金屬(shu)(shu)切削加工(gong)是利用(yong)切削刀(dao)具(ju)從(cong)毛坯上切除多余的(de)(de)金屬(shu)(shu),以獲(huo)得要求的(de)(de)形狀,尺寸和(he)表面(mian)精(jing)度的(de)(de)零件的(de)(de)加工(gong)方(fang)法(fa)。


  鑄造、鍛壓和(he)焊接等(deng)方法通常(chang)只能用來制(zhi)造毛坯和(he)較(jiao)(jiao)粗糙的零件(jian)。凡是精(jing)度要求較(jiao)(jiao)高的零件(jian),一般都需要進行切(qie)削(xue)加工(gong)(gong)(gong),因此切(qie)削(xue)加工(gong)(gong)(gong)在機械(xie)制(zhi)造業中占(zhan)有(you)重(zhong)要的地位。金屬切(qie)削(xue)加工(gong)(gong)(gong)雖然有(you)著各種(zhong)不(bu)同的形式,如車(che)、刨、銑(xian)、磨以及齒輪(lun)加工(gong)(gong)(gong)等(deng)。都是也存在著共(gong)同的現象和(he)規律。掌握這些現象和(he)規律以便(bian)正確進行切(qie)削(xue)加工(gong)(gong)(gong),對保證零件(jian)的加工(gong)(gong)(gong)質(zhi)量,提高生產率和(he)降低成本,都有(you)著重(zhong)要的意義。


金屬(shu)(shu)切(qie)(qie)(qie)削(xue)工(gong)藝包括有(you)車、刨、鉆、銑等不同(tong)的(de)類型,但是概(gai)括地看,任何使用刀具從坯件或半成品上(shang)去除一(yi)定厚(hou)度(du)的(de)金屬(shu)(shu)層,而得到在(zai)形狀上(shang)及表(biao)面(mian)粗(cu)糙度(du)上(shang)達到要求的(de)加工(gong)工(gong)藝都是切(qie)(qie)(qie)削(xue)加工(gong)。當工(gong)件與刀具接觸,切(qie)(qie)(qie)削(xue)層金屬(shu)(shu)經過(guo)彈性變形、滑(hua)移(yi)和切(qie)(qie)(qie)離(li)等階段而變為切(qie)(qie)(qie)屑(xie)的(de)這(zhe)一(yi)過(guo)程為金屬(shu)(shu)切(qie)(qie)(qie)削(xue)。


1. 切削屑(xie)及其(qi)類型


 a. 帶狀切屑(xie)


  當切(qie)屑的(de)內(nei)應(ying)力(li)沒有達(da)到(dao)工件金屬的(de)斷(duan)裂強度(du),它將(jiang)沿著前傾而繼續(xu)流動,因此連綿(mian)不斷(duan),形成如圖5-13(b)所示的(de)帶狀切(qie)屑。加工材(cai)料塑(su)性較大(da)或刀具前角較大(da)時,常(chang)常(chang)得到(dao)這種切(qie)屑。


 b. 崩(beng)碎切屑


  切(qie)削塑性(xing)很小的(de)金(jin)屬,當(dang)工件(jian)與刀具接觸(chu)后,便會發生(sheng)彈(dan)性(xing)應力及應變。如(ru)這種(zhong)剪(jian)應力或張應力達(da)到工件(jian)金(jin)屬的(de)斷裂強度時,工件(jian)便會突然崩(beng)(beng)去一(yi)塊,形成如(ru)圖5-13(a)所示的(de)崩(beng)(beng)碎(sui)切(qie)削屑。


 c. 節狀切(qie)屑


  當(dang)工件金屬的塑(su)性介于(yu)上述兩(liang)種情況之間(jian)時,便(bian)會(hui)出現(xian)如(ru)圖(tu)5-13(c)所(suo)示的節(jie)狀切屑。


  不僅金屬的(de)塑性可影響屑的(de)類(lei)型,加(jia)工(gong)條件與屑的(de)類(lei)型也有很密(mi)切(qie)的(de)關系。在一般(ban)情(qing)況下,前角愈(yu)大,切(qie)削(xue)速度愈(yu)高(gao),切(qie)削(xue)屑愈(yu)薄(bo),則切(qie)屑越有可能由粒狀(zhuang)(甚至崩碎)轉變(bian)為帶狀(zhuang)。


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 2. 金(jin)屬切削過(guo)程及(ji)其實質


  金屬(shu)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)過(guo)程實際上是切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑形(xing)成(cheng)過(guo)程。比較(jiao)典型的(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)過(guo)程是:被切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)金屬(shu)受到刀(dao)具擠(ji)壓(ya)而產(chan)生彈性變(bian)形(xing);隨(sui)著刀(dao)具的(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)入,應(ying)(ying)力(li)、應(ying)(ying)變(bian)逐漸加(jia)大;當剪(jian)應(ying)(ying)力(li)達(da)到材(cai)料的(de)(de)(de)屈服強度時(shi),開(kai)始產(chan)生塑性變(bian)形(xing)-滑移;刀(dao)具再繼續切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)入,當剪(jian)應(ying)(ying)力(li)達(da)到材(cai)料的(de)(de)(de)抗拉強度時(shi),金屬(shu)層(ceng)經過(guo)剪(jian)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)滑移后被擠(ji)裂從而形(xing)成(cheng)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑。實際上,由(you)于加(jia)工材(cai)料等條件不同,切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)過(guo)程的(de)(de)(de)這三(san)個階段并不完(wan)全顯示出來。例如,加(jia)工鑄鐵(tie)等脆性材(cai)料時(shi),被切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)層(ceng)在彈性變(bian)形(xing)后很(hen)快形(xing)成(cheng)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑離開(kai)母(mu)材(cai)。而加(jia)工塑性好的(de)(de)(de)鋼(gang)材(cai)滑移階段特別(bie)明(ming)顯。由(you)于切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)過(guo)程不同,切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑的(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)也不一樣,一般可分為帶(dai)狀(zhuang)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑、節(jie)狀(zhuang)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑和崩碎(sui)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑三(san)類。


3. 切(qie)削熱


  切削(xue)和摩(mo)擦相似,切削(xue)是表面(mian)層切削(xue)現(xian)象,摩(mo)擦是極薄的(de)表面(mian)現(xian)象,切削(xue)熱主(zhu)要來源于彈(dan)性、塑性變形所產(chan)生的(de)熱和摩(mo)擦所產(chan)生的(de)熱。


4. 切削液


  切削液一方面可以(yi)(yi)減少摩擦(ca),另一方面可以(yi)(yi)起(qi)到冷(leng)卻作用(yong)。此(ci)外,還有(you)降低金屬強度的作用(yong)。