金属切削过程的实质

一：金属切削过程的实质是什么

金属切削理论是在生产实践与切削实验中，总结出的关于金属切削过程中基本物理现象变化规律的理论。这些基本物理现象包括：切削变形、切削力、切削温度和刀具磨损等。学习并掌握这些规律，以提高切削加工的生产率、加工质量和降低生产成本。

一、切削变形

金属切削过程，从实质讲，就是产生切屑和形成已加工表面的过程。产生切屑和形成已加王表面是金属切削时密切相关的两个方面。切削变形就是从这两个方面讨论切削过程。因而学习切削变形是学习其它物理现象的基础。

一、切削方式

切削时，当工件材料一定，所产生切屑的形态和形成已加工表面的特性，在很大程度上决定于切削方式。切削方式是由刀具切削刃和工件间的运动所决定，可分为：直角切削、斜角切削和普通切削三种方式。

二、切削变形概述

（一）切屑的基本形态：

金属切削时，由于工件材料、刀具几何形状和切削用量不同，会出现各种不同形态的切屑。但从变形观点出发，可归纳为四种基本形态 (如图3—2)。

1．带状切屑 切屑呈连续状、与前刀面接触的底层光滑、背面呈毛葺状。

2．挤裂状切屑　切屑背面呈锯齿形、内表面有时有裂纹。

3．单元状切屑　切削塑性很大的材料，如铅、退火铝、纯铜时，切屑容易在前刀面上形成粘结不易流出，产生很大变形，使材料达到断裂极限，形成很大的变形单元，而成为此类切屑。

4．崩碎状切屑 切削脆性材料，如铸铁、黄铜等时，形成片状或粒状切屑。

切削时，在产生带状切屑的过程中，切削力变恭较小，切削过程稳定，已加工表面质量好。但切屑成为很长的带状，影响机床正常工作和工人安全，因而要采取断屑措施；在产生挤裂状和单元状切屑的过程中，切削力有较大的波动，尤其是单元状切屑，在其形成过程中可能产生振动影响加工质量；在切削铸铁时，由于所形成的崩碎状切屑是经石墨边界处崩裂的，因而已加工表面的粗糙度值变大。

（二）积屑瘤

在某一定切削速度范围内，切削钢、 4～6黄铜、铝合金等材料时，切削刃附近的前刀面上会出现一块堆积物，代替切削刃工作，把这个堆积物称为积屑瘤。由于积屑瘤会改变刀具工作时的实际前角，当其变化与脱落时，又会影响已加工表面粗糙度、刀具磨损等。因而积屑瘤也常作为切削时一个重要物理现象进行研究。根据实验，积屑瘤具有以下特点：化学性质与工件材料相同；硬度增加约为母体材料的2～4倍；与前刀面粘结牢固；消失或脱落具有一定的临界切削温度；不稳定，成长、脱落反复进行。

1．积屑瘤的产生与成长 由电子扫描得出的积屑瘤产生与成长模型。当切屑经前刀面流出时，第Ⅱ变形区滞流层中的一部分金属，在适当的温度与压力条件下与母体分离，牢固地粘结在前刀面上，成为形成积屑瘤的核。粘结是金属原子问在其作用力的范围内，相互吸引而结合的状态，其条件大体为：两金属的可溶性；结合是金属结合以及必要的温度和充分的接触时间等。温度对粘结起着决定性的作用。因为组织，由于加工硬化其硬度与切屑相比增加很多。由此可见，形成粘结和加工硬化是积屑瘤成长的必要条件。

2．积屑瘤的脱落与消失 当切削温度升高到某一临界值时，积屑瘤就消失，这个值约为．500～600℃与金属材料的再结晶温度560℃相当。这时，由于温度高，金属的延展性增加，加工硬化消失，堆积物变软被切屑带走，积屑瘤就脱落或消失。因而引起积屑瘤脱落和消失的主要原因也是切削温度。

在实际切削过程中，由于各种因素的影响，会导致切削温度的不断变化，因而即使在相同切削条件下，积屑瘤也处于不稳定状态，时而......余下全文>>

二：金属切削过程的本质是什么？

金属的切削过程实质上是工件材料的切削层在刀具的刀刃和前刀面作用下受到挤压，沿剪切面产生剪切滑移变形，而转变为切屑，同时形成已加工表面的过程。

三：金属切削过程中三个变形区是怎么划分的

对塑性金属进行切削时，切屑的形成过程就是切削层金属的变形过程。 塑形金属切削过程中切屑的形成过程有三个变形区： 1、第一变形区（剪切滑移）； 2、第二变形区（纤维化）； 3、第三变形区（纤维化与加工硬化）。

四：合理选择什么是金属切削过程中常遇到的两个基本问题

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