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。

金(jin)屬(shu)切(qie)(qie)削工藝(yi)包括有車、刨、鉆、銑等(deng)不同的(de)類型,但(dan)是概(gai)括地看,任何使(shi)用刀具從坯件(jian)或半成品上去除(chu)一定(ding)厚度的(de)金(jin)屬(shu)層(ceng),而得到在形(xing)(xing)狀上及表面(mian)粗(cu)糙(cao)度上達到要求(qiu)的(de)加工工藝(yi)都(dou)是切(qie)(qie)削加工。當(dang)工件(jian)與刀具接觸,切(qie)(qie)削層(ceng)金(jin)屬(shu)經(jing)過彈性變形(xing)(xing)、滑移和(he)切(qie)(qie)離(li)等(deng)階段(duan)而變為切(qie)(qie)屑(xie)的(de)這一過程為金(jin)屬(shu)切(qie)(qie)削。
1. 切削屑及其類型

崩碎(sui)切(qie)屑:切(qie)削塑性很小的金屬(shu),當工(gong)(gong)件與刀具(ju)接觸后,就會(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(gong)(gong)件金屬(shu)的斷裂強度(du)時(shi),工(gong)(gong)件便會(hui)突然崩去一塊,形成(cheng)如圖(tu)7-2(a)所示的崩碎(sui)切(qie)削屑。
帶狀切屑:當切屑的內應力沒(mei)有達到工件金屬的斷裂強度(du),它將沿著前(qian)傾而繼續流動,因此連(lian)綿不斷,形成如圖7-2(b)所示的帶狀切屑。當被(bei)切削加工材料的塑性(xing)較(jiao)大或刀具前(qian)角較(jiao)大時,常(chang)(chang)常(chang)(chang)會得到這種切屑。
節狀(zhuang)切屑:當工(gong)件(jian)金屬的塑性介(jie)于上述兩(liang)種情況之間時,便(bian)會出現如(ru)圖7-2(c)所示(shi)的節狀(zhuang)切屑。
不(bu)僅(jin)被切(qie)削加工金屬的塑性可(ke)影響屑(xie)的類型,而加工條件與屑(xie)的類型也有很密切(qie)的關(guan)系。在(zai)一般(ban)情況下,前角愈(yu)大(da),切(qie)削速(su)度愈(yu)高,切(qie)削屑(xie)愈(yu)薄,切(qie)屑(xie)越(yue)有可(ke)能由粒狀(zhuang)(甚至(zhi)崩碎(sui))轉變為帶狀(zhuang)。
2. 金屬切削(xue)過程(cheng)
金屬(shu)(shu)切削(xue)過(guo)程實際上是(shi)切屑(xie)(xie)形成(cheng)過(guo)程。比(bi)較(jiao)典型的(de)切削(xue)過(guo)程是(shi):被切削(xue)金屬(shu)(shu)受到(dao)刀(dao)具(ju)擠(ji)壓而產生彈性(xing)變(bian)形。隨著刀(dao)具(ju)的(de)切入,應力(li)、應變(bian)逐漸加(jia)大。當剪(jian)應力(li)達(da)到(dao)材(cai)(cai)料的(de)屈(qu)服強度(du)時,開始產生塑性(xing)變(bian)形-滑(hua)移。刀(dao)具(ju)再繼續(xu)切入,當剪(jian)應力(li)達(da)到(dao)材(cai)(cai)料的(de)抗拉強度(du)時,金屬(shu)(shu)層(ceng)經過(guo)剪(jian)切滑(hua)移后(hou)被擠(ji)裂而形成(cheng)切屑(xie)(xie)。實際上,由于加(jia)工材(cai)(cai)料等(deng)條件(jian)不(bu)同,切削(xue)過(guo)程的(de)這三(san)個階(jie)段(duan)并(bing)不(bu)完全(quan)顯示出來。例如,加(jia)工鑄(zhu)鐵(tie)等(deng)脆性(xing)材(cai)(cai)料時,被切層(ceng)在彈性(xing)變(bian)形后(hou)很快(kuai)形成(cheng)切屑(xie)(xie)離開母材(cai)(cai),而加(jia)工塑性(xing)好的(de)鋼材(cai)(cai)滑(hua)移階(jie)段(duan)特(te)別明顯。由于切屑(xie)(xie)形成(cheng)的(de)過(guo)程不(bu)同,切屑(xie)(xie)的(de)形狀也不(bu)一樣(yang)。
3. 切削熱(re)
切(qie)削(xue)和摩(mo)擦相似(si),切(qie)削(xue)是表面(mian)層切(qie)削(xue)現(xian)象,而摩(mo)擦是極(ji)薄的(de)表面(mian)現(xian)象,切(qie)削(xue)熱主要(yao)包括來源于彈性、塑(su)性變(bian)形所產(chan)(chan)生(sheng)的(de)熱以及(ji)摩(mo)擦所產(chan)(chan)生(sheng)的(de)熱。
4. 切削液
切削液的功能,一方(fang)面(mian)可(ke)以減少(shao)摩(mo)擦,另(ling)一方(fang)面(mian)可(ke)以起到冷卻作用(yong)。此外,還有降低金屬強(qiang)度的作用(yong)。

