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。


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金(jin)(jin)屬切(qie)(qie)(qie)削(xue)工(gong)(gong)藝包括(kuo)有車、刨、鉆(zhan)、銑(xian)等(deng)不同的類型，但是概括(kuo)地看，任(ren)何使用刀具從坯件或(huo)半成品上去除一定厚(hou)度的金(jin)(jin)屬層，而得到(dao)在形狀上及表面粗(cu)糙(cao)度上達到(dao)要求的加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝都是切(qie)(qie)(qie)削(xue)加(jia)工(gong)(gong)。當工(gong)(gong)件與刀具接觸，切(qie)(qie)(qie)削(xue)層金(jin)(jin)屬經過彈性變(bian)形、滑(hua)移和切(qie)(qie)(qie)離等(deng)階(jie)段(duan)而變(bian)為切(qie)(qie)(qie)屑的這一過程(cheng)為金(jin)(jin)屬切(qie)(qie)(qie)削(xue)。


1. 切削屑及其類型


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  崩(beng)(beng)碎切屑：切削塑性很(hen)小的(de)金屬，當工(gong)(gong)件與刀具(ju)接觸后，就會發(fa)生彈性應力(li)及(ji)應變。如(ru)這種(zhong)剪(jian)應力(li)或(huo)張應力(li)達到工(gong)(gong)件金屬的(de)斷(duan)裂強度(du)時，工(gong)(gong)件便(bian)會突然崩(beng)(beng)去一(yi)塊，形成如(ru)圖7-2(a)所示的(de)崩(beng)(beng)碎切削屑。


  帶狀切屑(xie)：當(dang)切屑(xie)的內應力沒有達到(dao)(dao)工(gong)件金屬的斷裂強度，它將沿著前傾而繼續流動，因(yin)此連綿不斷，形(xing)成(cheng)如圖7-2(b)所(suo)示的帶狀切屑(xie)。當(dang)被切削加工(gong)材料的塑性較(jiao)大或(huo)刀(dao)具前角較(jiao)大時，常常會得到(dao)(dao)這種切屑(xie)。


  節(jie)(jie)狀(zhuang)(zhuang)切屑(xie)：當工件(jian)金屬的塑性介于上述兩種情(qing)況(kuang)之間時，便會出現(xian)如圖7-2(c)所示的節(jie)(jie)狀(zhuang)(zhuang)切屑(xie)。


  不僅被切(qie)(qie)削(xue)加(jia)工(gong)金屬的塑(su)性可(ke)影(ying)響屑(xie)的類型(xing)，而加(jia)工(gong)條(tiao)件與屑(xie)的類型(xing)也有(you)很密切(qie)(qie)的關系。在一般(ban)情況下，前角愈大，切(qie)(qie)削(xue)速度愈高(gao)，切(qie)(qie)削(xue)屑(xie)愈薄，切(qie)(qie)屑(xie)越(yue)有(you)可(ke)能(neng)由粒狀(zhuang)（甚至崩碎）轉變(bian)為帶(dai)狀(zhuang)。


2. 金(jin)屬切削過程


 金(jin)屬(shu)(shu)切(qie)(qie)(qie)削過(guo)(guo)程實際上是(shi)(shi)切(qie)(qie)(qie)屑(xie)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)過(guo)(guo)程。比較典型的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)削過(guo)(guo)程是(shi)(shi)：被(bei)切(qie)(qie)(qie)削金(jin)屬(shu)(shu)受到(dao)刀具(ju)(ju)擠壓(ya)而產(chan)生(sheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)。隨(sui)著刀具(ju)(ju)的(de)(de)切(qie)(qie)(qie)入(ru)，應力、應變(bian)(bian)(bian)逐漸(jian)加大。當剪(jian)應力達到(dao)材(cai)(cai)料的(de)(de)屈(qu)服強(qiang)度時(shi)，開始產(chan)生(sheng)塑性(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)－滑(hua)移。刀具(ju)(ju)再(zai)繼續切(qie)(qie)(qie)入(ru)，當剪(jian)應力達到(dao)材(cai)(cai)料的(de)(de)抗拉強(qiang)度時(shi)，金(jin)屬(shu)(shu)層經過(guo)(guo)剪(jian)切(qie)(qie)(qie)滑(hua)移后被(bei)擠裂而形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)切(qie)(qie)(qie)屑(xie)。實際上，由于加工材(cai)(cai)料等(deng)條件不(bu)同，切(qie)(qie)(qie)削過(guo)(guo)程的(de)(de)這三個(ge)階段并(bing)不(bu)完全顯示出來。例如，加工鑄鐵(tie)等(deng)脆性(xing)(xing)(xing)材(cai)(cai)料時(shi)，被(bei)切(qie)(qie)(qie)層在彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)后很快形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)切(qie)(qie)(qie)屑(xie)離開母材(cai)(cai)，而加工塑性(xing)(xing)(xing)好(hao)的(de)(de)鋼材(cai)(cai)滑(hua)移階段特別(bie)明顯。由于切(qie)(qie)(qie)屑(xie)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)過(guo)(guo)程不(bu)同，切(qie)(qie)(qie)屑(xie)的(de)(de)形(xing)(xing)狀也不(bu)一樣。


3. 切削熱(re)


 切(qie)(qie)削(xue)和摩擦(ca)相(xiang)似，切(qie)(qie)削(xue)是表面層切(qie)(qie)削(xue)現象，而摩擦(ca)是極薄(bo)的表面現象，切(qie)(qie)削(xue)熱主要包括來源(yuan)于彈性、塑性變形(xing)所(suo)產生的熱以及摩擦(ca)所(suo)產生的熱。


4. 切(qie)削液


  切削液的功能(neng)，一方面可(ke)以減少摩(mo)擦，另(ling)一方面可(ke)以起到冷卻作(zuo)(zuo)用。此外(wai)，還有(you)降低(di)金屬強度的作(zuo)(zuo)用。