金屬切削層的變形

發(fā)布日期：2012-08-29    蘭生客服中心    瀏覽：3400

一 切屑形成過程及變形區(qū)的劃分



大量的實(shí)驗(yàn)和理論分析證明，塑性金屬切削過程中切屑的形成過程就是切削層金屬的變形過程。切削層的金屬變形大致劃分為三個(gè)變形區(qū)：第一變形區(qū)(剪切滑移)、第二變形區(qū)(纖維化)、第三變形區(qū)(纖維化與加工硬化)。

二 積屑瘤的形成及其對(duì)切削過程的影響

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在切削速度不高而又能形成連續(xù)切屑的情況下，加工一般鋼料或其它塑性材料時(shí)，常常在前刀面處粘著一塊剖面有時(shí)呈三角狀的硬塊。它的硬度很高，通常是工件材料的2-3倍，在處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)，能夠代替刀刃進(jìn)行切削。這塊冷焊在前刀面上的金屬稱為積屑瘤或刀瘤。

積屑瘤是如何形成的?




  1. 切屑對(duì)前刀面接觸處的摩擦，使前刀面十分潔凈。

  2. 當(dāng)兩者的接觸面達(dá)到一定溫度同時(shí)壓力又較高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，即一般所謂的“冷焊”。切屑從粘在刀面的底層上流
    過，形成“內(nèi)摩擦”。

  3. 如果溫度與壓力適當(dāng)，底層上面的金屬因內(nèi)摩擦而變形，也會(huì)發(fā)生加工硬化，而被阻滯在底層，粘成一體。

  4. 這樣粘結(jié)層就逐步長(zhǎng)大，直到該處的溫度與壓力不足以造成粘附為止。


所以積屑瘤的產(chǎn)生以及它的積聚高度與金屬材料的硬化性質(zhì)有關(guān)，也與刃前區(qū)的溫度和壓力分布有關(guān)。一般說來(lái)，塑性材料的加工硬化傾向愈強(qiáng)，愈易產(chǎn)生積屑瘤；溫度與壓力太低，不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤；反之，溫度太高，產(chǎn)生弱化作用，也不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤。走刀量保持一定時(shí)，積屑瘤高度與切削速度有密切關(guān)系，

積屑瘤對(duì)切削過程的影響




  1. 實(shí)際前角增大

    它加大了刀具的實(shí)際前角，可使切削力減小，對(duì)切削過程起積極的作用。積屑瘤愈高，實(shí)際前角愈大。

  2. 增大切削厚度

  3. 使加工表面粗糙度增大

    積屑瘤的底部則相對(duì)穩(wěn)定一些，其頂部很不穩(wěn)定，容易破裂，一部分連附于切屑底部而排出，一部分殘留在加工表面上，積屑瘤凸出刀刃部分使加工表面切得非常粗糙，因此在精加工時(shí)必須設(shè)法避免或減小積屑瘤。?

  4. 對(duì)刀具壽命的影響

    積屑瘤粘附在前刀面上，在相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，可代替刀刃切削，有減少刀具磨損、提高壽命的作用。但在積屑瘤比較不穩(wěn)定的情況下使用硬質(zhì)合金刀具時(shí)，積屑瘤的破裂有可能使硬質(zhì)合金刀具顆粒剝落，反而使磨損加劇。


防止積屑瘤的主要方法


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  1. 降低切削速度，使溫度較低，粘結(jié)現(xiàn)象不易發(fā)生；

  2. 采用高速切削，使切削溫度高于積屑瘤消失的相應(yīng)溫度；

  3. 采用潤(rùn)滑性能好的切削液，減小摩擦；

  4. 增加刀具前角，以減小切屑與前刀面接觸區(qū)的壓力；

  5. 適當(dāng)提高工件材料硬度，減小加工硬化傾向。

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