的(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削過程(cheng)是:被切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削金(jin)屬受到刀具擠壓(ya)而(er)產生彈性(xing)(xing)變(bian)形(xing)(xing);隨(sui)著(zhu)刀具的(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)入(ru),應力、應變(bian)逐漸加大;當剪應力達到材料的(de)屈(qu)服強(qiang)度時,開始產生塑(su)(su)性(xing)(xing)變(bian)形(xing)(xing)-滑移;刀具再繼續切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)入(ru),當剪應力達到材料的(de)抗拉強(qiang)度時,金(jin)屬層(ceng)經過剪切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)滑移后被擠裂從而(er)形(xing)(xing)成(cheng)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)。實(shi)際(ji)上,由(you)于(yu)加工材料等(deng)條件不同(tong),切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削過程(cheng)的(de)這三(san)個(ge)階段并不完全顯示出來。例如,加工鑄鐵等(deng)脆性(xing)(xing)材料時,被切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)層(ceng)在彈性(xing)(xing)變(bian)形(xing)(xing)后很快形(xing)(xing)成(cheng)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)離(li)開母材。而(er)加工塑(su)(su)性(xing)(xing)好的(de)鋼(gang)材滑移階段特別明顯。由(you)于(yu)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)形(xing)(xing)成(cheng)的(de)過程(cheng)不同(tong),切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)的(de)形(xing)(xing)狀也不一(yi)樣,一(yi)般(ban)可(ke)分(fen)為帶狀切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)、節狀切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)和崩(beng)碎切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)(xie)三(san)類(lei)。


3. 切削熱


  切(qie)削(xue)和(he)(he)摩擦(ca)相似,切(qie)削(xue)是表面(mian)層(ceng)切(qie)削(xue)現象(xiang),摩擦(ca)是極薄(bo)的(de)表面(mian)現象(xiang),切(qie)削(xue)熱主要來源于彈性、塑性變(bian)形所(suo)產生(sheng)的(de)熱和(he)(he)摩擦(ca)所(suo)產生(sheng)的(de)熱。


4. 切削液(ye)


  切(qie)削液(ye)一(yi)方面(mian)可(ke)以減少摩擦,另一(yi)方面(mian)可(ke)以起到冷卻作用。此(ci)外,還有降低金屬(shu)強(qiang)度的作用。