金(jin)(jin)屬切削加工(gong)是利用切削刀(dao)具(ju)從毛坯上切除(chu)多余的(de)金(jin)(jin)屬,以獲得要(yao)求的(de)形狀,尺寸和表面精度的(de)零件的(de)加工(gong)方法。
鑄造、鍛(duan)壓和焊接等方法通常只能用來(lai)制造毛(mao)坯(pi)和較粗糙的(de)(de)零件。凡是(shi)(shi)精度要求較高的(de)(de)零件,一(yi)般都需要進(jin)(jin)行切削加(jia)工(gong),因(yin)此切削加(jia)工(gong)在(zai)機械制造業(ye)中占有重要的(de)(de)地位。金屬切削加(jia)工(gong)雖然有著各種(zhong)不同的(de)(de)形式,如車、刨(bao)、銑(xian)、磨以及齒輪加(jia)工(gong)等。都是(shi)(shi)也存在(zai)著共同的(de)(de)現象和規律。掌(zhang)握這些現象和規律以便正確進(jin)(jin)行切削加(jia)工(gong),對(dui)保證零件的(de)(de)加(jia)工(gong)質(zhi)量(liang),提高生產率和降低成本,都有著重要的(de)(de)意義。
金(jin)屬(shu)切削工(gong)藝包括有車、刨、鉆、銑等不同的類型,但是概括地看(kan),任何使用刀(dao)具(ju)從坯件或半(ban)成品上去除(chu)一(yi)定厚(hou)度(du)的金(jin)屬(shu)層,而得(de)到(dao)在(zai)形(xing)狀上及表面粗糙度(du)上達到(dao)要(yao)求的加工(gong)工(gong)藝都是切削加工(gong)。當工(gong)件與(yu)刀(dao)具(ju)接(jie)觸(chu),切削層金(jin)屬(shu)經過彈性變(bian)形(xing)、滑移和切離(li)等階段而變(bian)為切屑(xie)的這(zhe)一(yi)過程為金(jin)屬(shu)切削。
1. 切削(xue)屑及其類型(xing)
a. 帶(dai)狀切屑
當切(qie)(qie)屑的內應力沒有達到工(gong)件金屬的斷(duan)裂強度,它將沿著前(qian)(qian)傾而繼續(xu)流動,因此連綿不(bu)斷(duan),形(xing)成如圖5-13(b)所示(shi)的帶狀切(qie)(qie)屑。加(jia)工(gong)材料塑性(xing)較大或刀具前(qian)(qian)角較大時,常(chang)常(chang)得到這種切(qie)(qie)屑。
b. 崩(beng)碎(sui)切屑
切削塑(su)性(xing)很小的(de)金(jin)屬,當(dang)工件與刀具接觸后,便(bian)會發生彈性(xing)應力及應變。如這種剪應力或張應力達(da)到(dao)工件金(jin)屬的(de)斷裂強度時,工件便(bian)會突然崩(beng)去一(yi)塊(kuai),形(xing)成如圖5-13(a)所示的(de)崩(beng)碎切削屑。
c. 節狀切(qie)屑
當工(gong)件金屬的(de)(de)塑(su)性(xing)介于(yu)上(shang)述兩種情況之間(jian)時(shi),便會(hui)出現如圖5-13(c)所(suo)示的(de)(de)節狀切屑。
不僅金(jin)屬的塑性可(ke)影響屑(xie)的類型,加工(gong)條(tiao)件與屑(xie)的類型也有很密切(qie)的關系。在一般情況下,前角愈大,切(qie)削速度愈高,切(qie)削屑(xie)愈薄(bo),則切(qie)屑(xie)越有可(ke)能由粒狀(甚至崩碎)轉變為帶狀。

2. 金屬(shu)切削過程及其實(shi)質
金屬切(qie)(qie)(qie)削(xue)過(guo)(guo)程實際(ji)上是切(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)過(guo)(guo)程。比較典型的切(qie)(qie)(qie)削(xue)過(guo)(guo)程是:被切(qie)(qie)(qie)削(xue)金屬受到(dao)刀具(ju)擠(ji)壓(ya)而產生彈性(xing)變形(xing)(xing)(xing);隨(sui)著刀具(ju)的切(qie)(qie)(qie)入(ru),應(ying)(ying)力(li)、應(ying)(ying)變逐漸加大;當剪應(ying)(ying)力(li)達到(dao)材(cai)料的屈服強度時(shi),開(kai)始產生塑性(xing)變形(xing)(xing)(xing)-滑移(yi);刀具(ju)再繼續切(qie)(qie)(qie)入(ru),當剪應(ying)(ying)力(li)達到(dao)材(cai)料的抗(kang)拉強度時(shi),金屬層經(jing)過(guo)(guo)剪切(qie)(qie)(qie)滑移(yi)后被擠(ji)裂從而形(xing)(xing)(xing)成(cheng)切(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)。實際(ji)上,由于加工(gong)材(cai)料等條(tiao)件不(bu)同(tong),切(qie)(qie)(qie)削(xue)過(guo)(guo)程的這三(san)個階(jie)段并(bing)不(bu)完(wan)全顯示出來。例如,加工(gong)鑄鐵等脆性(xing)材(cai)料時(shi),被切(qie)(qie)(qie)層在(zai)彈性(xing)變形(xing)(xing)(xing)后很快形(xing)(xing)(xing)成(cheng)切(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)離開(kai)母材(cai)。而加工(gong)塑性(xing)好的鋼(gang)材(cai)滑移(yi)階(jie)段特別(bie)明(ming)顯。由于切(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)的過(guo)(guo)程不(bu)同(tong),切(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)的形(xing)(xing)(xing)狀也不(bu)一樣,一般可分為帶狀切(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)、節狀切(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)和崩碎切(qie)(qie)(qie)屑(xie)(xie)三(san)類。
3. 切削熱(re)
切削和摩(mo)擦相(xiang)似,切削是(shi)(shi)表面(mian)層切削現象,摩(mo)擦是(shi)(shi)極薄的表面(mian)現象,切削熱(re)主(zhu)要來源于彈性、塑性變形(xing)所(suo)產生的熱(re)和摩(mo)擦所(suo)產生的熱(re)。
4. 切削液(ye)
切削(xue)液一(yi)(yi)方(fang)面(mian)可以(yi)(yi)減少摩擦,另一(yi)(yi)方(fang)面(mian)可以(yi)(yi)起到冷(leng)卻作用。此外,還有降(jiang)低金屬強度的作用。

