金(jin)屬切削加工是(shi)利用切削刀具從毛坯上切除多余的金(jin)屬,以獲得要求(qiu)的形狀(zhuang),尺寸和表面精度的零(ling)件(jian)的加工方(fang)法。
鑄造、鍛壓和(he)(he)焊接(jie)等方法(fa)通常只能用(yong)來制造毛坯和(he)(he)較粗糙的零(ling)件。凡是(shi)精度要求較高的零(ling)件,一般都(dou)(dou)需要進(jin)行(xing)切(qie)削(xue)加(jia)工(gong),因此切(qie)削(xue)加(jia)工(gong)在(zai)機(ji)械制造業中占有重(zhong)要的地位(wei)。金(jin)屬切(qie)削(xue)加(jia)工(gong)雖然有著各(ge)種不同(tong)的形式,如(ru)車、刨、銑(xian)、磨以及齒輪加(jia)工(gong)等。都(dou)(dou)是(shi)也存(cun)在(zai)著共(gong)同(tong)的現象和(he)(he)規律。掌握這(zhe)些現象和(he)(he)規律以便正確進(jin)行(xing)切(qie)削(xue)加(jia)工(gong),對保證零(ling)件的加(jia)工(gong)質量,提高生產率和(he)(he)降(jiang)低成(cheng)本(ben),都(dou)(dou)有著重(zhong)要的意(yi)義。
金(jin)(jin)屬(shu)切(qie)(qie)削(xue)工(gong)藝包括有車、刨、鉆、銑等不同(tong)的(de)類型,但是概括地(di)看,任何(he)使用(yong)刀具從(cong)坯件或半成(cheng)品上去除一(yi)定(ding)厚度的(de)金(jin)(jin)屬(shu)層,而得到在(zai)形(xing)狀上及表面粗糙度上達到要求的(de)加工(gong)工(gong)藝都是切(qie)(qie)削(xue)加工(gong)。當工(gong)件與刀具接觸,切(qie)(qie)削(xue)層金(jin)(jin)屬(shu)經(jing)過彈性變(bian)形(xing)、滑移和切(qie)(qie)離等階(jie)段而變(bian)為切(qie)(qie)屑(xie)的(de)這一(yi)過程為金(jin)(jin)屬(shu)切(qie)(qie)削(xue)。
1. 切削屑(xie)及其類型
a. 帶(dai)狀切屑
當切屑(xie)的(de)內應力(li)沒有達(da)到工(gong)件(jian)金屬的(de)斷裂強度,它(ta)將沿著前傾而(er)繼(ji)續流動,因此連綿不斷,形(xing)成如圖5-13(b)所示的(de)帶(dai)狀切屑(xie)。加工(gong)材料塑性較(jiao)大(da)或(huo)刀具前角較(jiao)大(da)時,常常得到這種切屑(xie)。
b. 崩碎切屑(xie)
切(qie)削塑性(xing)很小(xiao)的金(jin)屬,當(dang)工(gong)件與(yu)刀具接觸后(hou),便會(hui)(hui)發生(sheng)彈性(xing)應(ying)力及應(ying)變(bian)。如這種剪應(ying)力或張(zhang)應(ying)力達到工(gong)件金(jin)屬的斷裂強度(du)時,工(gong)件便會(hui)(hui)突然(ran)崩(beng)去一塊,形成如圖(tu)5-13(a)所示的崩(beng)碎(sui)切(qie)削屑。
c. 節(jie)狀切(qie)屑
當工件金屬的塑(su)性介于(yu)上述兩種情(qing)況之間時,便(bian)會出現(xian)如圖5-13(c)所示(shi)的節狀切屑。
不僅(jin)金(jin)屬的(de)(de)塑性可影(ying)響屑的(de)(de)類型,加(jia)工條件與(yu)屑的(de)(de)類型也有很密切(qie)(qie)的(de)(de)關系(xi)。在一般情況下,前角愈大,切(qie)(qie)削(xue)速度愈高(gao),切(qie)(qie)削(xue)屑愈薄,則切(qie)(qie)屑越有可能由粒(li)狀(甚至崩碎)轉變為帶狀。

2. 金屬切削過程及其實質(zhi)
金屬切(qie)(qie)削(xue)過(guo)程實際上(shang)是切(qie)(qie)屑(xie)(xie)形(xing)成過(guo)程。比較(jiao)典型的(de)(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)過(guo)程是:被切(qie)(qie)削(xue)金屬受到刀具(ju)(ju)擠壓而產生彈性(xing)變(bian)形(xing);隨著(zhu)刀具(ju)(ju)的(de)(de)(de)切(qie)(qie)入(ru),應(ying)(ying)力、應(ying)(ying)變(bian)逐(zhu)漸加(jia)(jia)大;當(dang)剪應(ying)(ying)力達到材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)屈服強度時(shi),開始產生塑性(xing)變(bian)形(xing)-滑移(yi);刀具(ju)(ju)再繼(ji)續切(qie)(qie)入(ru),當(dang)剪應(ying)(ying)力達到材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)抗拉強度時(shi),金屬層(ceng)經(jing)過(guo)剪切(qie)(qie)滑移(yi)后被擠裂從而形(xing)成切(qie)(qie)屑(xie)(xie)。實際上(shang),由于加(jia)(jia)工材(cai)料(liao)等條件(jian)不同(tong),切(qie)(qie)削(xue)過(guo)程的(de)(de)(de)這三個階(jie)段并不完(wan)全顯示出(chu)來。例如,加(jia)(jia)工鑄鐵等脆性(xing)材(cai)料(liao)時(shi),被切(qie)(qie)層(ceng)在彈性(xing)變(bian)形(xing)后很快形(xing)成切(qie)(qie)屑(xie)(xie)離(li)開母材(cai)。而加(jia)(jia)工塑性(xing)好的(de)(de)(de)鋼(gang)材(cai)滑移(yi)階(jie)段特(te)別明顯。由于切(qie)(qie)屑(xie)(xie)形(xing)成的(de)(de)(de)過(guo)程不同(tong),切(qie)(qie)屑(xie)(xie)的(de)(de)(de)形(xing)狀也不一(yi)樣,一(yi)般可分為帶狀切(qie)(qie)屑(xie)(xie)、節狀切(qie)(qie)屑(xie)(xie)和崩碎(sui)切(qie)(qie)屑(xie)(xie)三類。
3. 切削熱
切(qie)削(xue)和摩(mo)擦相似(si),切(qie)削(xue)是表(biao)(biao)面層切(qie)削(xue)現象,摩(mo)擦是極薄(bo)的表(biao)(biao)面現象,切(qie)削(xue)熱主要(yao)來源于彈性(xing)、塑性(xing)變形所產生的熱和摩(mo)擦所產生的熱。
4. 切削(xue)液
切削液一方(fang)(fang)面可(ke)以(yi)減少摩擦,另一方(fang)(fang)面可(ke)以(yi)起到(dao)冷卻作(zuo)用。此外,還有降低金(jin)屬強度的作(zuo)用。

